自动化专业《电力电子技术》复习题及答案

自动化专业《电力电子技术》复习题一、填空题（本题共8小题，每空1分，共20分）1、电子技术包括______________和电力电子技术两大分支，通常所说的模拟电子技术和数字电子技术就属于前者。2、为减少自身损耗，提高效率，电力电子器件一般都工作在_________状态。当器件的工作频率较高时，_________损耗会成为主要的损耗。3、在PWM控制电路中，载波频率与调制信号频率之比称为_____________，当它为常数时的调制方式称为_________调制。在逆变电路的输出频率范围划分成若干频段，每个频段内载波频率与调制信号频率之比为桓定的调制方式称为____________调制。4、面积等效原理指的是，_________相等而_______不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。5、在GTR、GTO、IGBT与MOSFET中，开关速度最快的是_________，单管输出功率最大的是_____________，应用最为广泛的是___________。6、设三相电源的相电压为U2，三相半波可控整流电路接电阻负载时，晶闸管可能承受的最大反向电压为电源线电压的峰值，即，其承受的最大正向电压为。7、逆变电路的负载如果接到电源，则称为逆变，如果接到负载，则称为逆变。8、如下图，指出单相半桥电压型逆变电路工作过程中各时间段电流流经的通路(用V1,VD1,V2,VD2表示)。(1)0~t1时间段内，电流的通路为________；(2)t1~t2时间段内，电流的通路为_______；(3)t2~t3时间段内，电流的通路为_______；(4)t3~t4时间段内，电流的通路为_______；(5)t4~t5时间段内，电流的通路为_______；第2页二、选择题（本题共10小题，前4题每题2分，其余每题1分，共14分）1、单相桥式PWM逆变电路如下图，单极性调制工作时，在电压的正半周是（）A、V1与V4导通，V2与V3关断B、V1常通，V2常断，V3与V4交替通断C、V1与V4关断，V2与V3导通D、V1常断，V2常通，V3与V4交替通断2、对于单相交流调压电路，下面说法错误的是（）A、晶闸管的触发角大于电路的功率因素角时，晶闸管的导通角小于180度B、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角时，必须加宽脉冲或脉冲列触发，电路才能正常工作第3页C、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角正常工作并达到稳态时，晶闸管的导通角为180度D、晶闸管的触发角等于电路的功率因素角时，晶闸管的导通角不为180度3、在三相三线交流调压电路中，输出电压的波形如下图所示，在t1~t2时间段内，有（）晶闸管导通。A、1个B、2个C、3个D、4个4、对于单相交交变频电路如下图，在t1~t2时间段内，P组晶闸管变流装置与N组晶闸管变流装置的工作状态是（）A、P组阻断，N组整流B、P组阻断，N组逆变C、N组阻断，P组整流D、N组阻断，P组逆变5、电阻性负载三相半波可控整流电路中，控制角的范围是（）A、30°～150B、0°～120°C、15°～125°D、0°～150°密封线第4页6、桓流驱动电路中加速电容C的作用是（）A、加快功率晶体管的开通B、延缓功率晶体管的关断C、加深功率晶体管的饱和深度D、保护器件7、直流斩波电路是一种（）变换电路。A、AC/ACB、DC/ACC、DC/DCD、AC/DC8、为限制功率晶体管的饱和深度，减少存储时间，桓流驱动电路经常采用（）A、du/dt抑制电路B、抗饱和电路C、di/dt抑制电路D、吸收电路9、已经导通的晶闸管的可被关断的条件是流过晶闸管的电流（）A、减小至维持电流以下B、减小至擎住电流以下C、减小至门极触发电流以下D、减小至5A以下10、IGBT是一个复合型的器件，它是（）A、GTR驱动的MOSFETB、MOSFET驱动的GTRC、MOSFET驱动的晶闸管D、MOSFET驱动的GTO三、简答题（共3小题，22分）1、简述晶闸管导通的条件与关断条件。