滨州学院电力电子技术2期末考试复习题库.docx

2023年上学期电力电子技术2期末考试题库一、单项选择题1 .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825V,则该晶闸管的 额定电压应为()。A.700VB.750VC.800VD.850V答案：B2 .晶闸管两端并联一个RC电路的作用是()oA.分流B.降压C过电压保护D.过电流保护答案：C3 .单结晶体管内部有()个PN结。A.一个B.二个C.三个D.四个答案：A4 .下列哪个选项与其他三项不是同一概念？()A.直接变频电路B.交交直接变频电路C周波变流器D.交流变频电路答案：D5 .软开关电路根据软开关技术发展的历程，可以分成几类电路，下列哪项不属于其发展分 类的是()OA.整流电路B.准谐振电路C.零开关PWM电路D.零转换PWM电路答案：A6 .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.0°-90°B.0°-120°C.0°-150°D.0°-180°答案：D这种电路称为交流调压电路。以交流电的周期为单位控制晶闸管的通断。改变通态周期数 和断态周期数的比，可以方便地调节输出功率的平均值，这种电路称为交流调功电路。交 流调压电路广泛用于灯光控制及异步电动机的软起动，也用于异步电动机调速。交流调功 电路常用于电炉的温度控制，像电炉温 度这样的控制对象，其时间常数往往很大，没有 必要对交流电源的每个周期进行频繁的控制。只要以周波数为单位进行控制就足够了。83 .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？答案：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。vbr/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。br/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。84 .总结本章所学电力电子器件的工作原理。（电力二极管，SCR,GTO,GTR,POWER MOSFET JGBT）答案：电力二极管：以半导体PN结为基础，实现正向导通、反向截止的功能。SCR：在晶 闸管的阳极与阴极之间加反向电压时，有两个PN结处于反向偏置，在阳极与阴极之间加正 向电压时，中间的那个PN结处于反向偏置，所以，晶闸管都不会到导通（称为阻断）。GTO： GTO和普通晶阐管同为PNPN结构，由P1N1P2和N1P2N2构成两个晶体管VI、V2,分别具 有共基极电流增益al和a2,由普通晶阐管的分析可得，al+a2=l是器件临界导通的条件。 al+a2l两个等效晶体管过饱和而导通；al+a2l不能维持饱和导通而关断。br/GTR： GTR通常工作在正偏（ib0）时大电流导通；反偏（ib0=时处于截止状态。POWER MOSFET：当漏极接电源正，源极接电源负时，栅极和源极之间电压为3沟道不导电，管子处于截 止。br/如果在栅极和源极之间加一正向电压UGS,并且使UGS大于或等于管子的开启电 压UT, vbr/则管子开通，在漏、源极间流过电流ID。UGS超过UT越大，导电能力越强， 漏极电流越大。vbr/IGBT：栅极和发射极电压大于开启电压导通，当施加反向电压时或 不加信号时关断。85 .使变流器工作于有源逆变状态的条件是什么？答案：1要有直流电动势，其极性须和晶闸管的导通方向一致。其值应大于变流电路直 流侧的平均电压。br/ 2要求晶闸管的控制角大于90。，使输出电压为负值。br/两者 必须同时具备才能实现有源逆变。86 .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？答案：逆变失败指的是：逆变过程中因某种原因使换流失败，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；二是出现触发脉冲丢失；三是主电路器件损坏；四是电源 缺相等。7 .单相交流调压电路中，电感性负载时与电阻性负载时相比，控制角相同时，随着负载阻 抗角的增大，谐波含量将会O oA.有所增大8 .不变C.有所减少D.不定答案：C8 .对三相全控桥中共阴极组的三个晶闸管来说，正常工作时触发脉冲相位应依次差（）度。A.60B.180C.120D.140答案：C9 .三相半波可控整流电路的自然换相点是（）oA.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60。答案：B10.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（）oA.180 度B.60 度C.360度D.120 度答案：AILBuck-Boost电路指的是（）。A.升压斩波电路B.升降压斩波电路C降压斩波电路D.以上都不正确答案：B12 .晶闸管内部有（）PN结。A.一个B.二个C.三个D四个答案：C13 .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.直流斩波答案：C14 .变流器工作在逆变状态时，控制角a必须在()oA.0°-90°B.30°-120°C.60°-150°D.90°-150°答案：D15 .