电力电子考试题库含答案859.pdf

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1、-一、填空每空 1 分 1、请在正确的空格标出下面元件的简称：电力晶体管 GTR；图形符号为；可关断晶闸管 GTO；图形符号为；功率场效应晶体管 MOSFET；图形符号为；绝缘栅双极型晶体管 IGBT；图形符号为；IGBT 是 MOSFET 和 GTR 的复合管。2、晶闸管对触发脉冲的要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，输出电流波形为方波。5、型号为 KS100-8 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

2、 100A。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、下二个元件之间进展；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展的。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，环流指的是只流经逆变电源、逆变桥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控用控制角大于的工作方式。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、双向晶闸管的触发方式有+、-、-四种

3、。11、双向晶闸管的触发方式有：I+触发：第一阳极 T1 接正电压，第二阳极 T2接负电压；门极 G 接正电压，T2 接负电压。I-触发：第一阳极 T1 接正电压，第二阳极 T2 接负电压；门极 G 接负电压，T2 接正电压。+触发：第一阳极 T1 接负电压，第二阳极 T2 接正电压；门极 G 接正电压，T2 接负电压。-触发：第一阳极 T1 接负电压，第二阳极 T2 接正电压；门极 G 接负电压，T2 接正电压。12、由晶闸管构成的逆变器换流方式有负载换流和强迫脉冲换流。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

4、 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。16、一个单相全控桥式整流电路，交流电压有效值为 220V，流过晶闸管的大电流有效值为 15A，则这个电路中晶闸管的额定电压可选为V2202)25.1(倍；晶闸管的额定电流可选为A57.115)35.1(倍 17、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

5、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。18、单相交流调压在电阻性负载电路的移相围在 0180变化，在阻感性负载时移相围在180 变化。19、提高变流置的功率因数的常用方法有减小触发角、增加整流相数、采用多组变流装置串联供电、设置补偿电容。20、晶闸管的换相重叠角与电路的触发角、变压器漏抗*B、平均电流 Id、电源相电压 U2等到参数有关。21、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。22、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

6、相才能达 0-180度。23、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 。24、软开关电路种类很多，大致可分成零电压电路、零电流电路两大类。25、绝缘栅双极型晶体管是以电力场效应晶体管栅极为栅极作为栅极，以以电力晶体管集电极和发射极作为发射极与集电极复合而成。26、双向晶闸管的图形符号是，它的三个极分是第一阳极 T1、第二阳极 T2、和门极 G。27、单相全波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为2U2。三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为6 U2。电源电-压为 U2 28、从晶闸管开场承受正向电压起到晶闸管导通之

7、间的电角度称为控制角，用表示。29、正弦波触发电路的理想移相围可达 180、度，实际移相围只有 150。30、一般操作过电压都是瞬时引起的尖峰电压，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。31、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。32、逆变器环流指的是只流经逆变电源、逆变桥晶闸管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大于工作方式。33、GTO 的关断是靠门极加负信号出现门极反向电流来实现的。34、大功率晶体管简称 GTR，通常指耗散功率 1W 以上的晶体管。35、功

8、率场效应管是一种性能优良的电子器件，缺点是电流不够大和耐压不够高。36、整流是把交流电变换为直流电的过程；逆变是把直流电变换为交流电的过程。37、逆变角与控制角之间的关系为=。38、逆变角的起算点为对应相邻相负半周的交点往左度量。39、当电源电压发生瞬时与直流侧电源顺极性串联，电路中会出现很大的短路电流流过晶闸管与负载，这称为逆变失败或逆变颠覆。-40、为了保证逆变器能正常工作，最小逆变角应为 3035。41、由两套晶闸管组成的变流可逆装置中，每组晶闸管都有四种工作状态，分别是待整流状态、整流状态、待逆变状态和逆变状态。42、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