（7分）2、电压型逆变电路的主要特点是什么？（8分）3、简述实现有源逆变的基本条件，并指出至少两种引起有源逆变失败的原因。（7分）第5页四、作图题（共2小题，每题12分，共24分）1、三相全控桥，阻感负载，主回路整流变压器的接法是D,y5，采用NPN管的锯齿波触发器，要求在整流与逆变状态运行。同步变压器二侧电压经R-C滤波器滤波后（滞后角为30°）接到触发电路。同步变压器的的接法为Y/Y-10，4接法，如下图所示，选择晶闸管的同步电压。（要给出分析过程，分析依据）晶闸管VT1VT2VT3VT4VT5VT6主电路电压+Uu-Uw+Uv-Uu+Uw-Uv同步电压2、电路与波形如图所示。（1）若在t1时刻合上K，在t2时刻断开K，画出负载电阻R上的电压波形；（2）若在t1时刻合上K，在t3时刻断开K，画出负载电阻R上的电压波形。（ug宽度大于3600）。（a）电路图（b）输入电压u2的波形图密封线第6页五、计算题（共1小题，共20分）1、电路如图所示，单相全控桥式整流电路接大电感负载，R=4Ω，U2=220V。（1）触发角为60°时，(a)试求Ud、Id、晶闸管电流平均值IdVT、晶闸管电流有效值IVT、变压器副边电流有效值I2；（b）作出ud、id、iVT2、i2的波形图（图标清楚，比例适当）。（2）当负载两端接有续流二极管时，（a）试求Ud、Id、IdVT、IVT、IVD、IdVD、I2；（b）作出ud、id、iVT2、iVD、i2的波形图（图标清楚，比例适当）。一、填空题（本题共6小题，每空1分，共15分）1、_________存在二次击穿现象，____________存在擎住现象。2、功率因数由和这两个因素共同决定的。3、晶闸管串联时，给每只管子并联相同阻值的电阻R是__措施。4、同一晶闸管，维持电流IH与掣住电流IL在数值大小上有IL__IH。5、电力变换通常可分为：、、第7页和。6、在下图中，_______和________构成降压斩波电路使直流电动机电动运行，工作于第1象限；_______和_______构成升压斩波电路，把直流电动机的动能转变成为电能反馈到电源，使电动机作再生制动运行，工作于____象限。二、选择题（本题共11小题，9，10，11小题每题2分，其余每题1分，共14分）1、下列电路中，不可以实现有源逆变的有（）。A、三相半波可控整流电路B、三相桥式全控整流电路C、单相桥式可控整流电路D、单相全波可控整流电路外接续流二极管2、晶闸管稳定导通的条件（）A、晶闸管阳极电流大于晶闸管的擎住电流B、晶闸管阳极电流小于晶闸管的擎住电流C、晶闸管阳极电流大于晶闸管的维持电流D、晶闸管阳极电流小于晶闸管的维持电流3、三相半波可控整流电路的自然换相点是（）A、交流相电压的过零点B、本相相电压与相邻相电压正半周的交点处C、比三相不控整流电路的自然换相点超前30°D、比三相不控整流电路的自然换相点滞后60°4、若增大SPWM逆变器的输出电压基波频率，可采用的控制方法是（）A、增大三角波幅度B、增大三角波频率C、增大正弦调制波频率D、增大正弦调制波幅度第8页5、三相半波可控整流电路中，晶闸管可能承受的反向峰值电压为（）A、U2B、U2C、2U2D.U26、晶闸管电流的波形系数定义为（）A、B、C、Kf=IdT·ITD、Kf=IdT-IT7、降压斩波电路中，已知电源电压Ud=16V，负载电压Uo=12V，斩波周期T=4ms，则开通时Ton=（）A、1msB、2msC、3msD、4ms8、关于单相桥式PWM逆变电路，下面说法正确的是（）A、在一个周期内单极性调制时有一个电平，双极性有两个电平B、在一个周期内单极性调制时有两个电平，双极性有三个电平C、在一个周期内单极性调制时有三个电平，双极性有两个电平D、在一个周期内单极性调制时有两个电平，双极性有一个电平9、对于单相交交变频电路如下图，在t2~t3时间段内，P组晶闸管变流装置与N组晶闸管变流装置的工作状态是（）A、P组阻断，N组整流B、P组阻断，N组逆变C、N组阻断，P组整流D、N组阻断，P组逆变第9页10、在三相三线交流调压电路中，输出电压的波形如图所示，在t2~t3时间段内，有（）晶闸管导通。