大學(xué)科目電力電子技術(shù)各章節(jié)習(xí)題合集

第1章習(xí)題

第1部分：填空題

1.電力電子技術(shù)是使用器件對電能進(jìn)行的技術(shù)。

2.電力電子技術(shù)是應(yīng)用在的電子技術(shù)。

3.電能變換的含義是在輸入與輸出之間，將、、、

、中的一項以上加以改變。

4.在功率變換電路中，為了盡量提高電能變換的效率，所以器件只能工作在

狀態(tài)，這樣才能降低0

5.電力電子技術(shù)的研究內(nèi)容包括兩大分支：技術(shù)和

技術(shù)。

6.半導(dǎo)體變流技術(shù)包括用電力電子器件構(gòu)成電路和對其進(jìn)行控制

的技術(shù)，以及構(gòu)成裝置和系統(tǒng)的技術(shù)。

第2部分：簡答題

1.什么是電力電子技術(shù)？

2.電能變換電路的有什么特點(diǎn)？機(jī)械式開關(guān)為什么不適于做電能變換電路中的

開關(guān)？

3.電力電子變換電路包括哪兒大類？

第2章習(xí)題（1）

第1部分：填空題

1.電力電子器件是直接用于電路中，實現(xiàn)電能的變換或控制的電子器

件。

2.主電路是在電氣設(shè)備或電力系統(tǒng)中，直接承擔(dān)的電路。

3.電力電子器件一般工作在狀態(tài)。

4.電力電子器件組成的系統(tǒng)，一般由、、三部分

組成，由于電路中存在電壓和電流的過沖，往往需添加o

5.按照器件能夠被控制的程度，電力電子器件可分為以下三類：、

和

6.按照驅(qū)動電路信號的性質(zhì)，電力電子器件可分為以下分為兩類:

和

7.電力二極管的工作特性可概括為。

8.電力二極管的主要類型有、、。

9.普通二極管又稱整流二極管多用于開關(guān)頻率不高，一般為Hz以下的

整流電路。其反向恢復(fù)時間較長，一般在以上。

10.快恢復(fù)二極管簡稱快速二極管，其反向恢復(fù)時間較長，一般在以下。

11.肖特基二極管的反向恢復(fù)時間很短,其范圍一般在之間。

12.晶閘管的基本工作特性可概括為：承受反向電壓時，不論,晶閘管

都不會導(dǎo)通；承受正向電壓時，僅在情況下，晶閘管才能導(dǎo)通；晶閘

管一旦導(dǎo)通，就失去控制作用。要使晶閘管關(guān)斷，只能使晶閘管的電

流O

13.通常取晶閘管的?RM和為RM中的標(biāo)值作為該器件的額定電壓，選

用時，一般取額定電壓為正常工作時品閘管所承受峰值電壓倍。

14.使品閘管維持導(dǎo)通所必需的最小電流稱為o晶閘管剛從斷態(tài)轉(zhuǎn)入

通態(tài)并移除觸發(fā)信號后，能維持導(dǎo)通所需的最小電流稱為o對同一

晶閘管來說，通常人約為4的稱為倍。

15.晶閘管的派生器件有：、、、。

16.普通晶閘管關(guān)斷時間，快速晶閘管，高頻晶閘管

左右。高頻晶閘管的不足在于其不易做高。

17.晶閘管可認(rèn)為是一對反并聯(lián)聯(lián)接的普通晶閘管的集成。

18.逆導(dǎo)晶閘管是將反并聯(lián)一個制作在同一管芯上的功率

集成器件。

19.光控晶閘管又稱光觸發(fā)晶閘管，是利用觸發(fā)導(dǎo)通的晶閘管，光

觸發(fā)保證了主電路與控制電路之間的,且可避免電磁干擾的影響。

第2部分：簡答題

1.電力電子器件是如何定義和分類的？同處理信息的電子器件相比，它的特點(diǎn)是

什么？

2.使品閘管導(dǎo)通的條件是什么？

3.維持品閘管導(dǎo)通的條件是什么？怎樣才能使晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷？

第3部分；計算題

1.晶閘管在單相正弦有效值電壓220V時工作,若考慮晶閘管的安全裕量,其電壓

定額應(yīng)選多大？

2.流經(jīng)晶間管的電流波形如題圖1—41所示,其電流最大值為Ln。試計算電流波

形的平均值、有效值。若取安全裕量為2,問額定電流為100A的晶閘管，其允

許通過的電流平均值和最大值為多少？

題圖1-41流經(jīng)晶閘管.

