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文档简介
电力电子技术复习题一.单选题(共66题)1.
(单选题)以下哪种器件研制成功标志着电力电子技术诞生()A.门极可关断晶闸管B.晶闸管C.电力场效应晶体管D.电力晶体管正确答案:
B2.
(单选题)对于单相交交变频电路的描述不正确的是()A.交交变频电路由P组和N组相控整流组成;B.为了保证输出正弦波,可以按正弦规律对每一组相控变流器触发角控制;C.P组变流器工作于整流状态,N组变流器工作于有源逆变状态;D.P组和N组变流器可以工作于无环流的方式,即两组变流器采用互补工作方式。正确答案:
C3.
(单选题)电力电子电路中全控型器件换流方式为()A.电网换流B.器件换流C.负载换流D.强迫换流正确答案:
B4.
(单选题)电压型逆变电路的输出电压波形为()A.矩形波B.三角波C.正弦波D.与负载性质有关正确答案:
A5.
(单选题)最大门极可关断阳极电流是器件()的参数A.SCRB.GTOC.GTRD.PMOSFET正确答案:
B6.
(单选题)晶闸管整流电路中,若考虑变压器的漏感,则关于输出电压损失描述正确的是()A.负载电流越大输出电压跌落越多;B.负载电流越大输出电压跌落越少;C.漏感越大输出电压跌落越少;D.不同电路结构,只要触发角相同,输出电压跌落相同;正确答案:
A7.
(单选题)并联谐振型电流逆变电路的输出电压波形为()A.矩形波B.三角波C.正弦波D.与负载性质有关正确答案:
C8.
(单选题)某单相桥式逆变器,直流侧电压为100V,采用基频开关方式,则输出基波电压幅值为()VA.100B.127C.50D.90正确答案:
B9.
(单选题)电力电子器件一般工作在()状态A.开关B.放大C.截止D.饱和正确答案:
A10.
(单选题)某单相桥式全控整流电路,阻感负载,输出电流Id为100A,则交流侧电流中5次谐波电流的有效值是()AA.90.1B.18C.200D.14正确答案:
B11.
(单选题)抑制过电压的方法之一是用()吸收可能产生过电压的能量,并用电阻将其消耗。A.避雷器B.压敏电阻C.过电压抑制电容D.RC抑制电路正确答案:
D12.
(单选题)采用三相桥式全控整流电路构成的三相交交变频电路所需晶闸管的数目为()A.12B.18C.24D.36正确答案:
D13.
(单选题)某单相桥式全控整流电路,阻感负载,电感极大,交流侧输入电流波形是()A.正弦波B.三角波C.交流方波D.锯齿波正确答案:
C14.
(单选题)某180度导通型三相逆变器,直流侧电压为800V,则输出线电压的基波有效值是()A.360VB.400VC.880VD.624V正确答案:
D15.
(单选题)单相全波整流电路输入电压有效值230V,考虑两倍安全裕量,则该电路中晶闸管的电压定额是()VA.920B.1300C.650D.800正确答案:
B16.
(单选题)单相半波整流电路阻性负载情况下,触发角α和导通角θ之间的关系是()A.α-θ=180°B.α+θ=90°C.α+θ=180°D.θ=180°正确答案:
C17.
(单选题)某单相交流调压电路带阻感负载,负载阻抗角为φ,则触发角α移相范围是()A.0-π/2B.φ-π/2C.φ-πD.0-φ正确答案:
C18.
(单选题)单相桥式电流谐振型逆变电路,直流侧电流为100A,其输出负载电流的基波有效值为()A.90AB.100AC.110AD.120A正确答案:
C19.
(单选题)若要改变单相全桥电压型逆变电路的输出负载电压,可采用下列方法()A.调节直流侧电压B.调节直流侧电流C.调节电路工作频率D.调节电路工作相位正确答案:
A20.
(单选题)三相桥式全控整流电路阻性负载时,触发角移相范围是(),输出电压连续时触发角移相范围是()A.0-120,0-60B.0-150,0-30C.0-150,0-90D.0-180,0-90正确答案:
A21.
(单选题)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.减小输出功率正确答案:
C22.
(单选题)以下关于滞环比较方式的电流跟踪型PWM变流电路的特点,描述不正确的是()A.硬件电路复杂,成本较高;B.属于实时控制方式,电流响应速度快;C.不用载波,输出电压波形中不含特定频率的谐波分量;D.适当减小滞环环宽,可以提高交流侧电流波形;正确答案:
A23.
(单选题)晶闸管正常导通的条件()A.UAK>0,IG>0;B.UAK<0,IG>0;C.UAK>0,IG<0;D.UAK<0,IG<0;正确答案:
A24.
(单选题)驱动电路中具有抗饱和电路的器件是()A.SCRB.GTOC.GTRD.PMOSFET正确答案:
C25.
(单选题)带平衡电抗器的双反星形可控整流电路输出电压脉动频率为()A.100HzB.150HzC.300HzD.50Hz正确答案:
C26.
(单选题)某单相半波整流电路输入交流电压有效值为100V,触发角为90°,则考虑两倍安全裕量,晶闸管的电压定额是()A.45VB.282.8VC.200VD.90V正确答案:
B27.
(单选题)属于不可控器件的是()A.PowerDiodeB.GTOC.SCRD.GTR正确答案:
A28.
(单选题)在整流电路中,不能够实现有源逆变的是()A.单相半控整流电路B.单相桥式可控整流电路C.三相桥式可控整流电路D.三相半波可控整流电路正确答案:
A29.
(单选题)晶闸管通态平均电流IT(AV)、擎住电流IL、维持电流IH之间的大小关系为()A.IT(AV)>IH>ILB.IT(AV)>IL>IHC.IL>IT(AV)>IHD.IL>IH>IT(AV)正确答案:
B30.
(单选题)三相半波整流电路阻感负载,输入相电压有效值220V,R=10Ω,L极大,触发角为60度时,晶闸管电流有效值是()A.7.43B.14.9C.4.73D.9.1正确答案:
A31.
(单选题)单相半波整流电路阻感负载带有续流二极管情况下,触发角为()时,输出电压平均值最大。A.45°B.90°C.180°D.0°正确答案:
D32.
(单选题)三相三线制星型联结的交流调压电路阻性负载时,触发角移相范围是()A.0~90度B.0~180度C.0~120度D.0~150度正确答案:
D33.
(单选题)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()A.检测电路B.保护电路C.吸收电路D.控制电路正确答案:
C34.
(单选题)晶闸管整流电路中,锯齿波触发电路的同步信号和主电路电压之间的相位关系为()A.同相B.反相C.滞后120度D.超前90度正确答案:
B35.
(单选题)以下几种隔离的直流-直流变换器,变换功率等级最大的电路是()A.反激变换器B.正激变换器C.半桥变换器D.全桥变换器正确答案:
D36.
(单选题)三相电容滤波不控整流电路输入相电压有效值为230V,则输出直流电压最大值是()A.538B.564C.512D.932正确答案:
B37.
(单选题)某单相桥式全控整流电路阻感负载,电感极大,触发角移相范围是()A.0-180B.0-120C.0-60D.0-90正确答案:
D38.
(单选题)以下器件中属于单极型电力电子器件的为()A.GTOB.SCRC.MOSFETD.GTR正确答案:
C39.
(单选题)在通常情况下,电力电子器件功率损耗,当器件开关频率较高时,功率损耗主要为()A.开关损耗B.通态损耗C.关断损耗D.断态损耗正确答案:
A40.
(单选题)三相桥式全控整流电路,阻感负载时(电感足够大),变压器二次侧电流的基波因数为()A.0.955B.0.9C.0.816D.0.6正确答案:
A41.
(单选题)电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出的第一个()为标志的。A.电力晶体管B.功率场效应管C.绝缘栅双极晶体管D.晶闸管正确答案:
D42.
(单选题)三相桥式全控整流电路阻感性(L极大)负载时,输入交流电流中的谐波特征是()A.奇次谐波B.偶次谐波C.6k±1D.12k±1正确答案:
C43.