A、1个B、2个C、3个D、4个三、简答题（本题共4小题，共30分）1、电压型逆变电路的主要特点是什么？（7分）2、某一晶闸管，额定电压为300V，额定电流为100A，维持电流为4mA，使用在下图所示的各电路中是否合理?说明其理由。(不考虑电压、电流裕量)（8分）3、下面BOOST升压电路中，电感L、电容C与二极管的作用是什么？（7分）密封线第10页4、变压器漏感对整流电路有什么影响？（8分）四、作图题（本题共3小题，共26分）1、画出三相桥式全控整流电路带阻感负载的原理图，并给图中6个晶闸管写上正确的编号，编号写在晶闸管的正上方或正下方。变压器采用Δ/Y接法。（8分）2、画出下图对应的Ud、iT1、VT1的波形其中虚线为脉冲信号。（12分）密封线第11页3、将控制电路、检测电路、驱动电路、主电路填入以下框图中，组成一个电力电子应用系统。（6分）六、计算题（本题共1小题，共15分）1、有一个三相全控桥整流电路。已知电感负载L=0.2H、α=60°、R=1Ω、变压器二次相电压U2=100V。试画出Ud的波形，计算负载端输出的直流电压Ud和负载电流平均值Id，计算变压器二次电流的有效值I2。一、填空题：（本题共7小题，每空1分，共20分）1、请在正确的空格内标出下面元件的简称：电力晶体管；可关断晶闸管；功率场效应晶体管；绝缘栅双极型晶体管；IGBT是和的复合管。2、晶闸管对触发脉冲的要求是、和。3、多个晶闸管相并联时必须考虑的问题，解决的方法是。4、在电流型逆变器中，输出电压波形为波，输出电流波形为波。5、三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在同一桥臂上的上、下二个开关管间进行，称为_______°导电型第12页6、当温度降低时，晶闸管的触发电流会、正反向漏电流会；7、常用的过电流保护措施有、、、。（写出四种即可）二、选择题（本题共10小题，每题1分，共10分）1、单相半控桥整流电路的两只晶闸管的触发脉冲依次应相差（）度。A、180°B、60°C、360°D、120°2、α为度时，三相半波可控整流电路，电阻性负载输出的电压波形，处于连续和断续的临界状态。A、0度B、60度C、30度D、120度，3、晶闸管触发电路中，若改变（）的大小，则输出脉冲产生相位移动，达到移相控制的目的。A、同步电压B、控制电压C、脉冲变压器变比D、以上都不能4、可实现有源逆变的电路为（）。A、三相半波可控整流电路B、三相半控桥整流桥电路C、单相全控桥接续流二极管电路D、单相半控桥整流电路5、在一般可逆电路中，最小逆变角βmin选在下面那一种范围合理（）。A、30º-35ºB、10º-15ºC、0º-10ºD、0º。6、单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角α的最大移相范围是（）A、90°B、120°C、150°D、180°7、若增大SPWM逆变器的输出电压基波频率，可采用控制方法是（）A、增大三角波幅度B、增大三角波频率C、增大正弦调制波频率D、增大正弦调制波幅度8、采用多重化电压源型逆变器的目的，主要是为（）A、减小输出幅值B、增大输出幅值C、减小输出谐波D、减小输出功率9、为限制功率晶体管的饱和深度，减小存储时间，恒流驱动电路经常采用（）第13页A、dtdu抑制电路B、抗饱和电路C、dtdi抑制电路D、吸收电路10、一般认为交交变频输出的上限频率（）A、与电网有相同的频率B、高于电网频率C、可达电网频率的80%D、约为电网频率的1/2~1/3三、判断题（正确打√，错误打×）：（本题共10小题，每小题1分，共10分）1、在半控桥整流带大电感负载不加续流二极管电路中，电路出故障时会出现失控现象。（）2、在用两组反并联晶闸管的可逆系统，使直流电动机实现四象限运行时，其中一组逆变器工作在整流状态，另一组工作在逆变状态。（）3、晶闸管串联使用时，必须注意均流问