压敏电阻在晶闸管整流电路中主要是用来()oA.分流B.降压C.过电压保护D.过电流保护答案：C16 .公共交流母线进线方式的三相交交变频电路主要用于()容量的交流调速系统。A.大型B.中等C.小型D次中答案：B17 .可实现有源逆变的电路为()0A.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答案：A18 .普通的单相半控桥可整流装置中一共用了 ()晶闸管。A.一只B.二只C.三只D.四只答案：A19 .单相全控桥式整流电路，带阻感负载(L足够大)时的移相范围是()oA.1800B.900C.1200D.1000答案：B20 .当采用6脉波三相桥式整流电路时，电网频率为()Hz时，交-交变频电路的输出上限 频率为20Hz。A.30B.40C.50D.60答案：C二、多项选择题21 .零电压转换PWM电路广泛用于下列哪些选项中？()A.功率因数校正电路B.PFCC.DC-DC变换器D.斩波器答案：ABCD22 .交直交间接变频电路是由下列哪些基本的变流电路组合而成的？()A.AC-ACB.AC-DCC.DC-DCD.DC-AC答案：BD23 .基本斩波电路控制方式中，保持开关导通时间不变，改变开关周期，这种称为()。A.脉冲宽度调制B.频率调制C调频型D.混合型答案：BC24 .斩波电路应用于下列哪些选项下，负载会出现反电动势？()A.用于电子电路的供电电源B.用于拖动直流电动机C用于带蓄电池负载D.以上均不是答案：BC25 .晶闸管直流电动机系统电流断续时，在平波电抗器电感值一定的条件下，如果平均电流 很小，那么下列说法正确的是()OA.平波电抗器中的电感储能减小B.平波电抗器中的电感储能增大C电动机的机械特性呈现出线性D.电动机的机械特性呈现出非线性答案：AD26,下列属于基本斩波电路的是()oA.降压斩波电路B.升压斩波电路C升降压斩波电路D.Cuk斩波电路答案：ABCD三、判断题27,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。答案：错误28 .供电电源缺相、逆变桥元件损坏、逆变换流失败等故障。也会引起逆变失败。答案：正确29 .直流斩波电路只能实现降低输出直流电压的作用答案：错误30 .单相全控桥式整流电路可用于有源逆变。答案：正确31 .采用两组反并联晶闸管的可逆系统，供直流电动机四象限运行时，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答案：错误32 .提高电力电子装置的工作频率，可以使电力电子装置的体积和重量减小。答案：正确33 .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。答案：正确34 .晶闸管并联使用时，必须注意均压问题。答案：错误35 .三相桥式全控整流电路，输出电压波形的脉动频率是150HZ。答案：错误36 .三相全控桥式整流电路带电阻负载时的移相范围是1500。答案：错误37 .整流电路按电路组成器件可分为单相和多相两类。答案：错误38 .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。答案：正确39 ,并联谐振逆变器必须是呈电容性电路。答案：正确40 .在普通晶闸管组成的全控整流电路中，带电感性负载，没有续流二极管时，导通的晶闸 管在电源电压过零时不关断。答案：正确41 .单相半波可控整流电路属单脉波整流电路。答案：正确42 .晶闸管是一种四层三端器件。答案：正确43 .三相桥式半控整流电路，带大电感性负载，有续流二极管时，当电路出故障时会发生失 控现象。答案：错误44 .无源逆变指的是不需要逆变电源的逆变电路。答案：错误45 .用多重逆变电路或多电平逆变电路，可以改善逆变电路的输出波形，使它更接近正弦 波。答案：正确46 .在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。答案：错误47 .三相全控桥整流电路中，输出电压的脉动频率为150Hz。答案：错误48 .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。答案：正确49 .无源逆变电路，是把直流电能逆变成交流电能，送给电网。答案：错误50 .晶闸管并联使用时，必须采取均压措施。答案：错误51 .无源逆变指的是把直流电能转变成交流电能回送给电网。答案：错误四、填空题52 .普通晶闸管（用正弦半波电流平均值定义）与 的额定电流定义不一样，双向 晶闸管的额定电流是用电流有效值来表示的。（双向晶闸管工作在交流电路中，正反向电流都可以流过）答案：双向晶闸管53 .通常取晶闸管的断态重复峰值电压UDRM和反向重复峰值电压URRM中较 标 值作为该器件的额电电压。选用时' 额定电压要留有一定的裕量，一般取额定电压为正常 工作时晶闸管所承受峰值电压的23倍。答案：小54 .需要设置附加的换流电路，给与欲关断的晶闸管强迫施加反压或反电流而关 断。答案：强迫换流55 .四种换流方式分别为、 o答案：器件换流;电网换流;负载换流;强迫换流56 .直流一直流变流电路，包括 电路和 0 （是否有交流环节）答案：直接直流变流电路;间接直流变流电路57 .单相全波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 。