电力电子考试题库.pdf

一、填 空（每空1分）1、请在正确的空格内标出下面元件的简称：电 力 晶 体 管;图形符号为;可 关 断 晶 闸 管;图形符号为;功 率 场 效 应 晶 体 管;图形符号为;绝 缘 栅 双 极 型 晶 体 管;图形符号为;IGBT是 和 的复合管。2、晶 闸 管 对 触 发 脉 冲 的 要 求 是、和_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 3、多个晶闸管相并联时必须考虑 的问题，解 决 的 方 法 是-4、在电流型逆变器中，输 出 电 压 波 形 为,输出电流波形为 o6、1 8 0 导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在 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、正 反 向 漏 电 流 会;当温度升高时，晶 闸 管 的 触 发 电 流 会、正反向漏电流会 o8、在有环流逆变系统中，环 流 指 的 是 只 流 经、而不流经 的电流。环流可在电路中加 来限制。为了减小环流一般采控用控制角a B的工作方式。9、常 用 的 过 电 流 保 护 措 施 有、_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _之（写出四种即可）12、由晶闸管构成的逆变器换流方式有 换流和 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 逆变器与逆变器两大类。14、有一晶闸管的型号为KK200-9,请说明KK；200表示表示,9 表示 o15、单结晶体管产生的触发脉冲是脉冲；主要用于驱动功率的晶闸管；锯齿波同步触发电路产生的脉冲为 脉冲；可以触发 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晶闸管的额定电流可选为17、普 通 晶 闸 管 的 图 形 符 号 是,三个电极分别是，和 晶闸管的导通条件是，;关断条件是 o18、单相交流调压在电阻性负载电路的移相范围在变化，在阻感性负载时移相范围在 变化。19、提 高 变 流 置 的功率因数 的 常 用 方 法 有、o20、晶 闸 管 的 换 相 重 叠 角 与 电 路 的、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 触发；二是用 触发。22、在同步电压为锯齿波的触发电路中，锯齿波底宽可达一度；实际移相才能达 度。23、异步电动机变频调速时，对定子频率的控制方式有_ _、24、软开关电路种类很多，大致可分成 电路、电路两大类。25、绝缘栅双极型晶体管是以 作为栅极，以作为发射极与集电极复合而成。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 o三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为o（电源电压为U2）28、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 角,用 表示。29、正弦波触发电路的理想移相范围可达一 度，实际移相范围只有一o30、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，目前常用的方法有和 o31、交流零触发开关电路就是利用 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_、而不流经的电流，环流可在电路中加 来限制。为了减小环流一般采用a 工作方式。33、GTO的关断是靠门极加出现门极 来实现的。34、大 功 率 晶 体 管 简 称,通常指耗散功率_ _ _ _ _ 以上的晶体管。35、功率场效应管是一种性能优良的电子器件，缺点是 和 o36、整流是把电变换为一电的过程；逆变是把电变换为 电的过程。37、逆变角B与控制角a之间的关系为 o39、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 o40、为了保证逆变器能正常工作，最小逆变角应为 o41、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 状态、状态、状态和 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装置称为 器。43、反并联可逆电路常用的工作方式为,以 及 一 三 种。在工业上得到广泛应用的是 方式。45、晶闸管整流装置的功率因数定义为 侧与之比。46、晶闸管装置的容量愈大，则 高 次 谐 波,对电网的影响 o47、在装置容量大的场合，为了保证电网电压稳定，需要有 补偿，最常用的方法是在负载侧 O48、变频电路从变频过程可分为 变频和 变频两大类。49、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。50.对同一晶闸管，维持电流品与擎住电流L在数值大小上有I I IHO51.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52.晶闸管断态不重复电压UDSM与转折电压UB。数值大小上应为，UDSMUBO。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Ik等于设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 o55.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。56.晶闸管串联时，给每只管子并联相同阻值的电阻R是措施。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 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SPW M逆变器中的调制比，可以改变一输出电压基波的幅值。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 o62.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X）1、在半控桥整流带大电感负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，那么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内旋转磁场的速度达到改变输出转速的目的。（）11、两个以上晶闸管串联使用，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，触发脉冲丢失，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高低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范畴。（）18、有源逆变装置是把逆变后的交流能量送回电网。（）19、双向晶闸管额定电流的定义，与普通晶闸管的定义相同。（）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亚倍相电压lb。()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电动机内旋转磁场的速度，达到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B都比较低。()35、工作温度升高，会导致G TR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。(X)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，必须想办法减少或将它去掉。()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、晶闸管可控整流电路就是变流电路。()51、只要控制角a 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，其成本比晶闸管变流器高。