大工电力电子技术开卷考试期末复习题

1、大连理工大学网络教育学院2014年8月份电力电子技术开卷考试期末复习题一、单项选择题1、下列哪个方法不能使晶闸管关断？（）A.去掉阳极所加的正向电压B.给阳极施加反压C.给阳极施压D.设法使流过晶闸管的电流降低到接近于零的某一数值以下2、公共交流母线进线方式的三相交-交变频电路主要用于（）容量的交流调速系统。A.大型B,中等C.小型D.大中型3、带有电阻负载的单相交流调压电路中触发延迟角的移相范围为（）。A.0兀/2B.0兀C.兀/2兀D.兀2兀4、电压型PWM整流电路是（）整流电路。A,降压型B.恒压型C.升压型D.以上均不正确5、（）是软开关技术在逆变电路中的典型应用。7、电流型三相桥式逆

2、变电路的基本工作方式为（A.零电压开关准谐振电路C.零电压转换PWM电路6、下列哪项不是晶闸管的别称？（A.电力二极管C.可控硅整流器B.零电压开关PWM电路D.谐振直流环电路）B.晶体闸流管D.可控硅）导电方式。B.90°D.180°）的两个开关同时导通。B.互为对角A.60°C.120°8、全桥电路工作过程中，逆变电路中（A.相邻C.任意D.以上都不正确9、采用滞环比较方式的电流跟踪型PWM变流电路属于（）控制方式。A.超前B.实时C.滞后D.定时10、（）是电流驱动型器件。GTOGTRMOSFETIGBTA.和B.和C.和D.和11、单相桥式全控整

3、流电路带阻感负载工作情况下，晶闸管导通角为（A.60B.90C.120D.18012、三相桥整流电路中，当控制角a在以下哪个范围时，电路工作在逆变状态?A.0<a<兀/2B.0<a<TtC.兀/2<a<兀D.兀<a<2兀13、三相交流调压电路星形联结带电阻负载时,同一相的两个反并联晶闸管触发脉冲应相差A.60B.90C.120D.18014、下列哪项是软开关电路？（A.全桥电路B.PWM整流电路C.谐振直流环D.推挽电路15、晶闸管直流电动机系统在电流连续时，电动机的机械特性是一组（A.平行的直线B.相交的直线C.互相垂直的直线D.曲线16、下图

4、中阴影部分为某负载上的电压波形，其最大值为141V,则输出电压平均值Ud为B.50VA.90VC.45VD.30V17、对三相桥式全控共阴极组的三个晶闸管来说，正常工作时触发脉冲相位依次差多少?（）A.45°B.60°C.90°D.120°18、下图为单相电压型二重逆变电路，控制时令Ui和U2相位错开60。，则总输出电压中将不含（）。A.3次谐波B.5次谐波19、晶闸管满足什么条件时才会由导通转为截止？（）A.当阳极电流大于维持电流时B.当阳极电流小于维持电流时C.当触发信号变为0V时D.当触发信号变为负值时20、下列全控型器件中开关速度最快的是（）。A

5、.GTOB.GTRC.MOSFETD.IGBTC.1A：1H21、维持晶闸管导通的条件是（）。D.Ia与Ih无关22、下列属于单极型电压驱动型器件的是（A.GTRB.GTOC.MOSFETD.IGBT23、在采用相同晶闸管的条件下，双反星形电路的输出电流是三相桥式电路输出电流的）倍。A.1/2B.1C.2D.324、带隔离的直流-直流变流电路的结构同直流斩波电路相比，直流变流电路中增加了哪一环节？（）A.直流B.交流C.脉动直流D.滤波25、装置小型化、轻量化最直接的途径是（）。A.电路的低频化B.电路的高频化C.电路的低压化D.电路的高压化答案：15CBBCD610ACBBA1115DCDC