9、装置称为 斩波器。43、反并联可逆电路常用的工作方式为逻辑无环流，有环流以及错位无环流三种。在工业上得到广泛应用的是逻辑无环流方式。44、采用接触器的可逆电路适用于对快速性要求不高、容量不大的场合。45、晶闸管整流装置的功率因数定义为交流侧有功功率与视在功率之比。46、晶闸管装置的容量愈大，则高次谐波愈大，对电网的影响愈大。47、在装置容量大的场合，为了保证电网电压稳定，需要有无功功率补偿，最常用的方法是在负载侧并联电容。48、变频电路从变频过程可分为交流交流变频和交流直流交流变频两大类。49、脉宽调制变频电路的根本原理是：控制逆变器开关元件的导通和关断时间比，即调节脉冲宽度来控制逆变电压的大

10、小和频率。50.对同一晶闸管，维持电流 IH与擎住电流 IL在数值大小上有 IL_大于(或(24)_IH。51.功率集成电路 PIC 分为二大类，一类是高压集成电路，另一类是_智能功率集成电路_。-52.晶闸管断态不重复电压 UDSM与转折电压 UBO数值大小上应为，UDSM_小于(或)_UBO。53.电阻性负载三相半波可控整流电路中，晶闸管所承受的最大正向电压UFm等于_UFm=U2 _，设 U2为相电压有效值。54.三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差_120_。55.对于三相半波可控整流电路，换相重叠角的影响，将使用输出电压平均值_下降_。56.晶闸管串联时，给

11、每只管子并联一样阻值的电阻 R 是_静态均压_措施。57.三相全控桥式变流电路交流侧非线性压敏电阻过电压保护电路的连接方式有 Y 形和形二种方式。58.抑制过电压的方法之一是用_储能元件_吸收可能产生过电压的能量，并用电阻将其消耗。59.改变 SPWM 逆变器中的调制比，可以改变_输出电压基波_的幅值。60.为了利于功率晶体管的关断，驱动电流后沿应是_(一个)较大的负电流_。61.恒流驱动电路中抗饱和电路的主要作用是_减小存储时间_。62.功率晶体管缓冲保护电路中的二极管要求采用_快速恢复_型二极管，以便与功率晶体管的开关时间相配合。二、判断题,每题 1 分,对、错 1、在半控桥整流带大电感负

12、载不加续流二极管电路中，电路出故障时会出现失控现象。2、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，则另一组就工作在逆变状态。3、晶闸管串联使用时，必须注意均流问题。4、逆变角太大会造成逆变失败。5、并联谐振逆变器必须是略呈电容性电路。6、给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。7、有源逆变指的是把直流电能转变成交流电能送给负载。8、在单相全控桥整流电路中，晶闸管的额定电压应取 U2。9、在三相半波可控整流电路中，电路输出电压波形的脉动频率为 300Hz。10、变频调速实际上是改变电动机旋转磁场的速度到达改变输出转速的目的。11、两个以上晶闸管串联

13、使用，是为了解决自身额定电压偏低，不能胜用电路电压要求，而采取的一种解决方法，但必须采取均压措施。12、逆变失败，是因主电路元件出现损坏，触发脉冲丧失，电源缺相，或是逆变角太小造成的。13、变流装置其功率因数的上下与电路负载阻抗的性质，无直接关系。14、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。15、触发普通晶闸管的触发脉冲，也能触发可关断晶闸管。16、三相半波可控整流电路，不需要用大于60小于 120的宽脉冲触发，也不需要相隔 60的双脉冲触发，只用符合要求的相隔 120的三组脉冲触发就能正常工作。-17、变频调速装置是属于无源逆变的畴。18、有源逆变装置是把逆变后的交流

14、能量送回电网。19、双向晶闸管额定电流的定义，与普通晶闸管的定义一样。20、用稳压管削波的梯形波给单结晶体管自激振荡电路供电，目的是为了使触发脉冲与晶闸管主电路实现同步。21、半控桥整流电路，大电感负载不加续流二极管，输出电压波形中没有负向面积。()22、晶闸管并联使用时，必须注意均压问题。23、无源逆变指的是不需要逆变电源的逆变电路。24、直流斩波电路只能实现降低输出直流电压的作用 25、无源逆变指的是把直流电能转变成交流电能回送给电网。26、在三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反压为2倍相电压U2。27、三相全控桥整流电路中，输出电压的脉动频率为 150Hz。28、变频调速实际是改变