(单选题)电流型逆变器中间直流环节贮能元件是()A.电容B.电感C.蓄电池D.电动机正确答案:
B44.
(单选题)在过电流保护中,哪一种保护适是电力电子装置中最有效、应用最广泛的一种过流保护措施()A.过流继电器B.电子保护电路C.快熔D.交流断路器正确答案:
C45.
(单选题)流过某晶闸管阳极的电流有效值为400A,考虑两倍的裕量,选取晶闸管的电流定额为()A.800B.510C.1256D.400正确答案:
B46.
(单选题)三相桥式电压型逆变电路的负载线电压中含有的谐波分量为()次。A.2k±1(k≥1)B.3k±1(k≥1)C.6k±1(k≥1)D.12k±1(k≥1)正确答案:
C47.
(单选题)并联谐振式逆变电路晶闸管的换流方式为()A..器件换流B.电网换流C.负载换流D.脉冲换流正确答案:
C48.
(单选题)下面电路可以工作在有源逆变状态的是()A.单相不控整流电路B.单相桥式半控整流电路C.含有续流二极管的单相半波整流电路D.三相桥式全控整流电路正确答案:
D49.
(单选题)串联谐振式逆变电路晶闸管的换流方式为()A.器件换流B.电网换流C.负载换流D.脉冲换流正确答案:
C50.
(单选题)斩控式交流调压电路描述不正确的是()A.功率器件工作于高频开关方式,输出波形中不含有低次谐波B.输入电流基波分量是和电源电压同相位,即位移因数为1C.输入输出功率可以双向流动D.电路结构简单,控制方便正确答案:
D51.
(单选题)采用晶闸管的有源逆变电路能够采用的换流方式有()A.器件换流B.电网换流C.负载换流D.强迫换流正确答案:
B52.
(单选题)单相半波整流电路,阻性负载时,触发角移相范围是()A.0-90°B.0-360°C.0-180°D.以上说法都不对正确答案:
C53.
(单选题)单相半波整流电路输入交流电压有效值为U阻性负载时,输出电压最大值是()A.0.45UB.UC.1.1UD.0.9U正确答案:
A54.
(单选题)某单相桥式逆变器,直流侧电压为100V,采用基频开关方式,则输出基波电压幅值为()A.100VB.127V;C.50V;D.90V正确答案:
B55.
(单选题)180度导通型单相全桥逆变电路的直流侧电压利用率为()A.1B.0.5C.4/πD.2/π正确答案:
C56.
(单选题)某180度导通型三相桥式逆变器,直流侧电压为100V,则输出相电压中11次谐波幅值成分为()A.110VB.50VC.5.8VD.63.7V正确答案:
C57.
(单选题)三相桥式全控整流电路阻感性(L极大)负载,触发角为300时,交流侧功率因数是()A.0.955B.0.9C.0.83D.0.47正确答案:
C58.
(单选题)单相桥式全控整流电路,阻感负载时(电感足够大),变压器二次侧电流的基波因数为()A.0.955B.0.816C.0.9D.0.6正确答案:
C59.
(单选题)某电容滤波的单相不控整流电路的输入交流电压有效值为220V,滤波电容C和负载电阻R,满足RC>(3-5)T/2时(T表示交流电源周期),输出电压约为()A.311B.264C.220D.400正确答案:
B60.
(单选题)在通常情况下,电力电子器件功率损耗主要为()A.开关损耗B.通态损耗C.断态损耗D.关断损耗正确答案:
B61.
(单选题)三相PWM逆变电路中,采用三次谐波注入法,最多可以使得直流电压利用率提高()A.0.2B.0.3C.0.5D.0.15正确答案:
D62.
(单选题)晶闸管触发导通的条件()A.UAK>0,IG>0B.UAK<0,IG>0C.UAK>0,IG<0D.UAK<0,IG<0正确答案:
A63.
(单选题)单相电容滤波不控整流电路输入交流电压有效值为220V,则输出直流电压的范围是()A.0-220B.0-198C.198-311D.268正确答案:
C64.
(单选题)某单相桥式全控整流电路,阻感负载,电感极大,触发角为300,则晶闸管导通角为()度A.150B.180C.120D.60正确答案:
B65.
(单选题)三相半波整流电路阻性负载时,触发角移相范围是(),输出电压连续时触发角移相范围是()A.0-150,0-60B.0-180,0-90C.0-150,0-30D.0-120,0-60正确答案:
C66.
(单选题)单相桥式电流谐振型逆变电路,直流侧电流为100A,其输出负载电流的基波有效值为())A.110VB.127VC.90VD.100V正确答案:
D二.多选题(共21题)1.
(多选题)交流调压电路可以应用于()。A.异步电动机软启动B.异步电动机调速C.供用电系统对无功功率的连续调节D.功率因数校正正确答案:
ABC2.
(多选题)电能的优点包括()。A.易于转化成其他形式的能量B.便于远距离输送C.控制灵活、方便D.对环境不构成污染正确答案:
ABCD3.
(多选题)电力电子器件常见的保护有()。A.过电压保护B.过电流保护C.du/dt限制保护D.di/dt限制保护正确答案:
ABCD4.
(多选题)电力电子器件的特点包括()。A.工作在开关状态B.耗散功率大C.需要驱动电路控制D.需要缓冲和保护电路正确答案:
ABCD5.
(多选题)以下属于三相相控整流电路形式的有()。A.三相半波整流电路B.三相桥式整流电路C.双反星形整流电路D.三相零式整流电路正确答案:
ABCD6.
(多选题)电力电子器件都存在(),应当采取相应的保护措施。A.电压极限B.电流极限C.结温极限D.负载极限正确答案:
ABC7.
(多选题)电力电子器件又称为()。A.接触器B.功率开关管C.半导体开关管D.空气开关正确答案:
BC8.
(多选题)基本的电力电子变流电路有()A.整流电路B.逆变电路C.直流斩波电路D.交流电力控制、变频、变相电路正确答案:
ABCD9.
(多选题)无源逆变器的分类方法有()。A.依据直流电源的类型B.依据输出交流电压的性质C.依据逆变电路的结构D.依据开关器件及其关断方式正确答案:
ABCD10.
(多选题)交交变频电路采用有环流控制方式的优点是()。A.避免出现电流断续现象,可消除电流死区,改善变频电路的输出特性B.可以提高变频器的性能C.可以提高输出上限频率D.在控制上比无环流方式复杂正确答案:
ABC11.
(多选题)电力电子技术的定义包括()。A.利用电力电子期间B.对电能进行变化C.对电能进行控制D.信息处理技术正确答案:
ABC12.
(多选题)变压器的主要参数包括()。A.电压比B.额定功率C.频率特性D.效率正确答案:
ABCD13.
(多选题)对于电压型全桥逆变电路,()可以调节输出电压。A.采用移相式方波逆变器B.采用单极性SPWMC.采用双极性SPWMD.采用方波逆变正确答案:
ABC14.
(多选题)电力电子器件的组成系统包括()。A.控制电路B.驱动电路C.主电路D.保护电路正确答案:
ABC15.
(多选题)根据软开关技术的发展历程可以将软开关电路分为()。A.串联谐振变换器B.准谐振变换器C.零开关PWM变换器D.零转换PWM变换器正确答案:
BCD16.
(多选题)关于电压型逆变电路中,说法正确的有()。A.直流侧为电压源或者并联大电容B.直流回路呈现高阻抗C.交流侧输出电压波形为矩形波D.交流侧输出电流波形与负载阻抗有关正确答案:
ACD17.
(多选题)电容器的用途包括()。A.耦合B.去耦合C.平滑D.滤波正确答案:
ABCD18.
(多选题)交交变频电路的优点有()。A.只用一次变流,效率较高B.可方便的实现四象限工作C.输入功率因数高D.低频输出波形接近正弦波正确答案:
ABD19.
(多选题)根据直流侧电源的性质,无源逆变器可分为电压型逆变器和电流型逆变器,对于电流型逆变器而言()。A.直流侧电源为准恒流源B.输出电流与负载性质无关C.输出电压与负载性质无关D.桥臂换相时,在控制上应遵循“先断后开”De原则正确答案:
AB20.
