《电力电子技术》综合复习资料全

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1、电力电子技术综合复习资料一、填空题1、晶闸管在其阳极与阴极之间加上电压的同时，门极上加上电压，晶闸管就导通。2、只有当阳极电流小于 电流时，晶闸管才会由导通转为截止。3、整流是指将 变为 的变换。4、单相桥式可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为。5、逆变角B与控制角a之间的关系为。6、MOSFET的全称是。7、功率开关管的损耗包括两方面，一方面是;另一方面是。8、将直流电源的恒定电压，通过电子器件的开关控制，变换为可调的直流电压的装置称为 器。9、变频电路从变频过程可分为 变频和 变频两大类。10、当晶闸管可控整流的负载为大电感负载时，负载两端的直流电压平均值会，解决的办法就是在负载的两

2、端 接一个。11、就无源逆变电路的PWM控制而言，产生SPWM控制信号的常用方法 。12、在电力电子器件驱动电路的设计中要考虑强弱电隔离的问题，通常主要采取的隔离 措施包括：和。13、IGBT的全称是。14、为了保证逆变器能正常工作，最小逆变角应为。15、当电源电压发生瞬时与直流侧电源联，电路中会出现很大的短路电流流过晶闸管与负载，这称为 或。16、脉宽调制变频电路的基本原理是：控制逆变器开关元件的 和 时间比，即调节 来控制逆变电压的大小和频率。17、型号为KP100-8的元件表示 管、它的额定电压为 伏、额定电流为 安。二、判断题1、给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。2、普通晶闸管外部有

3、三个电极，分别是基极、发射极和集电极。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。4、GTO属于双极性器件。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。6、对于三相全控桥整流电路，控制角a的计量起点为自然换相点。7、IGBT属于电压驱动型器件。8、晶闸管采用“共阴”接法或“共阳”接法都一样。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。10、GTO的关断是靠门极加负信号出现门极反向电流来实现的。三、选择题1、普通晶闸管的通态电流（额定电流）是用电流的（）来表示的。A、有效值B、最大值C、平均值2

4、、普通的单相半波可控整流装置中一共用了（）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a必须在（）。A、0 -90B、30 -120C、60 -150D、90 -1504、比较而言，下列半导体器件中开关速度最快的是（）。A、 GTO B、 GTR C、 MOSFET D、 IGBT5、可实现有源逆变的电路为（）。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6、可实现有源逆变的电路为（）。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

5、在换相时，换相重叠角y的大小与哪几个参数有关（）。A、a、I Xl、U2B、a、IdC、a、U2D、a、 8、晶闸管可整流电路中直流端的蓄电池或直流电动机应该属于（）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？2、全控型器件的缓冲电路的主要作用是什么？3、在三相全控桥式整流电路中，晶闸管要求采用宽脉冲或双窄脉冲的原因是什么?4、实现有源逆变必须满足哪两个必不可少的条件？5、关断缓冲电路与开通缓冲电路各自的功能是什么？6、电压型逆变电路中反并联二极管的作用是什么？7、什么是有源逆变，什么是无源逆变？8、电力变流器的换流方式有哪几种？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？10、有源逆变最小逆变角受哪些因素限制？为什么？11、单极性和双极性PWM调制有什么区别？五、综合分析、计算题1、单相桥式全控整流电路，U2 = 100V，负载R = 2。，L值极大。当a = 30时,要求:作出匕和I；的波形;求整流输出平均电压与、电流。，变压器二次侧电流有效值I。2、三相全控桥整流电路，如图所示，设平波电感L值极大，U2=110V，直流回路总等效电阻R=2 ，反电动势E=120V，U=100V，极性如图所示。d通过定量计算说明直流侧回路中的功率平衡关系。Id3、三相全控桥，反电动势阻感负载,E=200V, R=1

7、。, L=8, U 2=220V，a = 60。当（1） LB = 0 （2） LB = ImH情况下分别求Ud、Iod的值，后者还应求Y的数值。4、晶闸管串联的单相半控桥(桥中VT1、VT2为晶闸管)，电路如图所示,U2=100V电阻电感负载，R=20 ,L值很大，当a = 60。时求流过器件电流的有效值，并作出Ud、Id、Ivt,ID的波形。5、单相全控桥,反电动势阻感负载，R=1 Q , L=8, u 2=100V, Lb = 0.5mH，当Em=-99V, a = 60时求Ud、【d、丫的值。6、一单相交流调压器，电源为工频220V,阻感串联作为负载，其中电阻为0.5欧,感抗为0.5欧