的電流波形“

3.題圖1-43中陰影部分為晶閘管處于通態(tài)區(qū)間的電流波形，各波形的電流最大

值均為5,試計算各c）圖波形的電流平均值Id3與電流有效值13。如果不考慮

安全裕量，問100A的晶閘管能送出的最大平均電流Id3為多少？這時\相應(yīng)的電

流最大值lm3為多少。

___________三類。

19.在如下器件：電力二極管（PowerDiode）.晶閘管（SCR）、門極可關(guān)斷晶

閘管（GT0）、電力晶體管（GTR）、電力場效應(yīng)管（電力MOSFET）、絕緣柵雙

極型晶體管（IGBT）中，

屬于不可控器件的是,

屬于半控型器件的是,

屬于全控型器件的是,

屬于單極型電力電子器件的有,

屬于雙極型器件的有,

屬于復(fù)合型電力電子器件得有,

在可控的器件中，容量最大的是,

工作頻率最高的是,

屬于電壓驅(qū)動的是,

屬于電流驅(qū)動的是,

20.畫出下面電力電子器件的電氣符號。

電力二極管品閘管GTOGTRIGBT電力

場效應(yīng)管

第2部分：簡答題

LGT0和普通晶閘管同為PNPN結(jié)構(gòu)，為什么GTO能夠自關(guān)斷，而普通晶閘

管不能？

2.試說明IGBT、GTR、GTO和電力MOSFET各芻的優(yōu)缺點(diǎn)。

第3章直流-直流變換電路習(xí)題（1）

第1部分：填空題

1.直流斬波電路完成的是直流到的

變換。

2.直流斬波電路中最基本的兩種電路是電路和電路。

3.斬波電路有三種控制方式：、和,

其中最常用的控制方式是：。

4.脈沖寬度調(diào)制的方法是：不變，時間變化，即通過導(dǎo)通

占空比的改變來改變變壓比，控制輸出電壓。

5.脈沖頻率調(diào)制的方法是:時間不變，變化，導(dǎo)通比也能

發(fā)生變化，從而達(dá)到改變輸出電壓的目的。該方法的缺點(diǎn)是：的變化

范圍有限。輸出電壓、輸出電流中的不固定，不利于濾波器的設(shè)計。

6.降壓斬波電路中通常串接較大電感，其目的是使負(fù)載電流o

7.升壓斬波電路使電壓升高的原因：電感L，電容

CO

8.升壓斬波電路的典型應(yīng)用有和等。

9.升降壓斬波電路和Cuk斬波電路呈現(xiàn)升壓狀態(tài)的條件是開關(guān)器件的導(dǎo)通占空

比為；呈現(xiàn)降壓狀態(tài)的條件是開關(guān)器件的導(dǎo)通占空比

為。

第2部分：簡答題

1.畫出降壓斬波電路原理圖并簡述其工作原理。

2.畫出升壓斬波電路原理圖并簡述其基木工作原理。

第3部分：計算題

1.在題圖3-1所示的降壓斬波電路中，已知E=100V,R=10。,L值極大，EM=20V,

T=100us,ton=50uSo

1）畫出輸出電壓u。,輸出電流i。.流過器件V的電流iv以及流過二極管VD的電

流iypo

2）計算輸出電壓平均值U0,輸出電流平均值I。，器件V上的平均電流Iv，及

二極管VD上的平均電流IVDo

2.設(shè)計題圖3-2所示的Buck變換器。電源電壓Vs=220V,額定負(fù)載電流1IA,

最小負(fù)載電流1.1A,開關(guān)頻率20KHz。要求輸出電壓Vo=110V；

1）L值和C值極大時，采用脈寬調(diào)制控制方式，求開關(guān)T的導(dǎo)通占空比及在1

個開關(guān)周期中的導(dǎo)通時間.并畫出此時流過器件T的電流iT以及流過二極管D

的電流iD的波形。

2）要求最小負(fù)載時電感電流不斷流，且輸出電壓紋波小于1%。計算輸出濾波電

感L和電容C的最小取值。

題圖3-2

3.圖3-3所示Boost變換器，輸入電源電壓E=30V,輸出電壓被控為恒值uo=60V,

開關(guān)V的頻率fs=20kHz,電流Lmax=20A,電流Lmin=2Ao

1）L值和C值極大時，采用脈寬調(diào)制控制方式，求開關(guān)V的導(dǎo)通占空比及在1

個開關(guān)周期中的導(dǎo)通時間。并畫出此時流過器件V的電流iv以及流過二極管D

的電流iD的波形。

2）要求變換器工作時電感電流連續(xù)，求最小升壓電感L值及輸出電壓紋波小于

1%時的濾波電容C。

題圖3-3

4.在題圖3-3所小的升壓斬波電路中，已知E=50V,L值和C值極大，R=20Q,

采用脈寬調(diào)制控制方式，當(dāng)T=40us,ton=30us時。