(多选题)变频器主电路包括()。A.整流电路B.中间直流电路C.逆变器D.控制回路正确答案:
ABCD21.
(多选题)控制无源逆变器输出电压的方法有()。A.可控整流调压B.双向晶闸管调压C.直流斩波调压D.逆变器PWM控制正确答案:
ACD三.填空题(共43题)1.
(填空题)SPWM有两种调制方式:单极性和()调制载波比(又称频率比)K是PWM主要参数。设正弦调制波的频率为fr,三角波的频率为fc,则载波比表达式为()。正确答案:(1)双极性(2)K=_fc/fr2.
(填空题)单相交交变频电路带阻感负载时,哪组变流电路工作是由()决定的,交流电路工作在整流还是逆变状态是根据()决定的。正确答案:(1)输出电流的方向(2)输出电流的方向与输出电压的方向是否相同3.
(填空题)在电流型逆变器中,输出电压波形为()波,输出电流波形为()波正确答案:(1)正弦(2)方4.
(填空题)在提高直流电压的利用率和减少开关次数中,不用正弦波而采用()作为调制信号可以有效提高直流电压的而利用效率。正确答案:(1)梯形波5.
(填空题)电力电子器件的损耗主要包括()和()。正确答案:(1)开关损耗(2)通态损耗6.
(填空题)载波比即()和()之比。正确答案:(1)载波频率(2)调制信号频率7.
(填空题)从电路输出的合成方式来看,多重逆变电路有串联多重和并联多重两种方式。电压型逆变电路多用()多重方式;电流型逆变电路多采用()多重方式。正确答案:(1)串联(2)并联8.
(填空题)功率开关器件的软开关主要分为()和()正确答案:(1)零电压开关(ZVS)(2)零电流开关(ZCS)9.
(填空题)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正确答案:(1)冲量(2)形状10.
(填空题)现代电力电子装置的小型化、轻量化最直接的途径是()正确答案:(1)电路的高频化11.
(填空题)当采用6脉波三相桥式电路且电网频率为50Hz时,单相交交变频电路的输出上限频率约为()Hz正确答案:(1)2012.
(填空题)根据电力电子电路中的功率器件开关过程中是否产生损耗,可以分为()和()。正确答案:(1)硬开关(2)软开关13.
(填空题)矩阵式变频电路是近年来出现的一种新颖的变频电路。它采用的开关器件是()器件;控制方式是()。正确答案:(1)全控(2)斩控方式14.
(填空题)单相交流调压电路带阻感负载,当控制角a<j(j=arctan(wL/R))时,VT1的导通时间(),VT2的导通时间()。正确答案:(1)逐渐缩短(2)逐渐延长15.
(填空题)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()。正确答案:(1)交交变频电路16.
(填空题)三相整流电路的功率因数为()正确答案:(1)117.
(填空题)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()逆变器与()逆变器两大类。正确答案:(1)有源(2)无源18.
(填空题)驱动电路需要提供控制电路和主电路之间的电气隔离环节,一般采用()和()。正确答案:(1)电磁(2)光电19.
(填空题)在三相交流调压电路中的星形连接电路中,若把晶闸管换为二极管后a角的移相范围是()。正确答案:(1)0°-150°20.
(填空题)三相桥式PWM型逆变电路,这种电路通常采用()控制方式。U、V、W三相的PWM控制通常公用一个三角波载波uc,三相的调制信号依次相差()正确答案:(1)双极性(2)120°21.
(填空题)在电压型逆变电路PWM控制中,同一相的上下两个臂的驱动都是(),但实际上为了防止上下两臂短路,在上下两臂通断切换时要留一小段上下臂都施加关断信号的死区时间,其长短是由()决定的。正确答案:(1)互补的(2)功率开关器件的关断时间22.
(填空题)变频电路常用的换流方式有()、()两种。正确答案:(1)负载谐振换流(2)脉冲(强迫)换流23.
(填空题)对于单相PWM整流电路中的半桥来说,直流侧电容必须由()两个电容串联(),其中点和交流电源连接。对于全桥电路来说,直流侧电容需要()1个()就可以了。正确答案:(1)两个电容串联(2)1个24.
(填空题)电力电子装置中可能发生的过电压分为外因过电压和内因过电压,其中内因过电压包括()和()正确答案:(1)换相过电压(2)关断过电压25.
(填空题)有源逆变产生的条件之一是:变流电路输出的直流平均电压Ud的极性必须与整流时输出的极性(),且满足|Ud|<|Ed|。正确答案:(1)相同26.
(填空题)交流电机调速用变频器、不间断电源、感应加热电源等电力电子装置的核心部分是()正确答案:(1)逆变电路27.
(填空题)180°导电型电压源式三相桥式逆变电路,其换相是在()的上、下二个开关元件之间进行。正确答案:(1)同一桥臂28.
(填空题)有源逆变产生的条件之一是:变流电路输出平均电压Ud的极性必须保证与直流电势Ed的极性成同极性相连,且满足()。正确答案:(1)|Ud|<|Ed|29.
(填空题)电力电子装置中可能发生的过电压分为外因过电压和内因过电压,其中外因过电压包括()和()正确答案:(1)操作过电压(2)雷击过电压30.
(填空题)电压型逆变器,其中间直流环节以()贮能,具有稳定直流侧电压的作用。正确答案:(1)大电容31.
(填空题)逆变电路可以根据直流侧电源性质不同分类,当直流侧是电压源时,称此电路为(),当直流侧为电流源时,称此电路为()。正确答案:(1)电压型逆变电路(2)电流型逆变电路32.
(填空题)直流斩波电路主要有三种控制方式:(),()和混合调制。正确答案:(1)PWM(2)PFM33.
(填空题)为了保证逆变器能正常工作,最小逆变角应为()正确答案:(1)30°~35°34.
(填空题)在正弦波和三角波的自然交点时刻控制开关器件的通断,这种生成SPWM波形的方法称(),实际应用中,采用()来代替上述方法,在计算量大大减小的情况下得到的效果接近真值。正确答案:(1)自然采样法(2)规则采样法35.
(填空题)PWM波形只在单个极性范围内变化的控制方式称()控制方式,三相桥式PWM型逆变电路采用()控制方式。正确答案:(1)单极性PWM(2)双极性36.
(填空题)多重化抑制就是以多个逆变电路在输出端叠加,各个逆变器用相同的频率不同的相位工作,使输出的多个矩形波组合叠加起来,达到减少输出()的目的正确答案:(1)谐波37.
(填空题)同步信号为锯齿波的晶闸管触发电路主要由()、()和同步环节三个基本环节组成。正确答案:(1)脉冲的形成与放大、(2)锯齿波的形成和脉冲移相38.
(填空题)由晶闸管构成的逆变器换流方式有()换流和()换流正确答案:(1)负载(2)强迫39.
(填空题)适用于全控型器件的换流方式是(),由换流电路内电容直接提供换流电压的换流方式称为()。正确答案:(1)器件换流(2)强迫换流40.
(填空题)驱动电路需要提供控制电路和主电路之间的电气隔离环节,一般采用()和()正确答案:(1)光隔离(2)磁隔离41.
(填空题)逆变角β与控制角α之间的关系为()正确答案:(1)α=π-β42.
(填空题)直流斩波电路主要有三种控制方式:()、()和混合调制。正确答案:(1)脉宽调制(或PWM)、(2)脉频调制(或PFM)43.
(填空题)冲量指的是()正确答案:(1)窄脉冲的面积四.判断题(共36题)1.
(判断题)有源逆变指的是把直流电能转变成交流电能送给负载。A.对B.错正确答案:
错2.
(判断题)三相桥式全控整流电路A.对B.错正确答案:
对3.
(判断题)连续流二极管的单相双半波可控整流电路A.对B.错正确答案:
错4.
(判断题)设置补偿电容可以提高变流装置的功率因数。A.对B.错正确答案:
对5.