6、A1620CDABC2125ACCBB二、填空题1、采用全控型器件的电路的主要控制方式为方式，这种方式的英文缩写2、凡是负载的相位超前于负载的场合，都可以实现负载换流。3、复合斩波电路是电路与电路的组合。4、根据载波和信号波是否同步及载波比的变化情况，PWM调制方式可分为和两种。5、电力电子装置中可能发生的过电压分为和两类。6、电力电子器件承受和的能力，是其最重要的参数。7、整流电路可分为整流电路和整流电路。8、三相交交变频电路是由三组相位各差的单相交交变频电路组成的。9、软开关技术总的来说可以分为和两类。10、当负载为电动机时，通常要求间接交流变流电路具有的能力，要求输出电压的大小和频率可调

7、，此时该电路又名。11、IGBT的静态输出特性分为、这三个区域。12、根据载波和信号波是否同步及载波比的变化情况，PWM调制方式可分为和。13、软开关技术按照其出现的先后，可以将软开关电路分为、和三大类。14、下图电路的名称是,换流方式为。VT1JJC1VT3/C3VT5,VD1NV03VD5WUdVD4>fC4VD6fC6VD2f-HIC2VT4理VTe“VT2"15、按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度，可以将电力电子器件分为、和这三类。16、电压型逆变电路是指是电压源的电路。17、变频电路有电路和电路两种形式。18、通过计算法来得到所需要的PWM波形，如果给出逆

8、变电路的正弦波输出频率、幅值和半个周期内的脉冲数，PWM波形中各脉冲的和就可以准确计算出来。19、零开通和零关断要靠电路中的谐振来实现。答案:1.脉冲宽度调制；PWM;3.降压斩波；升压斩波；5.外因过电压；内因过电压；7.相位控制；斩波控制；9.零电压；零电流；11 .正向阻断区；有源区；饱和区12 .异步调制；同步调制13 .准谐振电路；零开关2.电流；电压；4.同步调制；异步调制；6.电压；电流；8.输出电压；120°10.再生反馈；交直交变频电路PWM电路；零转换PWM电路14 .三相电流型逆变电路；强迫换流15 .半控型器件；全控型器件；不可控器件16 .直流侧17.交交变

9、频；交直交变频18 .宽度；间隔19.电压；电流三、判断题（对的用像示、错的用X示）1、单相全波可控整流电路中变压器为二次绕组带中心抽头，结构较复杂。（）2、只要保证直流电动势符合逆变产生的条件就会产生逆变。（）3、电流型逆变电路直流侧并联大电感，相当于电流源。（）4、半桥电路属于单端电路。（）5、在市电断电时由于由蓄电池提供电能，供电时间取决于蓄电池容量的大小，有很大的局限性，为了保证长时间不间断供电，可采用柴油发电机作为后备电源。（）6、单相全控桥式可控整流电路中变压器为二次绕组带中心抽头，结构较复杂。（）7、必须同时保证直流电动势和晶闸管控制角都符合逆变产生的条件，才会产生逆变。（）8、

10、电流型逆变电路直流侧串联小电感，相当于电流源。（）9、全桥电路属于双端电路。（）10、在市电断电时由于由蓄电池提供电能，供电时间取决于蓄电池蓄电时间的长短，有很大的局限性，为了保证长时间不间断供电，可采用柴油发电机作为后备电源。（）11、单相全波可控整流电路中变压器为二次绕组带中心抽头，结构简单。（）12、只需保证晶闸管控制角符合逆变产生的条件就会产生逆变。（）13、电流型逆变电路直流侧串联大电感，相当于电流源。（）14、推挽电路属于单端电路。（）15、在市电断电时由于由蓄电池提供电能，供电时间取决于蓄电池容量的大小，有很大的局限性，为了保证长时间不间断供电，可采用油机作为后备电源。（）16、

11、从蓄电池得到的电力是交流。（）17、电网电压的频率不是固定不变的，而是会在允许范围内有一定的波动。（）18、带电阻负载的单相交流调压电路中，随着“的增大，U。逐渐减小。（）19、零电压转换PWM电路中，主要的谐振过程都集中在主开关S开通前。（）20、广义地说，UPS包括输出为直流和输出为交流两种情况，目前通常是指输出为直流的情况。（）21、电力二极管的静态特性主要是指其伏安特性。（）22、半桥电路可以用在几百千瓦的逆变电源中。（）23、输出电压谐波不属于单相交交变频电路的输入输出特性范畴。（）24、晶闸管触发电路的作用是产生符合要求的门极触发脉冲，保证晶闸管在需要的时刻由阻断转为导通。（）25