15、电动机旋转磁场的速度，到达改变输出转速的目的。29、有源逆变指的是把直流电能转变成交流电能送给负载。30、逆变角太小会造成逆变失败。31、设置补偿电容可以提高变流装置的功率因数。32、给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。33、在单相全控桥电路中，晶闸管的额定电压应取 U2。34、大功率晶体管的放大倍数都比拟低。35、工作温度升高，会导致 GTR 的寿命减短。-36、使用大功率晶体管时，必须要注意“二次击穿问题。37、同一支可关断晶闸管的门极开通电流和关断电流是一样大的。38、电力晶体管的外部电极也是：集电极、基极和发射极。39、实际使用电力晶体管时，必须要有电压电流缓冲保护措施。40、同一支可

16、关断晶闸管的门极开通电流比关断电流大。41、电力场效应晶体管属于电流型控制元件。42、绝缘栅双极型晶体管具有电力场效应晶体管和电力晶体管的优点。43、把交流电变成直流电的过程称为逆变。44、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。45、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，必须想方法减少或将它去掉。46、晶闸管变流装置会对电网电压波形产生畸变。47、对低电压大电流的负载供电，应该用带平衡电抗器的双反星型可控整流装置。48、晶闸管触发电路与主电路的同步，主要是通过同步变压器的不同结线方式来实现的 49、电源总是向外输出功率的。50、晶闸管可

17、控整流电路就是变流电路。-51、只要控制角90，变流器就可以实现逆变。52、采用接触器的可逆电路适用于对快速性要求不高的场合。53、逻辑控制无环流可逆电路的动态性能较差。54、逻辑控制无环流可逆电路在运行过程中存在有死区。55、晶闸管装置的容量愈大，对电网的影响就愈小。56、采用晶体管的变流器，其本钱比晶闸管变流器高。三、选择题每题 1 分 1、单相半控桥整流电路的两只晶闸管的触发脉冲依次应相差 A 度。A、180，B、60，c、360，D、120 2、为 C 度时，三相半波可控整流电路，电阻性负载输出的电压波形，处于连续和断续的临界状态。A，0 度，B，60 度，C，30 度，D，120 度

18、，3、晶闸管触发电路中，假设改变 B 的大小，则输出脉冲产生相位移动，到达移相控制的目的。A、同步电压，B、控制电压，C、脉冲变压器变比,D、控制电流 4、可实现有源逆变的电路为 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。5、在一般可逆电路中，最小逆变角min 选在下面那一种围合理 A。A、30-35，B、10-15，C、0-10，D、0。6、下面哪种功能不属于变流的功能 C A、有源逆变 B、交流调压 C、变压器降压 D、直流斩波 7、三相半波可控整流电路的自然换相点是(B )-A、交流相电压的过零点；B、本相相电压与相邻

19、相电压正、负半周的交点处；C、比三相不控整流电路的自然换相点超前 30；D、比三相不控整流电路的自然换相点滞后 60。8、晶闸管触发电路中，假设使控制电压 UC=0，改变 C 的大小，使触发角=90，可使直流电机负载电压 Ud=0。到达调整移相控制围，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 D、控制电流 9、如*晶闸管的正向阻断重复峰值电压为 745V，反向重复峰值电压为825V，则该晶闸管的额定电压应为 A A、700VB、750VC、800VD、850V 10、单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角的最大移相围是(D )A、90 B、120 C、150 D

20、、180 11、单相半控桥整流电路的二组触发脉冲依次相差 A 度。A、180，B、60，c、360，D、120 12.功率晶体管 GTR 从高电压小电流向低电压大电流跃变的现象称为(B )A.一次击穿 B.二次击穿 C.临界饱和 D.反向截止 13.逆导晶闸管是将大功率二极管与何种器件集成在一个管芯上而成(B )A.大功率三极管 B.逆阻型晶闸管-C.双向晶闸管 D.可关断晶闸管 14.在晶闸管应用电路中，为了防止误触发应将幅值限制在不触发区的信号是(A )A.干扰信号 B.触发电压信号 C.触发电流信号 D.干扰信号和触发信号 15.当晶闸管承受反向阳极电压时，不管门极加何种极性触发电压，管