(判断题)只要控制角α>90°,变流器就可以实现逆变。A.对B.错正确答案:
错6.
(判断题)电流型并联谐振逆变电路负载两端电压波形是很好的正弦波A.对B.错正确答案:
对7.
(判断题)无源逆变电路是把直流电能逆变成交流电能送给交流电网。A.对B.错正确答案:
对8.
(判断题)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。A.对B.错正确答案:
错9.
(判断题)电压型并联谐振逆变电路,负载电压波形是很好的正弦波A.对B.错正确答案:
错10.
(判断题)并联谐振逆变器必须是略呈电容性电路A.对B.错正确答案:
错11.
(判断题)采用接触器的可逆电路适用于对快速性要求不高的场合。A.对B.错正确答案:
对12.
(判断题)晶闸管变流可逆装置中出现的“环流”是一种有害的不经过电动机的电流,必须想办法减少或将它去掉。A.对B.错正确答案:
对13.
(判断题)变逆变失败,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。A.对B.错正确答案:
对14.
(判断题)应急电源中将直流电变为交流电供灯照明,其电路中发生的“逆变”称有源逆变。A.对B.错正确答案:
错15.
(判断题)电压型逆变电路,为了反馈感性负载上的无功能量,必须在电力开关器件上反并联反馈二极管。A.对B.错正确答案:
对16.
(判断题)逆变角太大会造成逆变失败。A.对B.错正确答案:
对17.
(判断题)有源逆变电路是把直流电能变换成50Hz交流电能送回交流电网A.对B.错正确答案:
错18.
(判断题)提高电力电子装置的工作频率,可以使电力电子装置的体积和重量减小A.对B.错正确答案:
对19.
(判断题)把交流电变成直流电的过程称为逆变。A.对B.错正确答案:
错20.
(判断题)单相全控桥式整流电路A.对B.错正确答案:
错21.
(判断题)交流调压电路是维持输出电压的幅值不变,只改变频率的电路。A.对B.错正确答案:
错22.
(判断题)三相半波可控整流电路A.对B.错正确答案:
错23.
(判断题)有源逆变装置是把逆变后的交流能量送回电网。A.对B.错正确答案:
对24.
(判断题)变频调速实际上是改变电动机内旋转磁场的速度达到改变输出转速的目的。A.对B.错正确答案:
错25.
(判断题)逆变角太小会造成逆变失败。A.对B.错正确答案:
对26.
(判断题)交流调压电路是既改变频率,又改变输出电压的幅值的电路。A.对B.错正确答案:
错27.
(判断题)用多重逆变电路或多电平逆变电路,可以改善逆变电路的输出波形,使它更接近正弦波。A.对B.错正确答案:
对28.
(判断题)无源逆变电路,是把直流电能逆变成交流电能,送给电网,A.对B.错正确答案:
错29.
(判断题)变频器总是把直流电能变换成50Hz交流电能。A.对B.错正确答案:
错30.
(判断题)并联谐振逆变电路采用负载换流方式时,谐振回路不一定要呈电容性。A.对B.错正确答案:
对31.
(判断题)单相双半波可控整流电路A.对B.错正确答案:
对32.
(判断题)变频调速装置是属于无源逆变的范畴。A.对B.错正确答案:
对33.
(判断题)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,那么另一组就工作在逆变状态。A.对B.错正确答案:
错34.
(判断题)无源逆变指的是不需要逆变电源的逆变电路A.对B.错正确答案:
错35.
(判断题)带连续二级管的三相半波可控整流电路A.对B.错正确答案:
错36.
(判断题)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。A.对B.错正确答案:
错五.简答题(共112题)1.
(简答题)电力电子器件过电压的产生原因有哪些?正确答案:电力电子器件的过电压分为外因过电压和内因过电压,外因过电压主要包括操作过电压、雷击过电压,内因过电压包括换相过电压和关断过电压。2.
(简答题)简述晶闸管的触发电路的基本要求。正确答案:1)触发脉冲的宽度应保证晶闸管的可靠导通;2)触发脉冲要有足够的幅度和一定的陡度,以保证晶闸管的快速饱和导通;3)所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极的电压、电流和功率定额,且在门极伏安特性的可靠触发区域之内;4)应有良好的抗干扰性能、温度稳定性及与主电路的电气隔离。3.
(简答题)在三相交交变频电路中,采用梯形波输出控制的好处是什么?为什么?正确答案:在三相交交变频电路中采用梯形波控制的好处是可以改善输入功率因数。因为梯形波的主要谐波成分是三次谐波,在线电压中,三次谐波相互抵消,结果线电压仍为正弦波。在这种控制方式中,因为桥式电路能够较长时间工作在高输出电压区域(对应梯形波的平顶区),角较小,因此输入功率因数可提高15%左右。4.
(简答题)电力电子器件的损耗由哪几个部分组成?正确答案:开关损耗,通态损耗,断态损耗。5.
(简答题)无源逆变电路和有源逆变电路有何不同?正确答案: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。6.
(简答题)改善交交变频输入功率因数和提高输出电压的方法有哪些?简述各自的特点。正确答案:在输出星形连接的三相交交变频电路中,各相输出的是相电压,而加在负载上的是线电压。如果在各相电压中叠加同样的直流分量或3倍于输出频率的谐波分量,它们都不会在线电压中反映出来,因而也加不到负载上。利用这一特性可以使输入功率因数得到改善并提高输出电压。直流偏置法:当负载电动机低速运行时,变频器输出电压幅值很低,各组桥时电路的α角都在90°附近,因此,输入功率因数很低。若给各相输出电压叠加上同样的直流分量,控制角α将减小,但变频器输出线电压不变,这样可以改善功率因数有不影响电动机的运行。其对于长期处在低速下运行的电动机,用这种方法可以明显改善功率因数。梯形波输出控制方式:使三组单相变频器的输出电压均为梯形波。因为梯形波的主要谐波成分是三次谐波,在线电压中,三次谐波互相抵消,结果线电压仍为正弦波。在这种控制方式中,因为桥式电路较长工作在高输出电压域,α角较小,因此输出功率可以提高。7.
(简答题)试简述功率场效应管在应用中的注意事项。正确答案:答案:(1)过电流保护,(2)过电压保护,(3)过热保护,(4)防静电。8.
(简答题)试说明直流斩波器主要有哪几种电路结构?试分析它们各有什么特点?正确答案:直流斩波电路主要有降压斩波电路(Buck),升压斩波电路(Boost),升降压斩波电路(Buck-Boost)和库克(Cook)斩波电路。降压斩波电路是:一种输出电压的平均值低于输入直流电压的变换电路。它主要用于直流稳压电源和直流直流电机的调速。升压斩波电路是:输出电压的平均值高于输入电压的变换电路,它可用于直流稳压电源和直流电机的再生制动。升降压变换电路是输出电压平均值可以大于或小于输入直流电压,输出电压与输入电压极性相反。主要用于要求输出与输入电压反向,其值可大于或小于输入电压的直流稳压电源。库克电路也属升降压型直流变换电路,但输入端电流纹波小,输出直流电压平稳,降低了对滤波器的要求。9.
(简答题)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和变压器的体积和重量?正确答案: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;对于变压器来说,当输入电压为正弦波时,U=4.44fNBS,当频率f提高时,可减小N、S参数值,从而减小了变压器的体积和重量。10.
(简答题)晶闸管相控直接变频的基本原理是什么?为什么只能降频、降压,而不能升频、升压?正确答案:晶闸管相控直接变频的基本原理是:电路中具有相同特征的两组晶闸管整流电路反并联构成,将其中一组整流器作为正组整流器,另外为反组整流器,当正组整流器工作,反组整流器被封锁,负载端输出电压为上正下负;如果负组整流器工作,正组整流器被封锁,则负载端得到输出电压上负下正,这样就可以在负载端获得交变的输出电压。晶闸管相控直接变频,当输出频率增高时,输出电压一周期所含电网电压数就越少,波形畸变严重。一般认为:输出上限频率不高于电网频率的1/3-1/2。而当输出电压升高时,也会造成输出波形畸变。因此,只能降频、降压,而不能升频、升压。11.