12、、在调制信号波为正弦波时，所得到的就是SPWM波形。（）26、单相桥式全控整流电路带电阻负载时，口角的移相范围为0'|_180、（）27、三相桥式全控整流电路中，接反电势阻感负载时，在负载电流连续的情况下，电路工作情况与电感性负载时相似，电路中各处电压、电流波形均相同。（）28、全控器件缓冲电路的作用之一是减小开关损耗。（）29、带平衡电抗器的双反星形可控整流装置适用于高压小电流的负载。（）30、降压斩波电路中，若保持控制周期T不变，仅改变ton就能调节输出电压。（）31、单相半波可控整流电路中，当负载为电阻负载时，变压器T起到了变换电压和隔离的作用。（）32、单相半桥电压型逆变电路带

13、阻感负载，输出的电压与电流存在相位差，电流超前，电压滞后。（）33、交流调功电路与交流调压电路相比较，具有完全相同的电路形式。（）34、晶闸管触发电路，所提供的触发脉冲可以超过晶闸管门极的电压、电流和功率定额。（）35、软开关技术可以使开关频率降低。（答案：15A/XXXV610Xa/Xa/XII15xXa/Xa/16-20XVa/XX2125a/xXaA/2630"35a/Xa/xx四、名词解释1 .电力电子器件：电力电子器件是指可直接用于处理电能的主电路中，实现电能的变换或控制的电子器件。2 .电力MOSFET:指绝缘栅型中的MOS型电力场效应晶体管。3 .触发电路：习惯上将实现

14、对相控电路相位控制的电路总称为触发电路。4 .共阴极接法：三个晶闸管分别接入a、b、c三相电源，它们的阴极连接在一起，称为共阴极接法。5 .器件换流：利用全控型器件的自关断能力进行换流称为器件换流。6 .二极管整流电路：电路中的电力电子器件采用整流二极管，这类电路称为二极管整流电路。7 .负载换流：由负载提供换流电压称为负载换流。五、简答题1、使变流器工作于有源逆变状态的条件是什么？答：条件有二：直流侧要有电动势，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流电路直流侧的平均电压；要求晶闸管的控制角”兀/2使Ud为负值。2、高频化的意义是什么？为什么提高开关频率可以减小滤波器的体积和重量？答：

15、高频化可以减小滤波器的参数，并使变压器小型化，从而有效的降低装置的体积和重量。使装置小型化，轻量化是高频化的意义所在。提高开关频率，周期变短，可使滤除开关频率中谐波的电感和电容的参数变小，从而减轻了滤波器的体积和重量。3、无源逆变电路和有源逆变电路有何不同？答：两种电路的不同主要是：有源逆变电路的交流侧接电网，即交流侧接有电源。而无源逆变电路的交流侧直接和负载联接。4、何为双PWM电路？其优点是什么？答：双PWM电路中，整流电路和逆变电路都采用PWM控制，可以使电路的输入输出电流均为正弦波，输入功率因数高，中间直流电路的电压可调。当负载为电动机时，可工作在电动运行状态，也可工作在再生制动状态；

16、通过改变输出交流电压的相序可使电动机正转或反转，因此，可实现电动机四象限运行。5、采用滞环比较方式的电流跟踪型变流器有何特点？答：采用滞环比较方式的电流跟踪型变流器的特点：硬件电路简单；属于实时控制方式，电流响应快；不用载波，输出电压波形中不含特定频率的谐波分量；与计算法和调制法相比，相同开关频率时输出电流中高次谐波含量较多；采用闭环控制。6、什么是逆变失败？如何防止逆变失败？答：逆变运行时，一旦发生换流失败，外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路，或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变为顺向串联，由于逆变电路内阻很小，形成很大的短路电流，称为逆变失败或逆变颠覆。防止逆变失败的方法有：采用