8、。试求：(1)开通角a的变化围；(2) 负载电流的最大有效值；(3) 最大输出功率及此时电源侧的功率因数。7、有一开关频率为50kHz的Buck变换电路工作在电感电流连续的情况下，L=0.05mH,输入 电压Ud=15V，输出电压OV。求：(1)占空比D的大小；(2)电感中电流的峰-峰值A IlO参考答案：一、填空题见题目二、判断题XXX”。三、选择题CADCA AAC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fc和调制波频率匕之比：N= fc / fr。同步调制：取N为常数，在变频时fc和fr同步变化。异步调制：fc不变，fr可变，使N变化

9、的调制方式。2、全控型器件的缓冲电路的主要作用是什么？答：其主要作用是抑制电力电子器件的因过电压、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，晶闸管要求采用宽脉冲或双窄脉冲的原因是什么？答：在三相全控桥式整流电路中，晶闸管要求采用宽脉冲或双窄脉冲的原因是保证上下 两组各有一只晶闸管能同时导通。4、实现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，其值应稍大于变 流器直流侧的平均电压。（2）变流器必须工作在以;的区域使Ud0。5、关断缓冲电路与开通缓冲电路各自的功能是什么？答：关断缓冲电路是对du/

10、dt抑制的电路，用于抑制器件的关断过电压和换相过电压， 抑制du/dt，减小关断损耗。开通缓冲电路是对di/dt抑制的电路，用于抑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给负 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、强迫换流、器件换流。9、某晶闸管型号规格为

11、KP200-8D，试问型号规格代表什么意义？答：KP代表普通型晶闸管。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0.6U Ut 0.7V。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8、换相重叠角Y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。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，三角波载波是单极性输出的，所得的PWM波也是单极性围变化的。而双极性PWM控制方式中，三角波载波始终是有正有负，

12、而输出的PWM波是双极性的。五、综合分析、计算题1、解:，、万和七的波形如下图所示:输出平均电压气、电流七，变压器二次侧电流有效值%分别为:气=0.92 cos a = 0.9 * 100 * cos30。= 77.94(V)七=气 / R = 77.94 / 2 = 38.97(A)12 =七=38.97( A)2、解:I = E=120Z122=10Ad R2E I d = 120 x 10 = 1200WU I = 100 X10 = 1000WrI2 = 2 X102 = 200W d满足eI = U I + rId3、解：(1)U d=2.34 U 2 cos a =2.34*220

13、* cos 60。=257.4VI _U d - E 257.4 - 200d R1所.(2)A U = mXBId =6*50*0.0011 =0.31 d2兀dd气=2.34 U 2cos a =2.34*220*cos60。=257.4VUd = Ud - Ud = Id R+E联立上式得：U产5 Ud =13.2V/广44.15A2AU=0.0513U d2.34*220又cos a -cos(a + y )=cos(a + y )=cos 60。-0.0513=0.4487.a + y = 63.3。：q =3.3。4、解：负载电压的平均值为:11 + cos()Ud= j、2u 2

14、sin 伽d (伽)=0.9U 2= 67.59(7)口23负载电流的平均值为:Id=Ud/R=67.52/2=33.75(A)流过晶闸管VTl、VT2的电流有效值为：旧 3 3d = 19.49(A)流过二极管VD3、VD4的电流有效值为:IVD=-Id =27.56(A) 3Ud、Id、IVT,ID的波形如下图:5、解:A 气二 d =4*50*0.5*0.001。=0.1。=0.9 U2 COS 侦=0.9*100* COS 120 =-45VUd二A Ud二。y联立上式得Ud =-49.9V, Id =49.1A,A U4.92*4.9又 COS a -cos(a + Y ) = 2

15、=0.1089U 0.9*100 docos( a + Y )=-0.5-0.1089=-0.6089.a + y =127.5。0.5兀arctg 於=4714 。Y = 7.5。w L6、解：（1）负载阻抗角4 =arct=能使电压可调的开通角a的围是:R71（2）当a = 4= 时，负载电流有效值最大4I = U =U1=220=311A Z VR 2 + (w L)2 *0.52 + 0.52（3）最大输出功率发生在a =:时，4P= u I cos =220*311* 工=48.37KW1 。42此时电源侧功率因数为人=cos =0.70747、解：（1）甘=D = U =10 = 0.667Ud 15(2)Ud -U0 a T = 2AILl= 1.3334AI = UOU -UO) = UdD1-D = 15x0.667J10.667) l fLU - fL-50x103 x0.05x10-3