电力电子期末考试题

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1、二、判断题 1、给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。 x 2、一般晶闸管外部有三个电极，分别是基极、发射极和集电极。 x 3、在单相桥式半控整流电路中，带大电感负载，不带续流二极管时，输出电压波形中没有负面积。yes 4、GTO属于双极性器件。yes 5、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yes。 6、对于三相全控桥整流电路，控制角的计量起点为自然换相点。yes 7、IGBT属于电压驱动型器件。 yes 8、晶闸管采用“共阴”接法或“共阳”接法都同样。 x 9、在触发电路中采用脉冲变压器可保障人员和设备的安全。 yes 10、GTO的关断是靠门极

2、加负信号浮现门极反向电流来实现的。 yes三、选择题CADCA AAC1、一般晶闸管的通态电流（额定电流）是用电流的（C）来表达的。A、有效值 B、最大值 C、平均值2、一般的单相半波可控整流装置中一共用了（A ）晶闸管。A、一只 B、二只 C、三只 D、四只3、变流器工作在逆变状态时，控制角必须在（D）。A、0-90 B、30-120 C、60-150 D、90-1504、比较而言，下列半导体器件中开关速度最快的是（C ）。A、GTO B、GTR C、MOSFET D、IGBT5、可实既有源逆变的电路为（A）。 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

3、路 D、单相半控桥整流电路6、可实既有源逆变的电路为（A ）。 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7、三相半波可控整流电路在换相时，换相重叠角的大小与哪几种参数有关（A ）。A、Id、 XL、U2 B、Id C、U2 D、U2、 XL8、晶闸管可整流电路中直流端的蓄电池或直流电动机应当属于（ C）负载。A 电阻性 B 电感性 C 反电动势四、简答题 1、载波比N的定义是什么？什么是同步调制？什么是异步调制？答：载波比N定义为载波频率和调制波频率之比：N/。 同步调制：取N为常数，在变频时和同步变化。 异步调制：不变，可变，

4、使N变化的调制方式。 2、全控型器件的缓冲电路的重要作用是什么?答：其重要作用是克制电力电子器件的内因过电压、du/dt或者过电流和di/dt，减少器件的开关损耗。 3、在三相全控桥式整流电路中，晶闸管规定采用宽脉冲或双窄脉冲的因素是什么？答：在三相全控桥式整流电路中，晶闸管规定采用宽脉冲或双窄脉冲的因素是保证上下两组各有一只晶闸管能同步导通。 4、实既有源逆变必须满足哪两个必不可少的条件？答：（1）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，其值应稍不小于变流器直流侧的平均电压。 （2）变流器必须工作在的区域内使Ud0。 5、关断缓冲电路与开通缓冲电路各自的功能是什么？答：关断缓冲

5、电路是对du/dt克制的电路，用于克制器件的关断过电压和换相过电压，克制du/dt，减小关断损耗。 开通缓冲电路是对di/dt克制的电路，用于克制器件开通时的电流过冲和di/dt，减小器件的开通损耗。 6、电压型逆变电路中反并联二极管的作用是什么？答：（1）为交流侧向直流侧反馈能量提供通路。 （2）续流。 7、什么是有源逆变，什么是无源逆变？答：有源逆变电路是把逆变电路的交流侧接到电网上，把直流电逆变成同频率的交流反送到电网去。 无源逆变电路的交流侧直接接到负载，将直流电逆变成某一频率或可变频率的交流供应负载。 8、电力变流器的换流方式有哪几种？答：电网换流、负载换流、逼迫换流、器件换流。 9

6、、某晶闸管型号规格为KP200-8D，试问型号规格代表什么意义?答：KP代表一般型晶闸管。 200代表其晶闸管的额定电流为200A。 8代表晶闸管的正反向峰值电压为800V。 D代表通态平均压降为。 10、有源逆变最小逆变角受哪些因素限制？为什么？答：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规定的话，将导致逆变失败。 11、单极性和双极性 PWM调制有什么区别？答：单极性PWM控制方式在调制信号的正半个周期或负半个周期内，三角波载波是单极性输出的，所得的PWM波也是单极性范畴内变化的。 而双极性PWM控制方式中，三角波载波始终是

7、有正有负，而输出的PWM波是双极性的。1. 升压斩波电路为什么能使输出电压高于电源电压?2. 晶闸管正常导通的条件是什么，导通后流过的电流由什么决定？晶闸管由导通变为关断的条件是什么，如何实现？3. 有时晶闸管触发导通后，触发脉冲结束后它又关断了，是何因素？4. 什么是逆变失败？如何避免逆变失败？5. 交交变频电路的重要特点和局限性之处是什么？其重要用途是什么？1、实既有源逆变必须满足哪两个必不可少的条件？答：（1）直流侧必需外接与直流电流Id同方向的直流电源E，其数值要稍不小于逆变器输出平均电压Ud，才干提供逆变能量。（2）逆变器必需工作在90）区域，使Ud 0,才干把直流功率逆变为交流功率

