电力电子技术试卷及答案.doc

一、填空题 （每空1分，34分）1、实现有源逆变的条件为和 。2、 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 状态、 状态、反组 状态、 状态.3、 在有环流反并联可逆系统中，环流指的是只流经 而不流经 的电流。为了减小环流，一般采用 状态。4、有源逆变指的是把 能量转变成 能量后送给 装置。5、给晶闸管阳极加上一定的 电压；在门极加上 电压，并形成足够的 电流，晶闸管才能导通。6、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 与 电路会出现失控现象。7、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 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 HZ；这说明 电路的纹波系数比 电路要小。8、造成逆变失败的原因有 、 、 、 等几种。9、 提高可控整流电路的功率因数的措施有 、 、 、 等四种。10、晶闸管在触发开通过程中,当阳极电流小于 电流之前，如去掉 脉冲,晶闸管又会关断。三、选择题（10分)1、在单相全控桥整流电路中，两对晶闸管的触发脉冲,应依次相差 度。 A 、180度； B、60度； C、360度； D、120度;2、= 度时，三相半波可控整流电路，在电阻性负载时，输出电压波形处于连续和断续的临界状态。 A、0度; B、60度; C 、30度； D、120度；3、通常在晶闸管触发电路中，若改变 的大小时，输出脉冲相位产生移动,达到移相控制的目的。 A、同步电压; B、控制电压； C、脉冲变压器变比；4、可实现有源逆变的电路为 。 A、单相全控桥可控整流电路 B、三相半控桥可控整流电路 C、单相全控桥接续流二极管电路 D、单相半控桥整流电路5、由晶闸管构成的可逆调速系统中，逆变角min选 时系统工作才可靠。 A、300350 B、100150 C、00100 D、00 四、问答题（每题9分，18分）1、什么是逆变失败？形成的原因是什么?2、 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？五、分析、计算题：（每题9分，18分)1、 三相半波可控整流电路，整流变压器的联接组别是D/Y5，锯齿波同步触发电路中的信号综合管是NPN型三极管。试确定同步变压器TS的接法钟点数为几点钟时，触发同步定相才是正确的，并画出矢量图。（8分）2、 如图所示:变压器一次电压有效值为220V，二次各段电压有效值为100V，电阻性负载，R=10,当控制角=90时，求输出整流电压的平均值Ud，负载电流Id，并绘出晶闸管、整流二极管和变压器一次绕组电流的波形。(10分）一、 填空题 1、 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|E,不满足产生逆变的条件，（4分）所以电路不能工作在有源逆变状态。（2分)此时Id =0。（2分）一、填空（30分)1、为了减小变流电路的开、关损耗,通常让元件工作在软开关状态，软开关电路种类很多,但归纳起来可分为 与 两大类。2、对异步电动机实施变频调速控制,通常的控制方式有 、 、 、 等四种。3、PWM逆变电路的控制方法有 、 、 三种。其中调制法又可分为 、 两种。4、通常变流电路实现换流的方式有 、 、 、 四种。5、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 .6、在电力晶闸管电路中，常用的过电压保护有 ; ； ； 和 等几种。7、提高变流置的功率因数的常用方法有 、 、 、 几种.8、目前常用的具有自关断能力的电力电子元件有 、 、 、 几种.三、选择题 (10分）1、在下面几种电路中，不能实现有源逆变的电路有哪几种 。 A、三相半波可控整流电路. B、三相半控整流桥电路。C、单相全控桥接续流二极管电路。 D、单相半控桥整流电路.2、在有源逆变电路中，逆变角的移相范围应选 为最好。 A、=90180， B、=3590, C、=090，3、晶闸管整流装置在换相时刻（例如：从U相换到V相时）的输出电压等于 。 A、U相换相时刻电压uU， B、V相换相时刻电压uV, C、等于uU+uV的一半即:4、三相全控整流桥电路,如采用双窄脉冲触发晶闸管时，下图中哪一种双窄脉冲间距相隔角度符合要求。请选择 。5、晶闸管触发电路中，若使控制电压UC=0，改变 的大小,可使直流电动机负载电压Ud=0，使触发角=90。达到调定移相控制范围，实现整流、逆变的控制要求。A、 同步电压， B、控制电压， C、偏移调正电压。四、问答题（20分）1、根据下图简述升压斩波电路的基本工作原理.（图中设：电感L、与电容C足够大） 2、单相桥式半控整流电路，电阻性负载。当控制角=90时,画出：负载电压ud、晶闸管VT1电压uVT1、整流二极管VD2电压uVD2，在一周期内的电压波形图. 五、计算题（20分）1、在图示升压斩波电路中,已知E=50V,负载电阻R=20，L值和C值极大,采用脉宽调制控制方式,当T=40s，ton=25s时，计算输出电压平均值U0,输出电流平均值I0。 U0=133.3V;I0=6.67A；2、 三相桥式全控整流电路，U2=100V，带电阻电感性负载，R=5，L值极大。 当控制角=60时，求：A、 画出ud、id、iVT1、的波形.B、 计算负载平均电压Ud、平均电流Id、流过晶闸管平均电流IdVT和有效电流IVT的值. Ud=117V; Id=23。4A； IdVT=7.8A； IVT=13。5A； 一、1、 零电压电路，零电流电路，2、 恒压频控制，转差频率控制,矢量控制，直接转矩控制,3、 计算法，调制法，跟踪控制法.异步调控法,同步调控法，4、 器件换流，电网换流,负载换流，强迫换流，5、 ， ，6、 避雷器；阻容吸收；硒堆；压敏电阻;整流式阻容吸收；7、 减小触发角；增加整流相数；采用多组变流装置串联供电；设置补偿电容。8、 GTO；GTR；MOSFET;IGBT；三、 1、B；C；D；2、B;3、C；4、B；5、C；四、问答题1、 当V处于通态时，电源E向电感L充电，设充电电流为I1，L值很大，I1基本恒定,同时电容C向负载供电,C很大，使电容器电压U0基本不变，设V处于通态的时间为ton,在ton时间内，电感L上积蓄的能量为EI1ton；当V处于断态时，E与L同时向电容充电，并向负载R提供能量。