电力电子技术试题及答案

一、填空题（29分）1、双向晶闸管的触发方式有：I+触发：第一阳极T1接正电压，第二阳极T2接负电压；门极G接正电压，T2接负电压。I-触发：第一阳极T1接正电压，第二阳极T2接负电压；门极G接负电压，T2接正电压。Ⅲ+触发：第一阳极T1接负电压，第二阳极T2接正电压；门极G接正电压，T2接负电压。Ⅲ-触发：第一阳极T1接负电压，第二阳极T2接正电压；门极G接负电压，T2接正电压。2、由晶闸管构成的逆变器换流方式有负载换流和强迫（脉冲）换流。3、按逆变后能量馈送去向不同来分类，电力电子元件构成的逆变器可分为有源逆变器与无源逆变器两大类。4、有一晶闸管的型号为KK200－9，请说明KK快速晶闸管；200表示表示200A，9表示900V。5、单结晶体管产生的触发脉冲是尖脉冲脉冲；主要用于驱动小功率的晶闸管；锯齿波同步触发电路产生的脉冲为强触发脉冲脉冲；可以触发大功率的晶闸管。6、一个单相全控桥式整流电路，交流电压有效值为220V，流过晶闸管的大电流有效值为15A，则这个电路中晶闸管的额定电压可选为V2202)25.1(倍；晶闸管的额定电流可选为A57.115)35.1(倍。1、普通晶闸管的图形符号是电极分别是阳极A，阴极K和门极G晶闸管的导通条件是阳极加正电压，阴极接负电压，门极接正向电压形成了足够门极电流时晶闸管导通；关断条件是当晶闸管阳极电流小于维持电流IH时，导通的晶闸管关断。2、可关断晶闸管的图形符号是；电力场效应晶体管的图形符号是绝缘栅双极晶体管的图形符号是；电力晶体管的图形符号是。3、单相交流调压在电阻性负载电路的移相范围在0º—180º变化，在阻感性负载时移相范围在φ—180º变化。5、提高变流置的功率因数的常用方法有减小触发角、增加整流相数、采用多组变流装置串联供电、设置补偿电容。6、绝缘栅双极型晶体管是以电力场效应晶体管栅极为栅极作为栅极，以以电力晶体管集电极和发射极作为发射极与集电极复合而成。7、在电力晶闸管电路中，常用的过电流保护有快速熔断器；电路串电抗器；过流时快速移相；和直流快速开关等几种。8、晶闸管的换相重叠角与电路的触发角α、变压器漏抗XB、平均电流Id、电源相电压U2等到参数有关。1、为了减小变流电路的开、关损耗，通常让元件工作在软开关状态，软开关电路种类很多，但归纳起来可分为零电压电路与零电流电路两大类。2、对异步电动机实施变频调速控制，通常的控制方式有恒压频控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制等四种。3、PWM逆变电路的控制方法有计算法、调制法、跟踪控制法三种。其中调制法又可分为异步调控法、同步调控法两种。4、通常变流电路实现换流的方式有器件换流、电网换流、负载换流、强迫换流四种。5、在单相交流调压电路中，负载为电阻性时移相范围是0，负载是阻感性时移相范围是。6、在电力晶闸管电路中，常用的过电压保护有避雷器；阻容吸收；硒堆；压敏电阻和整流式阻容吸收等几种。7、提高变流置的功率因数的常用方法有减小触发角、增加整流相数、采用多组变流装置串联供电、设置补偿电容几种。8、目前常用的具有自关断能力的电力电子元件有GTO、GTR、MOSFET、IGBT几种。1、请在正确的空格内标出下面元件的简称：电力晶体管GTR；可关断晶闸管GTO；功率场效应晶体管MOSFET；绝缘栅双极型晶体管IGBT；IGBT是MOSFET和GTR的复合管。2、晶闸管对触发脉冲的要求是要有足够的驱动功率、触发脉冲前沿要陡幅值要高和触发脉冲要与晶闸管阳极电压同步。3、多个晶闸管相并联时必须考虑均流的问题，解决的方法是串专用均流电抗器。4、在电流型逆变器中，输出电压波形为正弦波，输出电流波形为方波。5、型号为KS100-8的元件表示双向晶闸管晶闸管、它的额定电压为800V伏、额定有效电流为100A。6、180°导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在同一桥臂上的上、下二个元件之间进行；而120º导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在不同桥臂上的元件之间进行的。