(简答题)什么是SPWM波形的规则化采样法?和自然采样法比规则采样法有什么优点?正确答案:规则采样法是一种在采用微机实现时实用的PWM波形生成方法。规则采样法是在自然采样法的基础上得出的。规则采样法的基本思路是:取三角波载波两个正峰值之间为一个采样周期。使每个PWM脉冲的中点和三角波一周期的中点(即负峰点)重合,在三角波的负峰时刻对正弦信号波采样而得到正弦波的值,用幅值与该正弦波值相等的一条水平直线近似代替正弦信号波,用该直线与三角波载波的交点代替正弦波与载波的交点,即可得出控制功率开关器件通断的时刻。比起自然采样法,规则采样法的计算非常简单,计算量大大减少,而效果接近自然采样法,得到的SPWM波形仍然很接近正弦波,克服了自然采样法难以在实时控制中在线计算,在工程中实际应用不多的缺点。12.
(简答题)为使晶闸管变流装置正常工作,触发电路必须满足什么要求?正确答案:A、触发电路必须有足够的输出功率;B、触发脉冲必须与主回路电源电压保持同步;C、触发脉冲要有一定的宽度,且脉冲前沿要陡;D、触发脉冲的移相范围应能满足主电路的要求;13.
(简答题)什么是TCR,什么是TSC?它们的基本原理是什么?各有何特点?正确答案:TCR是晶闸管控制电抗器。TSC是晶闸管投切电容器。二者的基本原理如下:TCR是利用电抗器来吸收电网中的无功功率(或提供感性的无功功率),通过对晶闸管开通角角的控制,可以连续调节流过电抗器的电流,从而调节TCR从电网中吸收的无功功率的大小。TSC则是利用晶闸管来控制用于补偿无功功率的电容器的投入和切除来向电网提供无功功率(提供容性的无功功率)。二者的特点是:TCR只能提供感性的无功功率,但无功功率的大小是连续的。实际应用中往往配以固定电容器(FC),就可以在从容性到感性的范围内连续调节无功功率。TSC提供容性的无功功率,符合大多数无功功率补偿的需要。其提供的无功功率不能连续调节,但在实用中只要分组合理,就可以达到比较理想的动态补偿效果。14.
(简答题)试简述Buck-Boost电路同Cuk电路的异同。正确答案:这两种电路都有升降压变换功能,其输出电压与输入电压极性相反,而且两种电路的输入、输出关系式完全相同,Buck-Boost电路是在关断期内电感L给滤波电容C补充能量,输出电流脉动很大,而Cuk电路中接入了传送能量的耦合电容C1,若使C1足够大,输入输出电流都是平滑的,有效的降低了纹波,降低了对滤波电路的要求。15.
(简答题)交交变频电路主要应用在什么场合?其最高输出频率(输出频率上限)一般取多少?为什么要限制最高输出频率?正确答案:交交变频电路主要用于大功率、低转速的三相交流电机调速系统中。最高输出频率受限制,fo/fi<1/3;因为要减小谐波含量,降低负载转矩脉动,应保证fo/fi<1/3,即fo<16.7Hz。16.
(简答题)和信息电子器件相比,电力电子器件有哪些特点?正确答案:1电力电子器件处理的功率等级更大,器件能够承担更高的电压和电流;2为了降低电力电子器件损耗,其一般处于开关状态;3电力电子器件和提供控制信号的信息电子电路之间需要增加额外驱动电路;4电力电子器件损耗绝对值较大,需要增加散热器,保证器件稳定可靠运行。17.
(简答题)在SCR、GTR、IGBT、GTO、MOSFET、IGCT及MCT器件中,哪些器件可以承受反向电压?哪些可以用作静态交流开关?正确答案:答案:SCR、GTR、IGBT、GTO、MCT都可承受反向电压。SCR可以用作静态开关。18.
(简答题)在逆变电路中器件的换流方式有哪些?各有什么特点?试举例说明。答:换流方式有4种:正确答案:1)器件换流:利用全控器件的自关断能力进行换流。全控型器件都采用此种换流方式,晶闸管半控器件不能采用器件换流,根据电路的不同可以采用下述3种换流方式。2)电网换流:由电网提供换向电压,只要将电网的负压加在欲换流的器件两端即可。3)负载换流:由负载提供换流电压,当负载为电容型负载,即负载电流超前于负载电压时,可实现负载换流。4)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使之换流,称为强迫换流。通常是利用附加换流晶闸管、换向电容、电感产生谐振来给欲关断的主晶闸管施加关断所需的反压。19.
(简答题)如何提高PWM逆变电路的直流电压利用率?正确答案:采用梯形波控制方式,即用梯形波作为调制信号,可以有效地提高直流电压的利用率。对于三相PWM逆变电路,还可以采用线电压控制方式,即在相电压调制信号中叠加3的倍数次谐波及直流分量等,同样可以有效地提高直流电压利用率。20.
(简答题)试述矩阵式变频电路的基本原理和优缺点。为什么说这种电路有较好的发展前景?正确答案:矩阵式变频电路的基本原理是:对输入的单相或三相交流电压进行斩波控制,使输出成为正弦交流输出。矩阵式变频电路的主要优点是:输出电压为正弦波;输出频率不受电网频率的限制;输入电流也可控制为正弦波且和电压同相;功率因数为1,也可控制为需要的功率因数;能量可双向流动,适用于交流电动机的四象限运行;不通过中间直流环节而直接实现变频,效率较高。矩阵式交交变频电路的主要缺点是:所用的开关器件为18个,电路结构较复杂,成本较高,控制方法还不算成熟;输出输入最大电压比只有0.866,用于交流电机调速时输出电压偏低。因为矩阵式变频电路有十分良好的电气性能,使输出电压和输入电流均为正弦波,输入功率因数为1,且能量双向流动,可实现四象限运行;其次,和目前广泛应用的交直交变频电路相比,虽然多用了6个开关器件,却省去直流侧大电容,使体积减少,且容易实现集成化和功率模块化。随着当前器件制造技术的飞速进步和计算机技术的日新月异,矩阵式变频电路将有很好的发展前景。21.
(简答题)试说明PWM控制的基本原理。正确答案:PWM(Pulse-WidthModulation)控制就是对触发脉冲的宽度进行调制的技术。即对一系列脉冲的脉冲宽度进行控制来获得所需要的输出波形(包括形状和幅值)。在采样控制理论种有一条重要的结论: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,冲量即窄脉冲的面积。效果相同是指环节的输出响应波形基本相同。上述原理称为面积等效原理。以正弦PWM(SPWM)为例。把正弦半波平分为N等份,就可以把它看成N个彼此独立的脉冲列所组成的波形。这些脉冲宽度相同(都是π/N)但幅值不同且顶部是曲线。如果将上述脉冲用数量相同、幅值相等的不等宽的矩形脉冲代替,使每个小矩形的面积和对应的正弦波面积相等(即冲量相等),就得到了PWM波形。各个脉冲的幅值相等而宽度按照正弦规律变化,根据面积等效原理,这种PWM波形和原正弦波形是等效的。22.
(简答题)软开关电路可以分为哪几类?其典型拓扑分别是什么样子的?各有什么特点?正确答案:根据电路中主要的开关元件开通及关断时的电压电流状态,可将软开关电路分为零电压电路和零电流电路两大类;根据软开关技术发展的历程可将软开关电路分为准谐振电路,零开关PWM电路和零转换PWM电路。23.
(简答题)单相交流调压电路带电阻负载和带阻感负载时所产生的谐波有何异同?正确答案:分析方法相同,只是公式将复杂的多。这是,电源电流中的谐波次数和电阻负载时相同,也是只含3、5、7、等等次谐波,同样是随着次数的增加,谐波含量的减少。和电阻负载时相比,阻感负载时的谐波电流含量要少些,而且α角相同时,随着阻抗角φ的增大,谐波含量有所减少。24.