1）畫出輸出電壓11。,輸出電流6流過器件V的電流iv以及流過二極管VD的電

流iyj）o

2）計算輸出電壓平均值U0,輸出電流平均值1°,器件V上的平均電流Iv，及

二極管VD上的平均電流IVDO

第3章直流-直流變換電路習(xí)題（2）

第1部分：填空題

1.斬波電路用于拖動直流電動機(jī)時，降壓斬波電路能使電動機(jī)工作于第

象限，升壓斬波電路能使電動機(jī)工作于第象限，斬波電路能

使電動機(jī)工作于第1和第2象限。

2.橋式可逆斬波電路用于拖動直流電動機(jī)時，可使電動機(jī)工作于第

象限。

3.復(fù)合斬波電路中，電流可逆斬波電路可看作一個斬波電路和一個

斬波電路的組合；多相多重斬波電路中，3相3重斬波電路相當(dāng)于3個斬

波電路并聯(lián)。

4.T型雙極式可逆斬波電路需要電源供電，功率管承受的反向電壓是

電源電壓的

__________倍。

5.雙極式橋式可逆斬波電路所輸出的負(fù)載電壓極性，故稱雙極式。

單極式橋式可逆斬波電路所輸出的負(fù)載電壓極性,故稱單極式。

第2部分：簡答題

1.復(fù)合斬波電路中的電流可逆斬波電路和橋式斬波電路在拖動直流電動機(jī)時,

均能實現(xiàn)負(fù)載電流可逆的要求，那么二者有什么區(qū)別？

2.多相多重斬波電路有何優(yōu)點(diǎn)?

3.T型可逆斬波電路與H型可逆斬波電路相比各有何優(yōu)缺點(diǎn)？

3.橋式可逆斬波電路的兩種控制方式，即雙極式和單極式，各有何優(yōu)缺點(diǎn)?

題圖3—4

當(dāng)電機(jī)處于低速輕載運(yùn)行狀態(tài)(即負(fù)載電流較小且正負(fù)交變)，完成下題：

(1)采用雙極型控制方式時，畫出VI?V4驅(qū)動信號的波形，負(fù)載上電壓和

電流的波形；并在此基礎(chǔ)上結(jié)合電流波形說明在一個周期內(nèi)的不同區(qū)段上負(fù)載電

流的路徑以及在該區(qū)段內(nèi)電機(jī)的工作狀態(tài)。

(2)單極控制方式時，畫出VI?V4驅(qū)動信號的波形，負(fù)載上電壓和電流的

波形；并在此基礎(chǔ)上結(jié)合電流波形說明在一個周期內(nèi)的不同區(qū)段上負(fù)載電流的路

徑以及在該區(qū)段內(nèi)電機(jī)的工作狀態(tài)。

5.當(dāng)電機(jī)分別處于反向電動工作狀態(tài)和反向制動工作狀態(tài)下，均為高速重載運(yùn)

行狀態(tài)，重新完成4題。

6.橋式可逆斬波電路，若控制信號占空比為a,請推導(dǎo)采用雙極型控制方式時

和單極控制方式時負(fù)載電壓平均值的表達(dá)式。

第3部分：計算題

1.橋式可逆斬波電路如題圖3—4所示，E=200V,Uo=100Vo

1）求雙極型控制方式下的控制信號占空比。

2）求單極型控制方式下的控制信號占空比。

2.橋式可逆斬波電路如題圖3—4所示,E=200V,控制信號占空比為50%。

1）求雙極型控制方式下的輸出電壓平均值。

2）求單極型控制方式下的輸出電壓平均值。

第3章直流-直流變換電路習(xí)題（3）

第1部分：填空題

1.帶隔離變壓器的DC-DC變換器的基本類型包括單端正激變換器和單端反激變

換器，其中單端是指變壓器磁通________變化。

2.正激變換器是指在開關(guān)管時電源將能量直接傳送給負(fù)載。

3.反激變換器是指在開關(guān)管時電源將電能轉(zhuǎn)為磁能儲存在電感（變壓

器）中，當(dāng)開關(guān)管時再將磁能變?yōu)殡娔軅魉偷截?fù)載。

第2部分：簡答題

1.畫出隔離型Buck變換器的電路結(jié)構(gòu)并簡述其工作原理。

2.隔離型Buck變換器在正常工作時為什么要設(shè)定最大占空比？

3.畫出隔離型Buck-Boost變換器的電路結(jié)構(gòu)并簡述其工作原理。

4.為什么反激式變換器不能在空載下工作？

第3部分：計算題

1.設(shè)計題圖3-5所示的單端反激DC/DC變換器。輸入直流電壓Vs=12V±10%,

開關(guān)頻率fs=100KHz,額定負(fù)載電流1A,最小負(fù)載電流0.1A,要求輸出電壓Vo

恒定為48V,電壓紋波小于1%。選擇變壓器變比\2/Nl=4,當(dāng)電源電壓±1。%波

動時，為了使輸出電壓恒定，占空比應(yīng)在什么范圍調(diào)節(jié)?