7、当温度降低时，晶闸管的触发电流会增加、正反向漏电流会下降；当温度升高时，晶闸管的触发电流会下降、正反向漏电流会增加。8、在有环流逆变系统中，环流指的是只流经逆变电源、逆变桥而不流经负载的电流。环流可在电路中加电抗器来限制。为了减小环流一般采控用控制角α大于β的工作方式。9、常用的过电流保护措施有快速熔断器、串进线电抗器、接入直流快速开关、控制快速移相使输出电压下降。（写出四种即可）1电流型逆变器中间直流环节贮能元件是___电感______2正弦波脉宽调制（SPWM）技术运用于电压型逆变电路中，当改变____调制比（或调制度__可改变逆变器输出电压幅值；改变＿调制波频率＿可改变逆变器输出电压频率；改变＿载波频率＿可改变开关管的工作频率。3根据对直流输入设置的储能元件和负载无功能量处理方式的不同，逆变器和变频器可以分为__电压源型___和__电流源型_两种类型。4逆变可分为有源逆变和无源逆变两种.其中,我们_把直流电转变成和电网同频率的交流电并反馈给电网的这样一种逆变__为有源逆变,__把直流电转变成某一频率或频率可调的交流电并供给供具体的用电设备使用的这样一种逆变__为无源逆变6根据输入直流电源特点，可以将无源逆变分为＿电压型无源逆变＿和＿电流型无源逆变＿。8180°导电型电压源式三相桥式逆变电路，其换相是在_同一相_的上、下二个开关元件之间进行9变频电路种类繁多，从其过程可分为两大类，一类为＿交交＿变频；一类为＿交直交＿变频11全控器件出现以后，逆变电路的结构大为简化，控制上由原来的相位控制技术改为PWM调制1电阻性负载三相半波可控整流电路中，晶闸管所可能承受的最大正向电压UFm等于_U2，设U2为相电压有效值。2三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差___2π／3_____电角度。3对于三相半波可控整流电路，换相重叠角的影响，将使输出电压平均值____下降____。4单相全控桥式整流电路接反电动势负载。当控制角α大于停止导电角δ时，晶闸管的导通角θ=__π-δ-α_______5实现有源逆变要有两个基本条件，其外部条件是＿变流器的直流侧要有一极性和晶闸管导通方向相一致的直流电源且大小大于变流器直流侧输出平均电压＿；内部条件是＿控制角α90°(或逆变角β90°)使其输出一和整流时极性相反的电压＿．6三相全控桥式整流电阻性负载，控制角α在__60°～120°___范围内变化时负载电流断续。7三相半波可控整流电路电阻性负载时负载电流断续时控制角α变化范围为__30°～150°__。8单相全控桥式整流大电感负载电路中，控制角α的移相范围是_0°～90°__9单相全控桥式整流电路，若输入电压u2=1002sinωtV，电阻性负载，设控制角α=60°,那么输出电压Ud＝_67.5V___．10晶闸管在一个周期内导通的电角度称为＿导通角＿＿。11＿＿三相半波可控＿＿可控整流电路，是三相可控整流电路最基本的组成形式。12三相全控桥式整流电路，若输入电压u2=100sinωt，电阻性负载，设控制角α=30°,那么输出电压Ud＝＿143V．α=90°,那么输出电压Ud＝＿22V＿．1、晶闸管的图形符号是，三个电极分别是阳极A、阴极K、和门极G，双向晶闸管的图形符号是，它的三个极分是第一阳极T1、第二阳极T2、和门极G。2、晶闸管的导通条件阳极加正电压、门极加正向电压；关断条件是阳极电流大于掣住电流、阳极电流小于维持电流或加反向电压。3、单相全波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为√2U2。三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为√6U2。（电源电压为U2）4、从晶闸管开始承受正向电压起到晶闸管导通之间的电角度称为控制角，用α表示。5、同步电压为锯齿波的触发电路锯齿波底宽可达240º；正弦波触发电路的理想移相范围可达180º，实际移相范围只有150º。6、一般操作过电压都是瞬时引起的尖峰电压，经常使用的保护方法是阻容保护而对于能量较大的过电压，还需要设置非线性电阻保护，目前常用的方法有压敏电阻和硒堆。