(简答题)与GTR、VDMOS相比,IGBT管有何特点?正确答案:答案:IGBT的开关速度快,其开关时间是同容量GTR的1/10,IGBT电流容量大,是同容量MOS的10倍;与VDMOS、GTR相比,IGBT的耐压可以做得很高,最大允许电压UCEM可达4500V,IGBT的最高允许结温TJM为150℃,而且IGBT的通态压降在室温和最高结温之间变化很小,具有良好的温度特性;通态压降是同一耐压规格VDMOS的1/10,输入阻抗与MOS同。25.
(简答题)软开关电路可以分为哪几类?正确答案:准谐振变换电路、零开关PWM变换电路和零转换PWM变换电路。26.
(简答题)斩控式交流调压电路带电阻负载时输入输出有何特性?正确答案:电源电流的基波分量是和电源电压同相位的,即位移因数为1.另外,通过傅里叶分析可知,电源电流中不含低次谐波,只含和开关周期T有关的高次谐波。这些高次谐波用很小的滤波器即可滤除。这时电路的功率因数接近于1.27.
(简答题)试比较Buck电路和Boost电路的异同。正确答案:相同点:Buck电路和Boost电路多以主控型电力电子器件(如GTO,GTR,VDMOS和IGBT等)作为开关器件,其开关频率高,变换效率也高。不同点:Buck电路在T关断时,只有电感L储存的能量提供给负载,实现降压变换,且输入电流是脉动的。而Boost电路在T处于通态时,电源Ud向电感L充电,同时电容C集结的能量提供给负载,而在T处于关断状态时,由L与电源E同时向负载提供能量,从而实现了升压,在连续工作状态下输入电流是连续的。28.
(简答题)试说明晶闸管有哪些派生器件?正确答案:答案:快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管等。29.
(简答题)电压型无源逆变器有何特点?正确答案:1)直流侧位电压源,或并联有大电容,相当于电压源;(2分)2)由于电压源的钳位作用,交流侧输出电压波形为矩形波,并且与负载阻抗角无关。(2分)3)当交流侧为阻感性负载时需要提供无功功率,直流侧电容起缓冲无功能量作用。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了反馈二极管。(2分)30.
(简答题)试说明有关功率MOSFET驱动电路的特点。正确答案:答案:功率MOSFET驱动电路的特点是:输入阻抗高,所需驱动功率小,驱动电路简单,工作频率高。31.
(简答题)为了改善电压型逆变器的输出电压波形可采用哪些方法?正确答案:为了改善电压型逆变器的输出电压波形可采用的方法有:1)采用AC滤波器。利用LC的组合除去特定频率的谐波。但此方法不适用于可变频率的场合。2)采用逆变电路的多重化。将矩形波的单位逆变器输出电压以某一相位差合成,用以消除低次谐波。3)采用PWM控制。控制逆变器的导通角以改善输出电压的波形。32.
(简答题)有源逆变最小逆变角受哪些因素限制?为什么?正确答案:最小有源逆变角受晶闸管的关断时间tq折合的电角度、换相重叠角以及安全裕量角的限制。如果不能满足这些因素的要求的话,将导致逆变失败。33.
(简答题)IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET的驱动电路各有什么特点?正确答案:答:IGBT驱动电路的特点是:驱动电路具有较小的输出电阻,ⅠGBT是电压驱动型器件,IGBT的驱动多采用专用的混合集成驱动器。GTR驱动电路的特点是:驱动电路提供的驱动电流有足够陡的前沿,并有一定的过冲,这样可加速开通过程,减小开通损耗;关断时,驱动电路能提供幅值足够大的反向基极驱动电流,并加反偏截止电压,以加速关断速度。GTO驱动电路的特点是:GTO要求其驱动电路提供的驱动电流的前沿应有足够的幅值和陡度,且一般需要在整个导通期间施加正门极电流,关断需施加负门极电流,幅值和陡度要求更高,其驱动电路通常包括开通驱动电路,关断驱动电路和门极反偏电路三部分。电力MOSFET驱动电路的特点:要求驱动电路具有较小的输入电阻,驱动功率小且电路简单。34.
(简答题)简述IGBT的擎住效应。正确答案:IGBT内部寄生着一个NPN晶体管和作为主开关器件的PNP晶体管组成的寄生晶闸管,其中NPN晶体管的基极与发射极之间存在体区短路电阻,P形体区的横向空穴电流会在该电阻上产生压降,相当于对J3结施加一个正向偏压,在额定集电极电流范围内,这个偏压很小,不足以使J3开通,然而一旦J3开通,栅极就会失去对集电极电流的控制作用,导致集电极电流增大,造成器件功耗过高而损坏,这种电流失控现象称为擎住效应。35.
(简答题)变流技术的发展经过了哪些时代?正确答案:整流器时代,逆变器时代,变频器件时代。36.
(简答题)晶闸管的非正常导通方式有哪几种?正确答案:答案:非正常导通方式有:(1)Ig=0,阳极电压升高至相当高的数值;(1)阳极电压上升率du/dt过高;(3)结温过高。37.
(简答题)什么是电流跟踪型PWM变流电路?采用滞环比较方式的电流跟踪型变流器有何特点?正确答案:电流跟踪型PWM变流电路就是对变流电路采用电流跟踪控制。也就是,不用信号波对载波进行调制,而是把希望输出的电流作为指令信号,把实际电流作为反馈信号,通过二者的瞬时值比较来决定逆变电路各功率器件的通断,使实际的输出跟踪电流的变化。采用滞环比较方式的电流跟踪型变流器的特点:①硬件电路简单;②属于实时控制方式,电流响应快;③不用载波,输出电压波形中不含特定频率的谐波分量;④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;⑤采用闭环控制。38.
(简答题)电压型逆变电路中二极管的作用是什么?如果没有将出现什么现象?为什么电流型逆变电路中没有这样的二极管?正确答案:在电压型逆变电路中,当交流侧为感性或容性负载时,电源需要为负载提供无功功率,直流电容起缓冲无功的作用。为了给交流电流提供流会直流电容的通路,逆变器各桥臂都要反并联反馈二极管。也即,当输出交流电压和电流同极性时,电流流经逆变器的可控开关器件;而当输出电压和电路极性相反时,电流通路由反馈二极管提供。39.
(简答题)维持晶闸管导通的条件是什么?怎样才能使晶闸管由导通变为关断?正确答案:答案:维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流,即维持电流。要使晶闸管由正向导通状态转变为阻断状态,可采用阳极电压反向使阳极电流IA减小,IA下降到维持电流IH以下时,晶闸管内部建立的正反馈无法进行。进而实现晶闸管的关断,其两端电压大小由电源电压UA决定。40.
(简答题)何谓双PWM电路?其优点是什么?正确答案: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;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。41.
(简答题)什么是电压型逆变电路?什么是电流型逆变电路?二者各有什么特点。正确答案:按照逆变电路直流测电源性质分类,直流侧是电压源的逆变电路称为电压型逆变电路,直流侧是电流源的逆变电路称为电流型逆变电路电压型逆变电路的主要特点是:①直流侧为电压源,或并联有大电容,相当于电压源。直流侧电压基本无脉动,直流回路呈现低阻抗。②由于直流电压源的钳位作用,交流侧输出电压波形为矩形波,并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同。③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂都并联了反馈二极管。电流型逆变电路的主要特点是:①直流侧串联有大电感,相当于电流源。直流侧电流基本无脉动,直流回路呈现高阻抗。②电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流通路径,因此交流侧输出电流为矩形波,并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电压波形和相位则因负载阻抗情况的不同而不同。③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电感起缓冲无功能量的作用。因为反馈无功能量时直流电流并不反向,因此不必像电压型逆变电路那样要给开关器件反并联二极管。42.
