电力电子技术期末考试试题资料(DOC 19页).doc

1、电力电子技术试题一、填空1.电力电子器件一般工作在_开关_状态。2.在通常情况下，电力电子器件功率损耗主要为_通态损耗_，而当器件开关频率较高时，功率损耗主要为_开关损耗_。3.电力电子器件组成的系统，一般由_控制电路_、_驱动电路_、 _主电路_三部分组成，由于电路中存在电压和电流的过冲，往往需添加_保护电路_。4.按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况，电力电子器件可分为_单极型器件_ 、 _双极型器件_ 、_复合型器件_三类。5.电力二极管的工作特性可概括为_承受正向电压导通，承受反相电压截止_。6.电力二极管的主要类型有_普通二极管_、_快恢复二极管_、 _肖特基二极管_。7.肖特基

2、二极管的开关损耗_小于_快恢复二极管的开关损耗。7.晶闸管的基本工作特性可概括为 _正向电压门极有触发则导通、反向电压则截止_ 。8.对同一晶闸管，维持电流IH与擎住电流IL在数值大小上有IL_大于_IH 。9.晶闸管断态不重复电压UDSM与转折电压Ubo数值大小上应为，UDSM_大于_Ubo。10.逆导晶闸管是将_二极管_与晶闸管_反并联_（如何连接）在同一管芯上的功率集成器件。11.电力MOSFET的通态电阻具有_正_温度系数。12.IGBT 的开启电压UGE（th）随温度升高而_略有下降_，开关速度_小于_电力MOSFET 。13.按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质，可

3、将电力电子器件分为_电压驱动型_和_电流驱动型_两类。14.在如下器件：电力二极管（Power Diode）、晶闸管（SCR）、门极可关断晶闸管（GTO）、电力晶体管（GTR）、电力场效应管（电力MOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）中，属于不可控器件的是电力二极管，属于半控型器件的是晶闸管_，属于全控型器件的是 GTO 、GTR 、电力MOSFET 、IGBT _；属于单极型电力电子器件的有_电力MOSFET _，属于双极型器件的有_电力二极管、晶闸管、GTO 、GTR ，属于复合型电力电子器件得有 IGBT _；在可控的器件中，容量最大的是_晶闸管_，工作频率最高的是_电力MOSF

4、ET，属于电压驱动的是电力MOSFET 、IGBT _，属于电流驱动的是_晶闸管、GTO 、GTR _。15.电阻负载的特点是_电压和电流成正比且波形相同_，在单相半波可控整流电阻性负载电路中，晶闸管控制角的最大移相范围是_0-180O_。16.阻感负载的特点是_流过电感的电流不能突变，在单相半波可控整流带阻感负载并联续流二极管的电路中，晶闸管控制角的最大移相范围是_0-180O _ ，其承受的最大正反向电压均为_，续流二极管承受的最大反向电压为_（设U2为相电压有效值）。17.单相桥式全控整流电路中，带纯电阻负载时，角移相范围为_0-180O _，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别

5、为_ 和_；带阻感负载时，角移相范围为_0-90O _，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为_和_；带反电动势负载时，欲使电阻上的电流不出现断续现象，可在主电路中直流输出侧串联一个_平波电抗器_。18.电阻性负载三相半波可控整流电路中，晶闸管所承受的最大正向电压UFm等于_，晶闸管控制角的最大移相范围是_0-150o_，使负载电流连续的条件为_(U2为相电压有效值)。19.三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_120o _，当它带阻感负载时，a的移相范围为_0-90o _。20.三相桥式全控整流电路带电阻负载工作中，共阴极组中处于通态的晶闸管对应的是_最高_

6、的相电压，而共阳极组中处于导通的晶闸管对应的是_最低_的相电压；这种电路 a 角的移相范围是_0-120o _，ud波形连续的条件是_。 21.实际工作中，整流电路输出的电压是周期性的非正弦函数，当 a 从090变化时，整流输出的电压ud的谐波幅值随 a 的增大而 _增大_，当 a 从90180变化时，整流输出的电压 ud 的谐波幅值随 a 的增大而_减小_。22.逆变电路中，当交流侧和电网连结时，这种电路称为_有源逆变_，欲实现有源逆变，只能采用_全控_电路；对于单相全波电路，当控制角 0 a p /2 时，电路工作在_整流_状态； p /2 a 90O，使输出平均电压Ud为负值_。24.直