17、精确可靠的触发电路，使用性能良好的晶闸管，保证交流电源的质量，留出充足的换向裕量角3等。7、单相桥式全控整流电路，其整流输出电压中含有哪些次数的谐波？其中幅值最大的是哪一次？变压器二次侧电流中含有哪些次数的谐波？其中主要的是哪几次？答：单相桥式全控整流电路，其整流输出电压中含有2k（k=1、2、3）次谐波，其中幅值最大的是2次谐波。变压器二次侧电流中含有2k+1（k=1、2、3）次即奇次谐波，其中主要的有3次、5次谐波。8、换流方式有哪几种？各有什么特点？答：换流方式有4种：器件换流：利用全控型器件的自关断能力进行换流。全控型器件采用此换流方式。电网换流：由电网提供换流电压，只要把负的电网电压

18、加在欲换流的器件上即可。负载换流：由负载提供换流电压，当负载为电容性负载即负载电流超前于负载电压时，可实现负载换流。强迫换流：设置附加换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压换流称为强迫换流。通常是利用附加电容上的能量实现，也称电容换流。晶闸管电路不能采用器件换流，根据电路形式的不同采用电网换流、负载换流和强迫换流3种方式。六、分析计算题1、列写降压斩波电路的负载电压平均值和负载电流平均值的计算公式。LioR-EMVDEm答：负载电压平均值：Uotontontoff负载电流平均值：Io2、列写升压斩波电路的输出电压平均值和输出电流平均值的计算公式。i1LioVD答：输出电压平均值:toffo

19、ff输出电流平均值:IoUo1EUo1E*E3、在零电压转换PWM电路中，辅助开关S和二极管VDi是软开关还是硬开关？为什么?CrTUiVD/E=VDCrnR答：在Si开通时，Us不等于零；在Si关断时，其上电流也不为零，因此Si为硬开关。由于电感Lr的存在，Si开通时的电流上升率受到限制，降低了Si的开通损耗。由于电感Lr的存在，使VD的电流逐步下降到零，自然关断，因此VD为软开关。4、单相桥式全控整流电路中，U2=100V,负载中R=2C,L值极大，反电动势E=60V,当口=30附，要求：作出ud、id和i2的波形；求整流输出平均电压Ud、电流Id,变压器二次电流有效值I2；考虑安全裕量，

20、确定晶闸管的额定电压和额定电流。答：Ud、id和i2的波形如下图:整流输出平均电压Ud、电流Id、变压器二次电流有效值I2分别为Ud=0.9U2cos=0.9100cos30V=77.97VId=Ud-E/R=77.97-60/2A=9AI2=Id-9A晶闸管承受的最大反向电压为J2u2=100J2V=141.4V流过每个晶闸管的电流的有效值为|VT=|d/J2=6.36A故晶闸管的额定电压为Un=2L3141.4V=283_424V晶闸管的额定电流为In=1.5L26.36A/1.57=6_8A晶闸管额定电压和电流的具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。5、在下图所示的降压斩波电路中，E=10

21、0V,L=1mH,R=0.5Q,Em=10V,采用VLioR脉宽调制控制方式，T=20的，当ton=5屿时，计算输出电压平均值Uo,输出电流平均值I。，计算输出电流的最大和最小值的瞬时值并判断负载电流是否连续。*_寸寸寸一F/E4VD4答：由已知条件可得m=Em=0-=0.1,t=L=亚更=0.002E100R0.5当ton=5的时，有P=T=0.01,支P=0.00250.0025e-1所以输出电流连续。0-71=0.249>m，e1-1此时输出电压平均值为Uo=tonE=1005V=25VT20.,U-E25-10输出电流平均值为10=UoEm=250A=30AR0.5输出电流的最大和最小值的瞬时值分别为1maxn-epEde*025JT/_mjR100-0.1MA=30.19AJ0.5eoP-1、EW0025-1八八100AonodAImin=、6-，扃=-0.1正A=29.81A6、三相半波可控