T7437O=H0.1A

1\VHT「勺48V

*

一

一

=任

匕12

10%

題圖3—5

2.設(shè)計題圖3-6所示的單端正激DC/DC變換器。輸入直流電壓Vs二48V±10%,

開關(guān)頻率fs=100KHz,額定負(fù)載電流1A,最小負(fù)載電流0.1A,要求輸出電壓Vo

恒定為12V,電壓紋波小于T%0N1=N3時，確定最大占空比，并確定升壓比N2/N1

的允許范圍？

笫4章直流-交流變換器習(xí)題（1）

第1部分：填空題

1.把直流電變成交流電的電路稱為,當(dāng)交流側(cè)有電源時稱為

，當(dāng)交流側(cè)無電源時稱為________O

2.電流從一個支路向另一個支路轉(zhuǎn)移的過程彌為換流，從大的方面，換流可

以分為兩類，即外部換流和,進(jìn)一步劃分，前者又包括和

一兩種換流方式，后者包括和兩種換流方式。適用于全

控型器件的換流方式是o

3.逆變電路可以根據(jù)直流側(cè)電源性質(zhì)不同分類，當(dāng)直流側(cè)是電壓源時，稱此

電路為,當(dāng)直流側(cè)為電流源時，稱此電路為o

4.半橋逆變電路輸出交流電壓的幅值Um為______Ud,全橋逆變電路輸出

交流電壓的幅值Um為Udo

5.單相全橋方波型逆變電路，180度導(dǎo)電角的控制方式下，改變輸出交流電

壓的有效值只能通過改變來實現(xiàn)，改變可改變輸出

交流電頻率°為防止同一橋臂的上下兩個開關(guān)器件同時導(dǎo)通而引起直流側(cè)電源短

路，在開關(guān)控制上應(yīng)采取的措施。

6.三相電壓型逆變電路中，180度導(dǎo)電角的控制方式下，每個橋臂的導(dǎo)電角

度為，各相開始導(dǎo)電的角度依次相差，在任一時刻,有一

個橋臂導(dǎo)通。

7.電壓型逆變電路一般采用器件，換流方式為；電流型逆

變電路中，較多采用器件，換流方式有的采用,有的采用

8.三相電流型逆變電路的基本工作方式是120度導(dǎo)電方式，按VT1到VT6

的順序每隔依次導(dǎo)通，各橋臂之間換流采用_______換流方式，在任

一時刻，有個橋臂導(dǎo)通。

第2部分：簡答題

1.畫出逆變電路的基本原理圖并闡述其原理C

2.無源逆變電路和有源逆變電路有何不同？

3.換流方式各有那幾種？各有什么特點(diǎn)？

4.什么是電壓型逆變電路？什么是電流型逆變電路？二者各有什么特點(diǎn)。

5.電壓型逆變電路中反饋二極管的作用是什么？為什么電流型逆變電路中

沒有反饋二極管？

第3部分：畫圖題

1.如題圖4-1所示為一個三相橋式電壓型逆變電路:

題圖4/

當(dāng)該電路采用輸出為方波的180。導(dǎo)電方式時，試畫出VI—V6驅(qū)動信號的

波形以及UUN-和Uuv的波形。

第4章直流-交流變換器習(xí)題（2）

第1部分：填空題

1.PWM控制的理論基礎(chǔ)是原理，即相等而形狀不同的窄昧沖

加在具有慣性的環(huán)節(jié)卜時,其效果基本相同C

2.根據(jù)“面積等效原理”，SPWM控制用一組的脈沖（寬度按

規(guī)律變化）來等效一個正弦波。

3.PWM控制就是對脈沖的進(jìn)行調(diào)制的技術(shù)；直流斬波電路得到的

PWM波是等效—波形，SPWM控制得到的是等效—波形。

4.PWM波形只在單個極性范圍內(nèi)變化的控制方式稱控制方式，PWM

波形在正負(fù)極性間變化的控制方式稱控制方式，三相橋式PWM型逆變電

路采用控制方式。

5.SPWM波形的控制方法：改變調(diào)制信號與的可改變基波幅值；改

變調(diào)制信號々的可改變基波頻率；

6.得到PWM波形的方法一般有兩種，即和,實際中主要采

用________。

7.根據(jù)載波和信號波是否同步及載波比的變化情況，PWM調(diào)制方式可分為

—和。一般為綜合兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，在低頻輸出時采用一

方法，在高頻輸出時采用方法。

8.在正弦波和三角波的自然交點(diǎn)時刻控制開關(guān)器件的通斷，這種生成SPWM

波形的方法稱,實際應(yīng)用中，采用來代替上述方法，在計算量

大大減小的情況下得到的效果接近真值。

9.正弦波調(diào)制的三相PWM逆變電路，在調(diào)制度。為最大值1時，直流電壓利

用率為,采用波作為調(diào)制信號，可以有效地提高直流電壓利用

率，但是會為電路引入_______。

10.PWM逆變電路多重化聯(lián)結(jié)方式有和,二重化后，諧波

地最低頻率在3c附近。

11.從電路輸出的合成方式來看，多重逆變電路有串聯(lián)多重和并聯(lián)多重兩種

方式。電壓型逆變電路多用多重方式；電流型逆變電路多采用一

多重方式。

12.PWM跟蹤控制法有方式、方式和方式三種方

式；三種方式中，高次諧波含量較多的是_______方式，用于對諧波和噪聲要求

嚴(yán)格的場合的是方式。

第2部分：簡答題

1.試說明PWM控制的基本原理。

2.單極性和雙極性PWM調(diào)制有什么區(qū)別？三相橋式PWM型逆變電路中，

輸出相電壓（輸出端相對于直流電源中點(diǎn)的電壓）和線電壓SPWM波形各有幾種

電平？

3.試簡單比較PWM控制中的計算法和調(diào)制法的特點(diǎn)。

4.試簡述線電壓控制的定義、目的和兩相控制方式的優(yōu)點(diǎn)。

5.特定諧波消去法的基本原理是什么？設(shè)半個信號波周期內(nèi)有10個開關(guān)時

刻（不含0和乃時刻）可以控制，可以消去的諧波有幾種？

6.什么是異步調(diào)制？什么是同步調(diào)制？兩者各有何特點(diǎn)？分段同步調(diào)制有

什么優(yōu)點(diǎn)？

7.什么是SPWM波形的規(guī)則化采樣法？和自然采樣法比規(guī)則采樣法有什么

優(yōu)點(diǎn)?