(简答题)什么是异步调制?什么是同步调制?两者各有何特点?分段同步调制有什么优点?正确答案:载波信号和调制信号不保持同步的调制方式称为异步调制。在异步调制方式中,通常保持载波频率fc固定不变,因而当信号波频率fr变化时,载波比N是变化的。异步调制的主要特点是:在信号波的半个周期内,PWM波的脉冲个数不固定,相位也不固定,正负半周期的脉冲不对称,半周期内前后1/4周期的脉冲也不对称。这样,当信号波频率较低时,载波比N较大,一周期内的脉冲数较多,正负半周期脉冲不对称和半周期内前后1/4周期脉冲不对称产生的不利影响都较小,PWM波形接近正弦波。而当信号波频率增高时,载波比N减小,一周期内的脉冲数减少,PWM脉冲不对称的影响就变大,有时信号波的微小变化还会产生PWM脉冲的跳动。这就使得输出PWM波和正弦波的差异变大。对于三相PWM型逆变电路来说,三相输出的对称性也变差。载波比N等于常数,并在变频时使载波和信号波保持同步的方式称为同步调制。同步调制的主要特点是:在同步调制方式中,信号波频率变化时载波比N不变,信号波一个周期内输出的脉冲数是固定的,脉冲相位也是固定的。当逆变电路输出频率很低时,同步调制时的载波频率fc也很低。fc过低时由调制带来的谐波不易滤除。当负载为电动机时也会带来较大的转矩脉动和噪声。当逆变电路输出频率很高时,同步调制时的载波频率fc会过高,使开关器件难以承受。此外,同步调制方式比异步调制方式复杂一些。分段同步调制是把逆变电路的输出频率划分为若干段,每个频段的载波比一定,不同频段采用不同的载波比。其优点主要是,在高频段采用较低的载波比,使载波频率不致过高,可限制在功率器件允许的范围内。而在低频段采用较高的载波比,以使载波频率不致过低而对负载产生不利影响。43.
(简答题)什么是逆变失败?逆变失败后有什么后果?形成的原因是什么正确答案:逆变失败指的是:逆变过程中因某种原因使换流失败,该关断的器件末关断,该导通的器件末导通。从而使逆变桥进入整流状态,造成两电源顺向联接,形成短路。逆变失败后果是严重的,会在逆变桥与逆变电源之间产生强大的环流,损坏开关器件。产生逆变失败的原因:一是逆变角太小;二是出现触发脉冲丢失;三是主电路器件损坏;四是电源缺相等。44.
(简答题)无源逆变电路中电压型逆变器与电流型逆变器各有什么特点?正确答案:电压型逆变器的特点为(1)直流侧并接大电容滤波,保证以近似电压源对逆变器供电(2)输出电压为方波,电流侧为负载参数决定的RL充放电形式的波形。(3)当开关换流时,为了给储存于L中的能量提供通路,每个逆变开关器件都应反并联二极管,使能量向直流侧反馈。(4)为避免上下桥壁同时开通造成短路,它们的控制信号必须互差180度,考虑到开关器件的开关时间,应留有适当的死区时间。电流逆变器的额特点为:(1)直流侧串接大电感滤波,以获取近似理想的电流源。(2)各逆变开关直接改变直流电流极性,因此,逆变器输出电流为矩形波,与负载参数和性质无关。但输出电压波形与负载有关。(3)直流侧提供电流源,电流不能反向,因此不需要为逆变开关反并联二极管。但为了新手换流时负载电感中的储能,应在输出端设吸收电容。(4)直流侧提供无脉动的直流电流,但输入到逆变器的电压是脉动的45.
(简答题)三相交流调压电路采用三相四线接法时,存在何种问题?正确答案:三相四线时,相当于三个单相交流调压电路组合,三相互相错开120°工作,单相交流调压电路的工作原理和分析方法均适用于这种电路。在单相交流调压电路中,电流中含有基波和各奇次谐波。组成三相电路后,基波和3的整数倍次以外的谐波在三相之间流动,不流过零线。而三相的3的整数倍次谐波是同相位的,不能在各相之间流动,全部流过零线。因此,零线中会有很大的3次谐波电流及其他3的整数倍次谐波电流。当α=90°时,零线电流甚至和各相电流的有效值接近。46.
(简答题)单相交交变频电路和直流电动机传动用的反并联可控整流电路有什么不同?正确答案:单相交交变频电路和直流电动机传动用的反并联可控整流电路的电路组成是相同的,均由两组反并联的可控整流电路组成。但两者的功能和工作方式不同。单相交交变频电路是将交流电变成不同频率的交流电,通常用于交流电动机传动,两组可控整流电路在输出交流电压一个周期里,交替工作各半个周期,从而输出交流电。而直流电动机传动用的反并联可控整流电路是将交流电变为直流电,两组可控整流电路中哪一组工作并没有像交交变频电路那样的固定交替关系,而是由电动机工作状态的需要决定。47.
(简答题)交流调压电路和交流调功电路有什么区别?二者各运用于什么样的负载?为什么?正确答案:交流调压电路和交流调功电路的电路形式完全相同,二者的区别在于控制方式不同。交流调压电路是在交流电源的每个周期对输出电压波形进行控制。而交流调功电路是将负载与交流电源接通几个周波,再断开几个周波,通过改变接通周波数与断开周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。交流调压电路广泛用于灯光控制(如调光台灯和舞台灯光控制)及异步电动机的软起动,也用于异步电动机调速。在供用电系统中,还常用于对无功功率的连续调节。此外,在高电压小电流或低电压大电流直流电源中,也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。如采用晶闸管相控整流电路,高电压小电流可控直流电源就需要很多晶闸管串联;同样,低电压大电流直流电源需要很多晶闸管并联。这都是十分不合理的。采用交流调压电路在变压器一次侧调压,其电压电流值都不太大也不太小,在变压器二次侧只要用二极管整流就可以了。这样的电路体积小、成本低、易于设计制造。交流调功电路常用于电炉温度这样时间常数很大的控制对象。由于控制对象的时间常数大,没有必要对交流电源的每个周期进行频繁控制。48.
(简答题)换流方式各有那几种?各有什么特点?正确答案:换流方式有4种:器件换流:利用全控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。49.
(简答题)怎样确定GTR的安全工作区SOA?正确答案:答案:安全工作区是指在输出特性曲线图上GTR能够安全运行的电流、电压的极限范围。按基极偏量分类可分为:正偏安全工作区FBSOA和反偏安全工作区RBSOA。正偏工作区又叫开通工作区,它是基极正向偏量条件下由GTR的最大允许集电极功耗PCM以及二次击穿功率PSB,ICM,BUCEO四条限制线所围成的区域。反偏安全工作区又称为GTR的关断安全工作区,它表示在反向偏置状态下GTR关断过程中电压UCE,电流IC限制界线所围成的区域。50.
(简答题)一对反并联的晶闸管和使用一只双向晶闸管进行交流调压时,他们的主要差别是什么?正确答案:二者主电路结构形式和控制效果相同,差别主要是触发脉冲不同。用一对反并联的晶闸管时,必须对2个晶闸管采用分别触发控制,2个晶闸管的触发脉冲波形对称、互差180°;而采用双向晶闸管,控制脉冲只需一路,脉冲间隔也是180度。另外对于大功率场合由于双向晶闸管的容量限制,普遍采用一对晶闸管反并联结构。51.
(简答题)软开关PWM的含义是什么?正确答案:恒频PWM变换器当输人电压和负载在一个很大的范围内变化时.又可像常规PWM那样通过恒频PWM调节其输出电压,从而给电路中变压器、电感器和滤波器的最优化设计创造了良好的条件。52.
(简答题)温度升高时,晶闸管的触发电流、正反向漏电流、维持电流以及正向转折电压和反向击穿电压如何变化?正确答案:答案:温度升高时,晶闸管的触发电流随温度升高而减小,正反向漏电流随温度升高而增大,维持电流IH会减小,正向转折电压和反向击穿电压随温度升高而减小。53.
(简答题)特定谐波消去法的基本原理是什么?设半个信号波周期内有10个开关时刻(不含0和时刻)可以控制,可以消去的谐波有几种?正确答案:首先尽量使波形具有对称性,为消去偶次谐波,应使波形正负两个半周期对称,为消去谐波中的余弦项,使波形在正半周期前后1/4周期以/2为轴线对称。考虑到上述对称性,半周期内有5个开关时刻可以控制。利用其中的1个自由度控制基波的大小,剩余的4个自由度可用于消除4种频率的谐波。54.