7、流斩波电路完成得是直流到_直流_的变换。25.直流斩波电路中最基本的两种电路是_降压斩波电路 和_升压斩波电路_。 26.斩波电路有三种控制方式脉冲宽度调制PWM、频率调制和（ton和T都可调，改变占空比）混合型。 27.改变频率的电路称为_变频电路_，变频电路有交交变频电路和_交直交变频_电路两种形式，前者又称为_直接变频电路_，后者也称为_间接变频电路_。 28.单相调压电路带电阻负载，其导通控制角a的移相范围为_0-180O_，随 a 的增大， Uo_降低_，功率因数l_降低_。29.单相交流调压电路带阻感负载，当控制角aj(j=arctan(wL/R) )时,VT1的导通时间_逐渐缩短

8、_,VT2的导通时间_逐渐延长_。30.把电网频率的交流电直接变换成可调频率的交流电的变流电路称为_交交变频电路_。31.单相交交变频电路带阻感负载时，哪组变流电路工作是由_输出电流的方向_决定的，交流电路工作在整流还是逆变状态是根据_输出电流方向和输出电压方向是否相同_决定的。32、逆变器按直流侧提供的电源的性质来分，可分为 电压型 型逆变器和 电流型 型逆变器，电压型逆变器直流侧是电压源，通常由可控整流输出在最靠近逆变桥侧用 电容 器进行滤波，电压型三相桥式逆变电路的换流是在桥路的 本桥元件之间元件之间换流，每只晶闸管导电的角度是 180 度；而电流型逆变器直流侧是电流源，通常由可控整流输

9、出在最靠近逆变桥侧是用 电感 滤波，电流型三相桥式逆变电路换流是在 异桥元件之间元件之间换流，每只晶闸管导电的角度是 120 33、由晶闸管构成的逆变器换流方式有负载 换流和 强迫 换流。34、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。35、直流斩波电路在改变负载的直流电压时，常用的控制方式有 等频调宽控制；等宽调频控制；脉宽与频率同时控制 三种。36、由波形系数可知，晶闸管在额定情况下的有效值电流为ITn等于 1.57 倍IT（AV），如果IT（AV）=100安培，则它允许的有效电流为 157 安培。通常在选择晶闸管时还要留出 1.

10、52 倍的裕量。37、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。38、在单相交流调压电路中，负载为电阻性时移相范围是 ，负载是阻感性时移相范围是 。39、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；直流快速开关；等几种。40、单相全波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 。三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 。（电源相电压为U2）41、三相桥式全控整流电路是由一组共 阴 极三只晶闸管和一组共 阳 极的三只晶闸管串联后构成的，晶闸管的换相是在同一组内的元件进行的。每隔 60度 换一次相，在电流连续时每只晶

11、闸管导通 120 度。要使电路工作正常，必须任何时刻要有 两 只晶闸管同时导通，一个是共 阴 极的，另一个是共 阳 极的元件，且要求不是 不在同一桥臂上 的两个元件。42、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 角，用 表示。43、实现有源逆为的条件为 要有一个直流逆变电源，它的极性方向与晶闸管的导通方向一致，其幅极应稍大于逆变桥直流侧输出的平均电压；逆变桥必须工作在90）区间，使输出电压极性与整流时相反，才能把直流能量逆变成交流能量反送到交流电网。44、当负载为大电感负载，如不加续流二极管时，在电路中出现触发脉冲丢失时单相桥式半控整流桥， 与 三相桥式半控整流桥 电路