8.單相和三相SPWM波形中，所含主要諧波頻率為多少？

9.如何提高PWM逆變電路的直流電壓利用率？

10.什么是電流跟蹤型PWM變流電路？采用滯環(huán)比較方式的電流跟蹤型變

流器有何特點(diǎn)？采用三角波比較方式電流跟蹤型逆變電路有何特點(diǎn)？

11.逆變電路多重化的目的是什么？如何實現(xiàn)？串聯(lián)多重和并聯(lián)多重逆變電

路各用于什么場合？

12.多電平逆變電路的優(yōu)點(diǎn)是什么？適用于什么場合？

13.簡述PWM逆變電路多重化的目的。

第3部分：計算題和畫圖題

1.設(shè)題圖47中半周期的脈沖數(shù)是5,脈沖幅值是相應(yīng)正弦波幅值的兩倍，

試按面積等效原理計算脈沖寬度。

題圖4-1

2.題圖4-2所示的單相全橋逆變電路工作于雙極性SPWM模式。設(shè)載波比

N=9要求：在題圖4-3中畫出1個調(diào)制信號波周期內(nèi)的開關(guān)控制信號波形和輸出

電壓〃。的波形。

不VD：

載波一?電路

題圖4-2

題圖4-3

第5章交流-直流變換器習(xí)題（1）

第1部分：填空題

1.電阻負(fù)載的特點(diǎn)是,在單相半波可控整流電阻性負(fù)

載電路中，晶閘管控制角。的最大移相范圍是o

2.阻感負(fù)載的特點(diǎn)是,在單相半波可控整流帶阻感負(fù)

載并聯(lián)續(xù)流二極管的電路中，晶間管控制角?的最大移相范圍是，

其承受的最大正反向電壓均為，續(xù)流二極管承受的最大反向電壓為_

（設(shè)U2為相電壓有效值）。

3.單相橋式全控整流電路中，帶純電阻負(fù)載時，a角移相范圍

為,單個晶閘管所承受的最大正向電壓和反向電壓分別為

和;帶阻感負(fù)載時，a角移相范圍為,單個晶閘管所承

受的最大正向電壓和反向電壓分別為和；帶反電動勢負(fù)載

時，欲使電阻上的電流不出現(xiàn)斷續(xù)現(xiàn)象，可在主電路中直流輸出側(cè)串聯(lián)一

個。

4.單相全控橋反電動勢負(fù)載電路中,當(dāng)控制角u大于不導(dǎo)電角6時，晶閘管

的導(dǎo)通角。二；當(dāng)控制角a小于不導(dǎo)電角6時，晶閘管的導(dǎo)通角

0=0

5.從輸入輸出上看，單相橋式全控整流電路的波形與的

波形基本相同，只是后者適用于輸出電壓的場合。

6.電容濾波單相不可控整流帶電阻負(fù)載電路中，空載時，輸出電壓

為,隨負(fù)載加重Ud逐漸趨近于,通常設(shè)計時，應(yīng)取RC>

T,此時輸出電壓為U2（U2為相電壓有效值）。

7.填寫下表

單相整流電路比較

電路名稱電路結(jié)構(gòu)圖負(fù)載電壓波形整流電壓平均值移相范圍

電阻

單相半波阻感（L極大）+

續(xù)流二極管

電阻

單相全控

橋阻感（L極大）

電阻

單相全波

大電感

電阻

單相半控

橋阻感（L極大）+

續(xù)流二極管

第2部分：簡答題

1.如題圖5-1所示的單相橋式半控整流電路中可能發(fā)生失控現(xiàn)象，何為失控,

怎樣抑制失控？

題圖5-1

2.單相全波可控整流電路與單相橋式全控整流電路從直流輸出端或從交流輸

入端看均是基本一致的，那么二者是否有區(qū)別呢？

3.題圖5-2為具有變壓器中心抽頭的單相全波可控整流電路，問該變壓器還

有直流磁化問題嗎？試說明：①晶閘管承受的最大反向電壓為2您2；②當(dāng)負(fù)載

是電阻或電感時，其輸出電壓和電流的波形與單相全控橋時相同。

第3部分：計算和畫圖題

1.單相橋式全控整流電路，U2=100V,負(fù)載中R=2Q,L值極大，當(dāng)a=30。

時，要求：①作出ud、id、和i2的波形；②求整流輸出平均電壓Ud、電流Id,

變壓器二次電流有效值12；③考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。

2.單相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載工作，設(shè)交流電壓有效值U2=220V,控