(简答题)试述单相交-交变频电路的工作原理。正确答案:其电路有两组整流圈,一组为正组整流器,另一组为反组整流器,其正组和反组整流器以交替地以低于电源的频率切换正反组整流器的工作状态,当正组工作,反组封锁时,负载输出电压为上正下负,如果负组工作,正组封锁,则为上负下正,如果控制角的大小不变,则输出电压波形为矩形波,如果让控制角按90°-0°逐渐减小,然后再从0°-90°逐渐增大。那么正组整流电流的输出电压的平均值按正弦规律变化,从零增大到最大,然后从最大减小到零,反组用上述同样的控制方法,就可以得到接近正弦波的输出电压。55.
(简答题)根据电路中主要开关元件的电压电流状态,软开关电路可以分成哪几种方式,并简要说明其基本概念。正确答案:根据电路中主要的开关元件开通及关断时的电压电流状态,可将软开关电路分为零电压电路(ZVS)和零电流电路(ZCS)两大类,ZVS指功率器件在开通之前电压先降到零,关断之前电流先降到零,就可以消除开关过程中电压、电流的重叠,降低他们的变化率,从而大大降低甚至消除开关损耗。56.
(简答题)试分析带平衡电抗器的双反星型可控整流电路中平衡电抗器的作用。正确答案:平波电抗器主要作用为使电流平直并减少谐波;平衡电抗器的作用是为保证两组整流电路能同时导电,每组承担一半负载。57.
(简答题)按照电力电子器件受控制的程度,可以分为哪几类正确答案:不控型器件,半控型器件,全控型器件58.
(简答题)什么是SPWM波形的规则采样法?和自然采样法相比,规则采样法有和优缺点?正确答案:规则采样法是一种利用微机实时实现PWM波形的生成算法。规则采样法是在自然采样法的基础上得出的。其基本思想是:取三角载波两个正峰值之间为一个采样周期。使每个PWM脉冲的中点和三角波一周期的中点(负峰点)重合,在三角波的负峰时刻对正弦信号波采样而得到正弦波的值,用幅值和该正弦波值相等的一条水平直线近似代替正弦波信号,用该直线与三角波的交点代替正弦波与载波的交点,即可得出控制器件通断的时刻。比起自然采样法,规则采样法的计算非常简单,是微机的计算量大大减少,而其生成波形的效果接近自然采样法,得到的SPWM波形仍然很接近正弦波。这种算法使实时计算PWM触发在单片机上实现成为可能,应用非常广泛。59.
(简答题)请说明整流电路、逆变电路、变频电路三个概念的区别。正确答案:整流电路是将交流变换为直流,即将交流能量变换为直流能量。逆变电路(包括有源逆变和无源逆变)都是将直流能量变换为交流能量。变频(包括交-交变频与交-直-交变频)是将一种电压和频率的交流能量变换为另一种电压和频率的交流能量。60.
(简答题)并联谐振式逆变电路利用负载电压进行换相,为保证换相应满足什么条件?正确答案:假设在t时刻触发VT2、VT3使其导通,负载电压uo就通过VT2、VT3施加在VT1、VT4上,使其承受反向电压关断,电流从VT1、VT4向VT2、VT3转移,触发VT2、VT3时刻t必须在uo过零前并留有足够的裕量,才能使换流顺利完成。61.
(简答题)多相多重斩波电路有何优点?正确答案:多相多重斩波电路因在电源与负载间接入了多个结构相同的基本斩波电路,使得输入电源电流和输出负载电流的脉动次数增加、脉动幅度减小,对输入和输出电流滤波更容易,滤波电感减小。此外,多相多重斩波电路还具有备用功能,各斩波单元之间互为备用,总体可靠性提高。62.
(简答题)什么是有源逆变?有源逆变的条件是什么?有源逆变有何作用?正确答案:如果将逆变电路交流侧接到交流电网上,把直流电逆变成同频率的交流电,反送到电网上去称为有源逆变。有源逆变的条件:一定要有直流电动势,其极性必须与晶闸管的导通方向一致,其值应稍大于变流器直流侧的平均电压;变流器必须工作在的区域内使Ud<0。有源逆变的作用:它可用于直流电机的可逆调速,绕线型异步电动机的串级调速,高压电流输电太阳能发电等方面。63.
(简答题)全桥和半桥电路对驱动电路有什么要求?正确答案:全桥电路需要四组驱动电路,由于有两个管子的发射极连在一起,可共用一个电源,所以只需要三组电源;半桥电路需要两组驱动电路,两组电源。64.
(简答题)三相交流调压电路采用三相三线接法带电阻负载时,试分析电流的谐波情况,以及它和带阻感负载时候电流谐波的异同。正确答案:进行傅里叶分析后可知,其中所含谐波的次数为6k±1(k=1,2,3,……..),这和三相桥式全控整流电路交流侧电流所含谐波的次数完全相同,而且也是谐波的次数越低,其含量越大。和单相交流调压电路相比,这里没有但的整数倍次谐波,因为在三相对称时,它们不能流过三相三线电路。在带阻感负载的情况下,参照电阻负载和单相阻感负载时的分析方法,只是情况更复杂些。当α=φ时,负载电流最大且为正弦波,相当于晶闸管全部被短接时的情况。一般来说电感大些,谐波电流的含量要小些。65.
(简答题)三相桥式电压型逆变电路可否采用120°导电方式?在120°导电方式下电路如何工作?试画出相应的触发脉冲及输出相电压、线电压波形。正确答案:本题主要考察对三相桥式电压型逆变电路的分析及180°导电方式与120°导电方式的区别。所谓120°导电方式是指三相桥式逆变电路每相的方波变换采用120°方波调制方式,即逆变器中功率管的驱动信号为120°方波,该控制方式下逆变器的特征有:1)每相的上下桥臂均采用120°控制且有60°导通间隙。2)相邻相的桥臂驱动信号相位互差120°。3)任何时刻有且只有两个桥臂导电,即一个上桥臂和一个下桥臂导电。4)相邻序号功率管的驱动信号相位互差60°。5)若逆变器的直流侧电压为Ud,当负载为星形对称负载时,负载相电压为120°导电的交流方波波形,幅值为Ud/2。6)若逆变器的直流侧电压为Ud,逆变器输出线电压波形为交流六阶梯波波形,即每间隔60°就发生一次电平的突变,且电平取值分别为±Ud、±Ud/2。7)由于120°导电方式下的三相桥式电压型逆变电路每相的上下桥臂均采用120°控制且有60°导通间隙,可以避免换流时上下桥臂的直通。但由于任何时刻只有两个桥臂导电,从而导致功率器件的利用率较低,因此三相桥式电压型逆变电路一般不采用120°导电方式。66.
(简答题)电力电子技术、电子技术和信息电子技术学科之间的区别和联系是什么?正确答案:电力电子技术是电力技术和电子技术相结合产生的一门应用技术。电力电子技术是应用于电力变换领域的电子技术,而信息电子技术则是应用于信息领域的电子技术。67.
(简答题)多电平逆变器的优缺点有哪些?正确答案:优点:多电平逆变电路是通过对电路拓扑结构的改进,使得逆变电路输出的电平数增加,进而使得输出波形跟接近于正弦波。多电平逆变器不仅能降低所用功率开关器件的电压定额,而且大大改善了输出特性,减少了输出电压中的谐波含量,而且无需象多重化逆变器一样要使用多台特殊连接的输出变压器,故而在高电压、大容量场合得到了越来越广泛的应用,特别在减小电网谐波和补偿无功方面有着非常良好的应用前景。缺点:所用的功率开关器件较多。68.
(简答题)何谓软开关和硬开关?正确答案:如果开关器件在其端电压不为零时开通则称为硬件通,在其电流不为零时关断则称为硬关断。硬开通、硬关断统
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