8、返送电网。2、晶闸管触发的触发脉冲要满足哪几项基本规定？答：（1）触发信号应有足够的功率。（2）触发脉冲应有一定的宽度，脉冲前沿尽量陡，使元件在触发导通后，阳极电流能迅速上升超过掣住电流而维持导通。（3）触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压同步，脉冲移相范畴必须满足电路规定。2、PWM逆变电路的控制措施重要有哪几种？简述异步调制与同步调制各有哪些长处？答：（1）PWM逆变电路的常用控制措施有两种，一是计算法；二是调制法。其中调制法又可分为两种，一是异步调制法；二是同步调制法。（2）一般异步调制法是保持载波频率不变，信号频率根据需要而变化时，载波比是变化的。长处是：信号频率较低时载波比较大，一周期内脉

9、冲数较多，输出较接近正弦波。（3）同步调制时，保持载波比为常数，并在变频时使载波和信号波保持同步变化。长处是：信号波一周内输出的脉冲数是固定的，脉冲相位也是固定的，对称性好。3、什么是逆变失败？逆变失败后有什么后果？形成的因素是什么答：（1）逆变失败指的是：逆变过程中因某种因素使换流失败，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，导致两电源顺向联接，形成短路。（2）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。（3）产生逆变失败的因素：一是逆变角太小；二是浮现触发脉冲丢失；三是主电路器件损坏；四是电源缺相等。2、根据对输出电压平均值进行控制

10、的措施不同，直流斩波电路可有哪三种控制方式？并简述其控制原理。答：（1）第一种调制方式为：保持开关周期不变，变化开关导通时间ton称为脉宽调制。简称“PWM”调制。（2）第二种调制方式为：保持开关导通时间ton不变，变化开关周期，称为频率调制。简称为“PFM”调制。（3）第三种调制方式为：同步变化周期T与导通时间ton。使占空比变化，称为混合调制。3、电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么？ 答：电压型逆变器当交流侧为阻感性负载时，需要向电源反馈无功功率。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，逆变桥各臂开关器件都反并联了反馈二极管。1、 对晶闸管的触发电路

11、有哪些规定？答：为了让晶闸管变流器精确无误地工作规定触发电路送出的触发信号应有足够大的电压和功率；门极正向偏压愈小愈好；触发脉冲的前沿要陡、宽度应满足规定；要能满足主电路移相范畴的规定；触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压获得同步。2、 对的使用晶闸管应当注意哪些事项？ 答：由于晶闸管的过电流、过电压承受能力比一般电机电器产品要小的多，使用中除了要采用必要的过电流、过电压等保护措施外，在选择晶闸管额定电压、电流时还应留有足够的安全余量。此外，使用中的晶闸管时还应严格遵守规定规定。此外，还要定期对设备进行维护，如清除灰尘、拧紧接触螺钉等。严禁用兆欧表检查晶闸管的绝缘状况。3、 晶闸管整流电路中的脉冲变

12、压器有什么作用？ 答：在晶闸管的触发电路采用脉冲变压器输出，可减少脉冲电压，增大输出的触发电流，还可以使触发电路与主电路在电气上隔离，既安全又可避免干扰，并且还可以通过脉冲变压器多种二次绕组进行脉冲分派，达到同步触发多种晶闸管的目地。6、 晶闸管的过电流保护常用哪几种保护方式？其中哪一种保护一般是用来作为“最后一道保护”用？ 答：晶闸管的过电流保护常用迅速熔断器保护；过电流继电器保护；限流与脉冲移相保护和直流迅速开关过电流保护等措施进行。其中迅速熔断器过电流保护一般是用来作为“最后一道保护”用的。1. 31、单相全波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为U2 。三相半波可控整流电路中，晶闸

13、管承受的最大反向电压为U2 。（电源相电压为U2）32、要使三相全控桥式整流电路正常工作，对晶闸管触发措施有两种，一是用不小于60不不小于120的宽脉冲 触发；二是用脉冲前沿相差60的双窄脉冲 触发。33、在同步电压为锯齿波的触发电路中，锯齿波底宽可达240 度；实际移相才干达0-180 度。34、异步电动机变频调速时，对定子频率的控制方式有恒压频比控制 、转差劲频率控制 、 矢量控制、直接转矩控制 。35、软开关电路种类诸多，大体可提成零电压 电路、零电流 电路两大类。36、37、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a 表达。38、一般操作引起的过电压都是瞬时尖