制角a=7t/3rad,負(fù)載電阻Rd=5C,試求：(1)輸出電壓的平均值Ud；(2)輸

出電流有效值I。

3.晶閘管串聯(lián)的單相半控橋(橋中VT1、VT2為晶閘管，電路如題圖5-3所示,

U2=100V,電阻電感負(fù)載，R=2C,L值很大，當(dāng)a=6()。時求流過器件電流的有

效值，并作出ud、id、iVT、iD的波形。

題圖5-3

第5章交流-直流變換器習(xí)題（2）

第1部分：填空題

1.電阻性負(fù)載三相半波可控整流電路中，晶閘管所承受的最大正向電壓UFm

等于,晶閘管控制角a的最大移相范圍是，使負(fù)載電流連續(xù)的

條件為（U2為相電壓有效值）。

2.三相半波可控整流電路中的三個晶閘管的觸發(fā)脈沖相位按相序依次互

差，當(dāng)它帶阻感負(fù)載時，a的移相范圍為。

3.三相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載工作中，共陰極組中處于通態(tài)的晶麗管

對應(yīng)的是

的相電壓，而共陽極組中處于導(dǎo)通的晶閘管對應(yīng)的是的相電壓；

這種電路a角的移相范圍是,ud波形連續(xù)得條件是o

4.電容濾波三相不可控整流帶電阻負(fù)載電路中，電流id斷續(xù)和連續(xù)的臨界

條件是，電路中的二極管承受的最大反向電壓為U2o

5.填寫下表

三相整流電路比較

電路名稱電路結(jié)構(gòu)圖負(fù)載電壓波形整流電壓平均值移相范圍

電阻

三相半波

阻感（L極大）

電阻

三相全控橋

阻感（L極大）

第2部分：簡答題

1.二相半波整流電路的共陰極接法與共陽極接法，a、b兩相的自然換相點(diǎn)

是同一點(diǎn)嗎？如果不是，它們在相位上差多少度？

2.有兩組三相半波可控整流電路，一組是共陰極接法，一組是共陽極接法，

如果它們的觸發(fā)角都是，那么共陰極組的觸發(fā)脈沖與共陽極組的觸發(fā)脈沖

對同一相來說，例如都是阿相，在相位上差多少度？

3.在三相橋式全控整流電路中，電阻負(fù)載，如果有一個晶閘管不能導(dǎo)通，此

時的整流電壓〃"波形如何？如果有一個晶閘管被擊穿而短路，其它晶閘管受什

么影響？

4.單相橋式全控整流電路、三相橋式全控整流電路中，當(dāng)負(fù)載分別為電阻負(fù)

載或電感負(fù)載時，要求的品閘管移相范圍分別是多少？

第3部分：計算和畫圖題

1.三相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載工作，設(shè)交流電壓有效值U2=400V,

負(fù)載電阻Rd=10Q,控制角a=7r/2rad,試求：（1）輸出電壓平均值Ud；（2）

輸出電流平均值Ido

2.在三相半波整流電路中，如果a相的觸發(fā)脈沖消失，試?yán)L出在電阻性負(fù)載

和電感性負(fù)載下整流電壓ud的波形。

3.三相半波可控整流電路，U2=100V,帶電阻電感負(fù)載，R二5。，L值極大，

當(dāng)a=60°時,要求：①畫出ud、id和iVTl的波形;②計算Ud、Id、IdT和IVT。

4.三相橋式全控整流電路，U2=100V,帶電阻電感負(fù)載，R=5Q,L值極大，

當(dāng)a=60°時，要求：①畫出ud、id和iVTl的波形;②計算Ud、Id、IdT和IVT。

提示：可在下圖基礎(chǔ)上繪制波形圖。

"ac"be必aWebWab應(yīng)c

第5章交流-直流變換器習(xí)題（3）

第1部分：填空題

1.實際工作中，整流電路輸出的電壓是周期性的非正弦函數(shù)，當(dāng)a從0,?

90°變化時，整流輸出的電壓ud的諧波幅值隨a的增大而，當(dāng)a從90，

180°變化時，整流輸出的電壓ud的諧波幅值隨a的增大而。

2.三相橋式全控整流電路帶阻感負(fù)載時，設(shè)交流側(cè)電抗為零，直流電感L

為足夠大。當(dāng)a=30°時，三相電流有效值與直流電流的關(guān)系為1=Id,

交流側(cè)電流中所含次諧波次數(shù)為,其整流輸出電壓中所含的諧波次數(shù)

為O

3.對于三相半波?？卣麟娐罚瑩Q相重迭角的影響，將使輸出電壓平均

值O

平衡電抗器的雙反星形可控整流電路適用于的場合，當(dāng)它

帶電感負(fù)載時，移相范圍是,帶電阻負(fù)載時，移相范圍是;如果不

接平衡電抗器，則每管最大的導(dǎo)通角為，每管的平均電流為IdO

5.多重化整流電路可以提高,其中移相多重聯(lián)結(jié)有和兩

大類。

6.PWM整流電路可分為和兩大類，目前研究和應(yīng)用較多的是—

PWM整流電路。

7.PWM整流電路的控制方法有和,基于系統(tǒng)的靜態(tài)