设V处于断态的时间为toff，在toff时间内L释放的能量为（U0E）I1toff，在一周期内L积蓄的能量与释放的能量相等。可求得： 分析不难看出该斩波电路是升压斩波电路。 2、 （ud） （uVT1） (uVD1）1、请在空格内标出下面元件的简称：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.2、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。3、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。 。4、在电流型逆变器中，输出电压波形为正弦波 波,输出电流波形为方波波。5、型号为KS1008的元件表示双向晶闸管 晶闸管、它的额定电压为 800V 伏、额定有效电流为 100A 安。6、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。7、当温度降低时，晶闸管的触发电流会 增加、 、正反向漏电流会 下降、 ；当温度升高时,晶闸管的触发电流会下降、 、正反向漏电流会 增加 。8、 在有环流逆变系统中,环流指的是只流经 两组变流器之间 而不流经 负载 的电流.环流可在电路中加 电抗器 来限制。为了减小环流一般采用控制角 = 的工作方式。9、常用的过电流保护措施有快速熔断器 、串进线电抗器、接入直流快速开关、控制快速移相使输出电压下降 。(写出四种即可）10、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 11、直流斩波电路按照输入电压与输出电压的高低变化来分类有 降压 斩波电路； 升压 斩波电路； 升降压 斩波电路。12、由晶闸管构成的逆变器换流方式有负载 换流和 强迫 换流.13、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.14、有一晶闸管的型号为KK2009，请说明KK快速晶闸管; 200表示表示200A，9表示900V。15、单结晶体管产生的触发脉冲是 尖脉冲 脉冲；主要用于驱动小功率的晶闸管；锯齿波同步触发电路产生的脉冲为强触发脉冲脉冲;可以触发 大 功率的晶闸管。17、为了减小变流电路的开、关损耗，通常让元件工作在软开关状态，软开关电路种类很多，但归纳起来可分为 零电流开关 与 零电压开关 两大类.18、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。19、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。52 倍的裕量.20、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.21、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 .22、在电力晶闸管电路中，常用的过电压保护有 避雷器;阻容吸收；硒堆;压敏电阻;整流式阻容吸收等几种。23、。晶闸管的维持电流IH是指在温40度以下 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。25、普通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 晶闸管的导通条件是阳极加正电压，阴极接负电压,门极接正向电压形成了足够门极电流时晶闸管导通；关断条件是当晶闸管阳极电流小于维持电流IH时，导通的晶闸管关断.。27、绝缘栅双极型晶体管是以 电力场效应晶体管栅极； 作为栅极，以 以电力晶体管集电极和发射极 复合而成。28、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。29、晶闸管的换相重叠角与电路的 触发角;变压器漏抗XB；平均电流Id;电源相电压U2。等到参数有关。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 。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）32、要使三相全控桥式整流电路正常工作，对晶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.35、带平衡电抗器的双反星形电路,变压器绕组同时有两相 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 ，所以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 。36、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。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 角，用 表示。38、一般操作引起的过电压都是瞬时尖峰电压，经常使用的保护方法是阻容保护、 而对于能量较大的过电压，还需要设置非线性电阻保护,目前常用的方法有 压敏电阻和 硒堆。39、交流零触发开关电路就是利用过零触发 方式来控制晶闸管导通与关断的。 40、型号为KS100-8的元件表示 双向晶闸管 管、它的额定电压为 800V、 伏、额定电流为 100A 安。41、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）区域，使Ud 0,才能把直流功率逆变为交流功率返送电网。3、晶闸管触发的触发脉冲要满足哪几项基本要求？ A：触发信号应有足够的功率。B触发脉冲应有一定的宽度，脉冲前沿尽可能陡，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。C：触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压同步，脉冲移相范围必须满足电路要求.4、单相桥式半控整流电路,电阻性负载。当控制角=90时，画出：负载电压ud、晶闸管VT1电压uVT1、整流二极管VD2电压uVD2，在一周期内的电压波形图。6、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