21、子都将工作在(B )A.导通状态 B.关断状态 C.饱和状态 D.不定 16.单相全控桥大电感负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压为(B )A.U2 B.U2 C.2U2 D.U2 17.单相全控桥电阻性负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压为(C )A.U2 B.2U2 C.U2 D.U2 18.单相全控桥式整流大电感负载电路中，控制角的移相围是(A )A.090 B.0180 C.90180 D.180360 19.单相全控桥反电动势负载电路中，当控制角大于不导电角时，晶闸管的导通角=(C )A.-B.+C.-D.+-20.对于三相半波可控整流电路，换相重叠角与哪几个参数有关(A )

22、-A.、负载电流 Id以及变压器漏抗*C B.以及负载电流 Id C.和 U2 D.、U2以及变压器漏抗*C 21.可在第一和第四象限工作的变流电路是(A )A.三相半波可控变电流电路 B.单相半控桥 C.接有续流二极管的三相半控桥 D.接有续流二极管的单相半波可控变流电路 22.快速熔断器可以用于过电流保护的电力电子器件是(D )A.功率晶体管 B.IGBT C.功率 MOSFET D.晶闸管 23.假设增大 SPWM 逆变器的输出电压基波频率，可采用的控制方法是(C )A.增大三角波幅度 B.增大三角波频率 C.增大正弦调制波频率 D.增大正弦调制波幅度 24.采用多重化电压源型逆变器的目

23、的，主要是为(C )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 25.电流型逆变器中间直流环节贮能元件是(B )A.电容 B.电感 C.蓄电池 D.电动机 四、问答分析题,(每题 7 分)1、在晶闸管两端并联 R、C 吸收回路的主要作用有哪些.其中电阻 R 的作用是什么.-1、R、C 回路的作用是：吸收晶闸管瞬间过电压，限制电流上升率，动态均压作用。R 的作用为：使 L、C 形成阻尼振荡，不会产生振荡过电压，减小晶闸管的开通电流上升率，降低开通损耗。2、单结晶体管的特性曲线可以分为哪几段.如果用一个二极管和两个电阻接成如下方式，请按对单结晶体管特性曲线进展研究的一样

24、做法，设计试验电路，并作出它的 Ie-Ue 特性曲线。2、单结晶体管特性曲线可分为：截止区、负阻区、饱和导通区。3、由下面单结晶体管的触发电路图画出各点波形。4、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 解：逆变失败指的是：逆变过程中因*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；二是出现触发脉冲丧失；三是主电路器件损坏；四是电源缺相等。5、实现有源逆变必须满足哪两个必不可少的条件.解：直流侧必需外接

25、与直流电流 Id 同方向的直流电源 E，其数值要稍大于逆变器输出平均电压 Ud，才能提供逆变能量。另外逆变器必需工作在90 区域，使 Ud 0,才能把直流功率逆变为交流功率返送电网。6、晶闸管触发的触发脉冲要满足哪几项根本要求.2、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，脉冲移相围必须满足电路要求。7、实现正确触发的同步定相的方法步骤有哪些.A：根据不同触发电路与脉冲移相围的要求，确定同步信号电压 us 与对应晶闸管阳极电压之间的相位关系。B：根据整流变压器

26、 TS 的接法与钟点数，以电网*线电压作参考矢量，画出整流变压器二次侧也就是晶闸管阳极电压的矢量。再根据 A 确定同步信号 US与晶闸管阳极电压的相位关系，画出对应的同步相电压矢量和同步线电压的矢量。C：根据同步变压器二次线电压矢量位置，定出同步变压器 TS 的钟点数和接法。只需把同步变压器二次电压 Usu、Usv、Usw 分别接到 VT1，VT3，VT5 管的触发电路；Us(-U)、Us(-v)、Us(-w)分别接到 VT4、VT6、VT2 的触发电路，与主电路的各个符号完全对应，即能保证触发脉冲与主电路同步。8、根据对输出电压平均值进展控制的方法不同，直流斩波电路可有哪三种控制方式.并简述