()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_ 度。A、180,B、60,c、360,D、1202、a为 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，3、晶闸管触发电路中，若改变的大小，则输出脉冲产生相位移动，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，D、控制电流4、可实现有源逆变的电路为oA、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B min选在下面那一种范围合理A、30-35,B、10-15,C、0-10,D、0 o6、下面哪种功能不属于变流的功能（）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（）A、交流相电压的过零点；B、本相相电压与相邻相电压正、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6 0。8、晶闸管触发电路中，若使控制电压Uc=0,改变 的大小，使触发角a=9 0,可使直流电机负载电压Ud=0。达到调整移相控制范围，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 D、控制电流9、如某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8 2 5 V,则该晶闸管的额定电压应为（）A、700V B、750V C、800V D、850V10、单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角a的最大移相范围是（）A、90 B、120 C、150 D、18011、单相半控桥整流电路的二组触发脉冲依次相差 度。A、180,B、609c、360，D、12012.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()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()A.大功率三极 B.逆阻型晶闸管C.双向晶闸 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.干扰信号C.触发电流信号B.触发电压信号D.干扰信号和触发信号15.当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都将工作在()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()A.TU2 B.历 U 2 C.2&U 2 D.而 U 217.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()A.历U2 B.2石灰 C.D.加U218.单相全控桥式整流大电感负载电路中，控制角a的移相范围是()A.0 9 0 B.0 1 8 0 C.9 0 1 8 0 D.1 8 0 3 6 0 1 9.单相全控桥反电动势负载电路中，当控制角a 大于不导电角8 时，晶闸管的导通角。=（）A.n -a B.冗 +a C.J i -8 -a D.n +8 -a2 0.对于三相半波可控整流电路，换相重叠角丫与哪几个参数有关（）A.a、负载电流L 以及变压器漏抗X c B.a 以及负载电流IdC.a 和也 D.a、也以及变压器漏抗X c2 1 .可在第一和第四象限工作的变流电路是（）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2 2 .快速熔断器可以用于过电流保护的电力电子器件是（）A.功率晶体管 B.IGB T C.功率MOSF E T D.晶闸管2 3 .若增大SPWM逆变器的输出电压基波频率，可采用的控制方法是（）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2 4 .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2 5 .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？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行研究的相同做法，设计试验电路，并作出它的Ie-U e特性曲线。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5、实现有源逆变必须满足哪两个必不可少的条件？6、晶闸管触发的触发脉冲要满足哪几项基本要求？7、实现正确触发的同步定相的方法步骤有哪些？8、根据对输出电压平均值进行控制的方法不同，直流斩波电路可有哪三种控制方式？并简述其控制原理。（7分）9、电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么？为什么电流型逆变电路中没有反馈二极管？（7分）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？12、什么叫有环流反并联可逆电路的a=B工作制？13、晶闸管整流装置的功率因数是怎样定义的？它与哪些因素有关？改善功率因数通常有哪些方法？14、串联谐振式逆变器有哪些特点？适用于哪些场合？15.直流电动机负载单相全控桥整流电路中，串接平波电抗器的意义是什么？平波电抗器电感量的选择原则是什么？16、指出下图中各保护元件及VD、Ld的名称和作用。五、计算题，（每 题9分）1、一台工业炉原由额定电压为单相交流220V供电，额定功率为10千瓦。现改用双向晶闸管组成的单相交流调压电源供电，如果正常工作时负载只需 要5千瓦。试问双向晶闸管的触发角a应为多少度？试求此时的电流有效值，以及电源侧的功率因数值。UR=上 j (V2t/2 sin aa)2 d(at)c s T =S U2I 1 兀 一 a sin 2a+-In n.c 7r asin 2a H-7V冗/2；3 2.1 A；0.7 0 7；2、在图示交流调压电路中，已知U2=220V负载电阻RL=1 0 Q,当触发角a=9 0 时，计算RL吸收的交流电功率是多少？并画出RL上的电压波形图。导通区用阴影线表示。1 0 2O-C Z Z J-RLR l1 2=2 2 O V应2.4KW3、三相桥式全控整流电路，Ld极大，Rd=4 Q,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1 2。(4)计算整流变压器二次侧容量S24、在图示升压斩波电路中，已知E=50V,负载电阻R=20 Q,L值和C值极大，采用脉宽调制控制方式，当T=4OPs,3=25NS时，计算输出电压平均值U。，输出电流平均值I。VT1 乙 VT?乙 VT 5 7ULdUdVT4VT6VT2wRdILIs_ U05、用红笔或用阴影面积标出三相全控桥电路在a=3 0 时，电阻性负载的直流输出电压的波形图，同时要对应画出其所用的双窄脉冲(a=3 0 ),并标出序号。如U2=2 2 0 V,计算此时的直流输出电压Ud。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电机状态。分别回答(1)、标出Ud、ED及id的方向。(2)、说明E与Ud的大小关系。(3)、当a与B的最小值均为3 0度时，控制角a的移向范围为多少？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，U d大于E,控制角的移相范围3 0 90 o逆变发电机状态：电流方向从上到下，电压U d方向上负下正，发电机电势E方向上负下正，U d小于E,控制角的移相范围90 1 5 0 oLd整 流 一 电 动 机 状 态 逆 变 一 发 电 机 状 态7如图所示单相半波可控整流器，电阻性负载，电源电压S 为2 2 0 V,要求的直流输出电压为50 V,直流输出平均电流为2 0 A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