模型設(shè)計、動態(tài)性能較差的是,電流響應(yīng)速度快、系統(tǒng)魯棒性好的

是O

第2部分：簡答題

1.無功功率和諧波對公用電網(wǎng)分別有那些危害？

2.單相橋式全控整流電路，其整流輸出電壓中含有哪些次數(shù)的諧波？其中幅

值最大的是哪一次？變壓器二次側(cè)電流中含有哪些次數(shù)的諧波？其中主要的是

哪幾次？

3.三相橋式全控整流電路，其整流輸出電壓中含有哪些次數(shù)的諧波？其中幅

值最大的是哪一次？變壓器二次側(cè)電流中含有哪些次數(shù)的諧波？其中主要的是

哪幾次？

4.單相橋式不可控整流帶電容濾波電路和三相橋式不可控整流帶電容漉波

電路，它們交流側(cè)諧波組成有什么規(guī)律？

5.帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路.與三相橋式全控整流電路相比有

何主要異同？

6.整流電路多重化的主要目的是什么？

7.變壓器漏感對整流電路有何影響？

8.什么是PWM整流電路？它和相控整流電路的工作原理和性能有何不同？

9.在PWM整流電路中，什么是間接電流控制？什么是直接電流控制？

第3部分：計算題

1.三相橋式全控整流電路，U2=100V,帶阻感負(fù)載，R=5Q,L值極大，當(dāng)a

=60°時，回答下列問題。

（1）變壓器二次側(cè)電流中含有哪些次數(shù)的諧波？其中主要的是哪幾次？

（2）求整流電路交流側(cè)功率因數(shù)。

（提示：有關(guān)電流波形及其傅立葉級數(shù)）

匕=氈I式sin0”1sin50f-Lsin70f+…)

7F57

2.三相全控橋,反電動勢阻感負(fù)載,E=200V,R=1Q,L=?>,U2=220V,a=60°,

當(dāng)①LB=O和②LB二ImH情況下分別求Ud、Id的值，后者還應(yīng)求y。

第5章交流-直流變換器習(xí)題（4）

第1部分：填空題

1.逆變電路中，當(dāng)交流側(cè)和電網(wǎng)連結(jié)時，這種電路稱為，欲實現(xiàn)有

源逆變，只能采用型可控整流電路，當(dāng)控制角（Ka〈汽/2時，整流電

路工作在狀態(tài)；兀/2<a<兀時，整流電路工作在狀態(tài)。

2.在整流電路中，能夠?qū)崿F(xiàn)有源逆變的有、等（可控

整流電路均可），其工作在有源逆變狀態(tài)的條件是

和0

3.晶閘管直流電動機(jī)系統(tǒng)工作于整流狀態(tài)，當(dāng)電流連續(xù)時，電動機(jī)的機(jī)械特

性為一組,當(dāng)電流斷續(xù)時，電動機(jī)的理想空載轉(zhuǎn)速將,隨a

的增加，進(jìn)入斷續(xù)區(qū)的電流。

4.直流可逆電力拖動系統(tǒng)中電動機(jī)可以實現(xiàn)四象限運(yùn)行，當(dāng)其處于第一象限

時，電動機(jī)作運(yùn)行，電動機(jī)轉(zhuǎn)，正組橋工作在狀態(tài)；

當(dāng)其處于第四象限時，電動機(jī)做運(yùn)行，電動機(jī)轉(zhuǎn),組

橋工作在逆變狀態(tài)。

5.大、中功率的變流器廣泛應(yīng)用的是觸發(fā)電路，同步信號為鋸齒波

的觸發(fā)電路，可分為三個基本環(huán)節(jié)，即、和o

第2部分：簡答題

1.使變流器工作于有源逆變狀態(tài)的條件是什么？

2.什么是逆變失??？如何防止逆變失敗？

3.鋸齒波觸發(fā)電路由哪些部分組成？各部分的主要作用是什么？

4.畫出雙橋反并聯(lián)可逆直流拖動系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡圖，當(dāng)電機(jī)在4個象限的運(yùn)

行時，說明其運(yùn)行方式，并在圖中標(biāo)出工作橋的工作狀態(tài)及電壓、電流方向和電

能的傳遞方向。

第3部分：計算題

1.三相全控橋變流器，反電動勢阻感負(fù)載，R=l。，I尸8,U2=220V,蘭

EM=-400V,陽60°時求Ud、Id的值，此時送回電網(wǎng)的有功功率是多少？作出ud

的波形。

2.單相全控橋,反電動勢阻感負(fù)載,R=1Q,L=8,U2=100V,當(dāng)EM=-99V,

陽60°時求Ud、Id的值。作出ud的波形。

第6章交流一交流變換器習(xí)題(1)