7、交流零触发开关电路就是利用过零触发方式来控制晶闸管导通与关断的。8、绝缘栅双极型晶体管是以电力场效应晶体管的栅极作为栅极，以电力晶体管的集电极和发射极作为发射极与集电极复合而成。13、逆变器环流指的是只流经逆变电源、逆变桥晶闸管而不流经负载的电流，环流可在电路中加电抗器来限制。为了减小环流一般采用α大于β工作方式。2、单相全波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为22U2。三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为6U2。（电源相电压为U2）3、要使三相全控桥式整流电路正常工作，对晶闸管触发方法有两种，一是用大于60º小于120º的宽脉冲触发；二是用脉冲前沿相差60º的双窄脉冲触发。4、在同步电压为锯齿波的触发电路中，锯齿波底宽可达240º度；实际移相才能达0º-180º度。6、软开关电路种类很多，大致可分成零电压电路、零电流电路两大类。8、逆变器环流指的是只流经两组反并联的逆变桥、而不流经负载的电流，环流可在电路中加采用串联电抗器来限制。9、提高变流置的功率因数的常用方法有减小触发角、增加整流相数、采用多组变流装置串联供电、设置补偿电容。10、绝缘栅双极型晶体管是以电力场效应晶体管栅极为栅极作为栅极，以以电力晶体管集电极和发射极作为发射极与集电极复合而成。DC－DC变换电路的3个基本元件是＿电感＿，＿电容＿，和＿功率开关管＿．开关型DC－DC变换器的Boost电路在连续工作状态下时，输入电压Ui＝10.0V，占空比D＝0.6输出Uo＝＿25V＿．设Buck--Boost变换器电路中，电感电流连续，若Ui＝10.0V，D＝0.7，则输出电压大小Uo＝＿23V＿二、判断题（２0分）对打（√），错打（×）1、两个以上晶闸管串联使用，是为了解决自身额定电压偏低，不能胜用电路电压要求，而采取的一种解决方法，但必须采取均压措施。（√）2、逆变失败，是因主电路元件出现损坏，触发脉冲丢失，电源缺相，或是逆变角太小造成的。（√）3、变流装置其功率因数的高低与电路负载阻抗的性质，无直接关系。（√）4、并联与串联谐振式逆变器属于负载换流方式，无需专门换流关断电路。（√）5、触发普通晶闸管的触发脉冲，也能触发可关断晶闸管。（×）6、三相半波可控整流电路，不需要用大于60º小于120º的宽脉冲触发，也不需要相隔60º的双脉冲触发，只用符合要求的相隔120º的三组脉冲触发就能正常工作。（√）7、变频调速装置是属于无源逆变的范畴。（√）8、有源逆变装置是把逆变后的交流能量送回电网。（√）9、双向晶闸管额定电流的定义，与普通晶闸管的定义相同。（√）10、用稳压管削波的梯形波给单结晶体管自激振荡电路供电，目的是为了使触发脉冲与晶闸管主电路实现同步。（×）1、有源逆变指的是把直流电能转变成交流电能送给负载。（×）2、采用两组反并联晶闸管的可逆系统供直流电动机四象限运行时，其中一组逆变器工作在整流状态，那么另一组就工作在逆变状态。（×）3、晶闸管串联使用时，必须注意均流问题。（×）4、逆变角太小会造成逆变失败。（√）5、设置补偿电容可以提高变流装置的功率因数。（√）6、给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。（×）7、在半控桥整流电路中，大电感负载不加续流二极管，电路出故障时可能会出现失控现象。（√）8、在单相全控桥电路中，晶闸管的额定电压应取U2。（×）9、在三相半波可控整流电路中，电路输出电压的波形脉动频率为300Hz。（×）1、半控桥整流电路，大电感负载不加续流二极管，输出电压波形中没有负向面积。(√)2、采用两组反并联晶闸管的可逆系统，供直流电动机四象限运行时，其中一组逆变器工作在整流状态，那么另一组就工作在逆变状态。（×）3、晶闸管并联使用时，必须注意均压问题。（×）4、无源逆变指的是不需要逆变电源的逆变电路。（×）5、并联谐振逆变器必须是呈电容性电路。（√）6、直流斩波电路只能实现降低输出直流电压的作用（×）7、无源逆变指的是把直流电能