14、峰电压，常常使用的保护措施是阻容保护 而对于能量较大的过电压，还需要设立非线性电阻保护，目前常用的措施有压敏电阻 和硒堆 。39、交流零触发开关电路就是运用过零触发 方式来控制晶闸管导通与关断的。 40、型号为KS100-8的元件表达 双向晶闸 管、它的额定电压为 800伏、额定电流为100 安。41、实既有源逆为的条件为要有一种直流逆变电源，它的极性方向与晶闸管的导通方向一致，其幅极应稍不小于逆变桥直流侧输出的平均电压 和逆变桥必须工作在90）区间，使输出电压极性与整流时相反，才干把直流能量逆变成交流能量反送到交流电网 。42、在由两组反并联变流装置构成的直流电机的四象限运营系统中，两组变流

15、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。43、有源逆变指的是把直流 能量转变成交流 能量后送给电网的 装置。44、给晶闸管阳极加上一定的正向 电压；在门极加上正向门极 电压，并形成足够的门极触发 电流，晶闸管才干导通。45、当负载为大电感负载，如不加续流二极管时，在电路中浮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 电路会浮现失控现象。46、三相半波可控整流电路，输出到负载的平均电压波形脉动频率为150 HZ；而三相全控桥整流电路，输出到负载的平均电压波形脉动频率为300 HZ；这阐明三相桥式全控整流桥 电路的纹波系数比三相半波可控流电路 电路要小。

16、47、导致逆变失败的因素有逆变桥晶闸管或元件损坏 、 供电电源缺相、 逆变角太小、触发脉冲丢失或未准时达到 等几种。48、晶闸管在触发开通过程中，当阳极电流不不小于掣住 电流之前，如去掉触发 脉冲，晶闸管又会关断。49、对三相桥式全控变流电路实行触发时，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。50、三相半波可控整流电路电阻性负载时，电路的移相范畴0-150 ，三相全控桥电阻性负载时，电路的移相范畴0-120 ，三相半控桥电阻性负载时，电路的移相范畴 0-180。51、锯齿波触发电路的重要环节是由 同步环节、锯齿波形成 、脉冲形成

17、 、整形放大 、强触发及输出 环节构成。52、逆变器按直流侧提供的电源的性质来分，可分为电压 型逆变器和电流 型逆变器，电压型逆变器直流侧是电压源，一般由可控整流输出在最接近逆变桥侧用电容 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，一般由可控整流输出在最接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 元件之间换流，每只晶闸管导电的角度是 120 度。53、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。54、

18、直流斩波电路在变化负载的直流电压时，常用的控制方式有定频调宽控制、定宽调频控制、脉宽和频率同步控制 三种。55、由波形系数可知，晶闸管在额定状况下的有效值电流为ITn等于1.57 倍IT（AV），如果IT（AV）=100安培，则它容许的有效电流为1.57 安培。一般在选择晶闸管时还要留出1.5-2 倍的裕量。56、晶闸管的维持电流IH是指在 原则室温 温度条件下，门极断开时，晶闸管从较大通态电流下降到刚好能保持导通所必须的最小 阳极 电流。57、带平衡电抗器的双反星形电路，变压器绕组同步有两 相导电；晶闸管每隔60 度换一次流，每只晶闸管导通120 度，变压器同一铁心柱上的两个绕组同名端相反

19、，因此以两绕组的电流方向也相反 ，因此变压器的铁心不会被磁化 。58、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 换一次相，在电流持续时每只晶闸管导通120 度。要使电路工作正常，必须任何时刻要有两 只晶闸管同步导通，一种是共阴 极的，另一种是共阳 极的元件，且规定不是在同一桥臂上 的两个元件。59、PWM逆变电路的控制方式有正弦波 、单项正弦波 、双极性正弦波 。60、直流斩波电路按照输入电压与输出电压的高下变化来分类有降压 斩波电路；升压 斩波电路；升降 斩波电路。1、 半控桥整流带大电感负载不加续流二极管电路中，电路也许会浮现 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 来避免失控。2、 直流斩波电路的三种控制方式是PWM、 频率调制型 、 混合型 。6. 在调制信号上叠加 直流分量（三次谐波） 可以提高直流电压运用率直流斩波电路的三种控制方式是PWM、 频率调制型 、 混合型 变化调制信号的频率就可以变化输出直流信号的频率变化调制比可以变化输出电压有效值电力电子器件串联必须考虑静态和动态 均压 （每个器件并联一种电阻） 。 静态均压：每个器件并联电阻 动态均压：每个器件串联电容 并联时要考虑均流 措施：一般是串联电感7.8.