27、其控制原理。7 分 第一种调制方式为：保持开关周期不变，改变开关导通时间 ton称为脉宽调制。简称“PWM调制。第二种调制方式为：保持开关导通时间 ton不变，改变开关周期，称为频率调制。简称为“PFM调制。第三种调制方式为：同时改变周期 T 与导通时间 ton。使占空比改变，称为混合调制。11、什么叫整流.什么叫逆变.什么叫有源逆变.什么叫无源逆变.答：把交流电变为直流电的过程叫整流；把直流电变为交流电的过程叫逆变；将直流电变为和电网同频率的交流电并反送到交流电网去的过-程称为有源逆变；将直流电变为交流电直接供应负载使用的过程叫无源逆变。13、晶闸管整流装置的功率因数是怎样定义的.它与哪些因

28、素有关.改善功率因数通常有哪些方法.答：晶闸管整流装置的功率因数定义为交流侧有功功率与视在功率之比。晶闸管整流装置的功率因数与电路的畸变系数与位移因数的乘积大小成正比。改善功率因数通常有以下几种方法：小控制角逆变角运行；采用两组变流器的串联供电；增加整流相数；设置补偿电容。14、串联谐振式逆变器有哪些特点.适用于哪些场合.答：串联谐振式逆变器的启动和关断较容易，但对负载的适应性较差，当负载参数变动较大配合不当时，会影响功率输出或引起电容电压过高。因此，串联谐振式逆变器适用于负载性质变化不大，需要频繁启动和工作频率较高的场合，如热锻、弯管、淬火等。16、指出下列图中各保护元件及 VD、Ld 的名

29、称和作用。解：星形接法的硒堆过电压保护；三角形接法的阻容过电压保护；桥臂上的快速熔断器过电流保护；晶闸管的并联阻容过电压保护；桥臂上的晶闸管串电感抑制电流上升率保护；直流侧的压敏电阻过电压保护；直流回路上过电流快速开关保护；VD 是电感性负载的续流二极管；Ld是电动机回路的平波电抗器；-五、计算题,(每题 9 分)3、三相桥式全控整流电路，Ld极大，Rd=4，要求 Ud从 0220V 之间变化。试求：1 不考虑控制角裕量时，整流变压器二次相电压。2计算晶闸管电压、电流平均值，如电压、电流裕量取 2 倍，请选择晶闸管型号。3变压器二次电流有效值 I2。4计算整流变压器二次侧容量 S2(1)输出电

30、压平均值 由于 ud波形是连续的，=0 时，Ud0=2.34U2。(2)晶闸管元件两端承受的最大正反向电压是变压器二次线电压的峰值 输出电流平均值 晶闸管电流平均值 晶闸管电流有效值 3变压器二次电流有效值 4计算整流变压器二次侧容量 S2=3U2I2 答案：U2=94V；KP505；I2=44。9A；S2=12。66KVA。4、在图示升压斩波电路中，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。1333V；6。67A。-6、在下面两图中，一个工作在整流电动机状态，另一个工作在逆变发

31、电机状态。分别答复 1、标出 Ud、ED及 id的方向。2、说明 E 与 Ud的大小关系。3、当与的最小值均为 30 度时，控制角的移向围为多少.整流电动机状态：电流方向从上到下，电压方向上正下负，反电势E 方向上正下负，Ud 大于 E，控制角的移相围 3090。逆变发电机状态：电流方向从上到下，电压 Ud 方向上负下正，发电机电势 E 方向上负下正，Ud 小于 E，控制角的移相围 90150。如下图单相半波可控整流器，电阻性负载，电源电压U2为 220V，要求的直流输出电压为 50 V，直流输出平均电流为 20A 试计算：(1)晶闸管的控制角。(2)输出电流有效值。(3)电路功率因数。(4)晶闸管的额定电压和额定电流 解 (1)则=90(2)当=90 时，输出电流有效值 (3)(4)晶闸管电流有效值IT 与输出电流有效值相等，即：则 取 2 倍平安裕量，晶闸管的额定电流为：5晶闸管承受的最高电压：考虑(23)倍平安裕量，晶闸管的额定电压为 5.22050 ddIURIIT)25.1(57.1TT(AV)IIA 6.56T(AV)IV311220222mUUV 933622311)32()32(mTNUU-根据计算结果可以选取满足要求的晶闸管。