12、会出现失控现象。45、造成逆变失败的原因有 逆变桥晶闸管或元件损坏，供电电源缺相，逆变角太小，触发脉冲丢失或未按时到达，等几种。46、晶闸管在触发开通过程中，当阳极电流小于擎住 电流之前，如去掉 触发脉冲 脉冲，晶闸管又会关断。47、对三相桥式全控变流电路实施触发时，如采用单宽脉冲触发，单宽脉冲的宽度一般取 90 度较合适；如采用双窄脉冲触发时，双窄脉冲的间隔应为 60 度。 48、三相半波可控整流电路电阻性负载时，电路的移相范围 0-150 ，三相全控桥电阻性负载时，电路的移相范围 0-120 ，三相半控桥电阻性负载时，电路的移相范围 0-180 。49、请在正确的空格内标出下面元件的简称：

13、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。50、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。51、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。52、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 。53、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120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。54、要使三相全控桥式整流电路正常工作，对晶

14、闸管触发方法有两种，一是用大于60小于120的宽脉冲 触发；二是用脉冲前沿相差60的双窄脉冲 触发。55、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。56、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。57、一个单相全控桥式整流电路，交流电压有效值为220V，流过晶闸管的电流有效值为15A，则这个电路中晶闸管的额定电压可选为；晶闸管的额定电流可选为。58、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

15、异步调控法 、同步调控法 两种。59、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 ；60、在由两组反并联变流装置组成的直流电机的四象限运行系统中，两组变流装置分别工作在正组整流 状态、逆变 状态、反组整流 状态、逆变 状态。61、锯齿波触发电路的主要环节是由 同步环节、锯齿波形成 、脉冲形成 、整形放大 、强触发及输出 环节组成。62、SPWM脉宽调制型变频电路的基本原理是：对逆变电路中开关器件的通断进行有规律的调制，使输出端得到等高不等宽 脉冲列来等效正弦波。63电力电子承担电能的变换或控制任务，主要为交流变直流（ACDC

16、）、直流变交流（DCAC）、直流变直流（DCDC）、交流变交流（ACAC）四种。64通常取晶闸管的断态重复峰值电压UDRM和反向重复峰值电压URRM中较 小 标值作为该器件的额电电压。选用时，额定电压要留有一定的裕量，一般取额定电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压的23倍。 65、半控桥整流带大电感负载不加续流二极管电路中，电路可能会出现 失控 现象， 为了避免单相桥式半控整流电路的失控，可以在加入 续流二极管 来防止失控。66、整流电路中，变压器的漏抗会产生换相重叠角，使整流输出的直流电压平均值 降低 。67、从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度称为 触发角 。 为了保证三

17、相桥式可控整流电路的可靠换相，一般采用 双窄脉冲 或者宽脉冲触发。68、强迫换流需要设置附加的换流电路，给关断的晶闸管强迫施加反压或反电流而关断。69、普通晶闸管（用正弦半波电流平均值定义）与双向晶闸管的额定电流定义不一样，双向晶闸管 的额定电流是用电流有效值来表示的。（双向晶闸管工作在交流电路中，正反向电流都可以流过）70、 PWM控制技术的理论基础是 (面积等效原理)冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同 71、 PWM逆变电路的控制方法有 计算法 、 调制法 和 规则采样法 三种。其中调制法又可以分为 同步调制 和 异步调制 两种.72、电力电子器件的驱动电路的

18、目的是给器件施加 开通、关断 的信号，提供控制电路与主电路之间的 电气隔离 。（光隔离（光耦）、磁隔离（变压器）等等）73、晶闸管额定电流为100A，通过半波交流电时，电流的波形系数为Kf=1.57，电流的有效值计算为，则通过电流最大值为 314 A。74电压型逆变电路中的反馈二极管的作用是给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道。 二、简答题1、实现有源逆变必须满足哪两个必不可少的条件？直流侧必需外接与直流电流Id同方向的直流电源E，其数值要稍大于逆变器输出平均电压Ud，才能提供逆变能量。逆变器必需工作在90）区域，使UdR R，求当a30oo时，输出电压平均值Ud，输出电流平均值Id，变压器二次侧电流有效值I2。 （8分） 整流变压器二次侧电流为正负半周各宽120、前沿相差180的矩形波，其有效值为：23