第1部分：填空題

1.改變頻率的電路稱為,變頻電路有交交變頻電路和電

路兩種形式，前者又稱為，后者也稱為O

2.單相調(diào)壓電路帶電阻負(fù)載，其導(dǎo)通控制角。的移相范圍為,隨a

的增大，Uo,功率因數(shù)九o

3.單相交流調(diào)壓電路帶阻感負(fù)載，當(dāng)控制角aV(p((p二arctan(a)L/R))時:VT1

的導(dǎo)通時間,VT2的導(dǎo)通時間o

4.根據(jù)三相聯(lián)接形式的不同，三相交流調(diào)壓電路具有多種形式，TCR屬于—

聯(lián)結(jié)方式，TCR的控制角a的移相范圍為,線電流中所含諧波的次女

為o

5.晶閘管投切電容器選擇晶閘管投入時刻的原則

是：。

第2部分：簡答題

1.交流調(diào)壓電路和交流調(diào)功電路有什么區(qū)別？二者各運(yùn)用于什么樣的負(fù)

載？為什么？

2.單相交流調(diào)壓電路帶電阻負(fù)載和帶阻感負(fù)載時所產(chǎn)生的諧波有何異同？

3.斬控式交流調(diào)壓電路帶電阻負(fù)載時輸入輸出有何特性？

4.三相交流調(diào)壓電路采用三相四線接法時，存在何種問題？

5.三相交流調(diào)壓電路采用三相三線接法帶電阻負(fù)載時，試分析電流的諧波情

況。

6.什么是TCR,什么是TSC?它們的基本原理是什么？各有何特點(diǎn)？

7.簡述交流電力電子開關(guān)與交流調(diào)功電路的區(qū)別。

8.交流調(diào)功電路中電流的諧波有何特點(diǎn)？

第3部分：計算題

1.調(diào)光臺燈由單相交流調(diào)壓電路供電，設(shè)該臺燈可看作電阻負(fù)載，在a=0°

時輸出功率為最大值，試求功率為最大輸出功率的80%,50%時的開通角

2.采用兩晶閘管反并聯(lián)相控的交流調(diào)壓電路，輸入電壓Ui=220V,負(fù)載電

阻R=5憶如al=a2=;t/3,求：

(1)輸出電壓及電流有效值

(2)輸出功率

⑶單個晶閘管的電流有效值

⑷電路的功率因數(shù)

3.一單相交流調(diào)壓潛，電源為工頻220V,阻感串聯(lián)作為負(fù)載，其中R=0.5Q,

L=2mH<>試求：

①控制角Q的移相范圍；

②負(fù)載電流的最大有效值；

③最大輸出功率及此時電源側(cè)的功率因數(shù)；

4.采用兩晶閘管反并聯(lián)相控的交流調(diào)功電路，輸入電壓Ui=220V,負(fù)載電

阻R=5W。晶閘管導(dǎo)通20個周期，關(guān)斷40個周期。求：

⑴輸山電壓有效值U。，

⑵負(fù)載功率P。，

⑶電路的功率因數(shù)人。

第6章交流一交流變換器習(xí)題(2)

第1部分：填空題

1.把電網(wǎng)頻率的交流電直接變換成可調(diào)頻率的交流電的變流電路稱

為O

2.單相交交變頻電路帶阻感負(fù)載時二哪組變流電路工作是由決

定的，交流電路工作在整流還是逆變狀態(tài)是根據(jù)決定的。

3.當(dāng)采用6脈波三相橋式電路且電網(wǎng)頻率為50Hz時，單相交交變頻電路的

輸出上限頻率約為o

4.三相交交變頻電路主要有兩種接線方式，即

和，其中主要用于中等容量的交流調(diào)速系統(tǒng)是°

5.矩陣式變頻電路是近年來出現(xiàn)的一種新穎的變頻電路。它采用的開關(guān)器件

是器件；控制方式是。

第2部分：簡答題

1.畫出單相交交變頻電路的基本原理圖并分析其基本工作原理。

2.交交變頻電路的主要特點(diǎn)和不足是什么？其主要用途是什么？

3.單相交交變頻電路和直流電動機(jī)傳動用的反并聯(lián)可控整流電路有什么不

同？

4.交交變頻電路的最高輸出頻率是多少？制約輸出頻率提高的因素是什

么？

5.三相交交變頻電路有那兩種接線方式？它們有什么區(qū)別？

6.在三相交交變頻電路中，采用梯形波輸出控制的好處是什么？為什么？

7.試述矩陣式變頻電路的基本原理和優(yōu)缺點(diǎn)。為什么說這種電路有較好的發(fā)

展前景？

第7章輔助元器件和系統(tǒng)習(xí)題

第1部分：填空題

1.抑制過電壓的方法之一是用吸收可能產(chǎn)生過電壓的能量，并用

電阻將其消耗。在過電流保護(hù)中，快速熔斷器的全保護(hù)適用于功率裝

置的保護(hù)。

2.IGBT的通態(tài)壓降在1/2或1/3額定電流以下區(qū)段具有溫度系

數(shù)，