（电源相电压为 U1）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 （电源相电压 为U2）答案：2<2U1;2.45U258 .半控桥整流带大电感负载不加续流二极管电路中，电路可能会出现 现象，为了避免单相桥式半控整流电路的失控，可以在加入 来防止失控。答案：失控;续流二极管59 .举例说明一个电力电子技术的应用实例 等。答案：变频器调光台灯60 .电力电子技术的两个分支是电力电子器件制造技术和。答案：变流技术61 .电力电子承担电能的变换或控制任务，主要为 o答案：交流变直流（ACDC）直流变交流（DCAC）直流变直流（DCDC）交流变交流（ACAC）四种62 .从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度称为 o 答案：触发角63 .交流调压电路一般采用全控型器件，使电路的功率因数接近1。答案：斩控式交流调压电路64 .直流斩波电路只能实现直流 或者极性反转的作用。答案：电压大小65 .只有当阳极电流小于 电流时，晶闸管才会由导通转为截止。答案：维持66 .交流电力控制电路包括 ,即在没半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制， 调节输出电压有效值的电路，即以交流电的周期为单位控制晶闸管的通断，改 变通态周期数和断态周期数的比，调节输出功率平均值的电路，即控制串入电 路中晶闸管根据需要接通或断开的电路。答案：交流调压电路;调功电路;交流电力电子开关67 .PWM控制技术的理论基础是 o答案：（面积等效原理）冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时其效果基本 相同68 .PWM调制中常用的计算法有 o答案：特定谐波消去法69 .整流电路中，变压器的漏抗会产生换相重叠角，使整流输出的直流电压平均值O答案：降低70 .为了减小电力电子器件本身的损耗提高效率，电力电子器件一般都工作在 ， 但是其自身的功率损耗（开通损耗、关断损耗）通常任远大于信息电子器件，在其工作是 一般都需要安装 O答案：开关状态;散热器71 .电力电子技术的一个重要特征是为避免功率损耗过大，电力电子器件总是工作在开关状 态，其损耗包括三个方面：和开关损耗。答案：通态损耗断态损耗五、简答题72 .同处理信息的电子器件相比，电力电子器件的特点是什么？答案：能处理电功率的大小，即承受电压和电流的能力，是最重要的参数。其处理电功 率的能力大多都远大于处理信息的电子器件。电力电子器件一般都工作在开关状态。 由信息电子电路来控制，需要驱动电路。73 .电力电子器件是如何定义和分类的？答案：电力电子器件是指可直接用于处理电能的主电路中，实现电能变换或控制的电子器件。电力电子器件的分类：按照器件能够被控制的程度分类：半控型、全控型、不控型 按照驱动电路信号的性质分类：电流驱动型、电压驱动型按照内部导电机理：单极型、双 极型、复合型根据驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间有效信号的波形，可分 为脉冲触发型和电平控制型。74 .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？答案：电压型逆变电路中反馈二极管是为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道。电流型逆变电路中反馈无功能量时直流电流并不反向，因此不并联二极管。75 .换流方式各有那几种？各有什么特点？答案：共有四种换流方式：器件换流：利用全控型器件的自关断能力进行换流。电网 换流：由电网提供换流电压不需要器件具有门极可关断能力。负载换流：由负载提供换 流电压。强迫换流：设置附加的换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压或反向 电流的换流方式称为强迫换流。76 .GTO和普通晶闸管同为PNPN结构，为什么GTO能够自关断，而普通晶闸管不能？ 答案：GTO能够通过门极关断的原因是其与普通晶闸管有如下区别：设计a2较大，使晶体 管V2控制灵敏，易于关断GTO。导通时al+a2更接近1,导通时接近临界饱和，有利门极控 制关断，但导通时管压降增大。多元集成结构，使得P2基区横向电阻很小，能从门极抽出 较大电流。77 .电流型逆变电路有什么特点。答案：电流型逆变电路特点：直流侧串联有大电感，相当于电流源。直流侧电流基本无脉动，直流回路呈现高阻抗。电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流通路径，因此交流侧输出电流为矩形波，并且与负载阻抗角无关。当交流侧为阻感负载时需要提 供无功功率，直流侧电感起缓冲无功能量的作用。78 .使晶闸管导通的条件是什么？答案：两个条件缺一不可：（1）晶闸管阳极与阴极之间施加正向阳极电压。（2）晶闸管 门极和阴极之间必须加上适当的正向脉冲电压和电流。79 .电压型逆变电路有什么特点。答案：直流侧为电压源或并联有大电容，相当于电压源。直流侧电压基本无脉动；直流 回路呈现低阻抗。由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压波形为矩形波。当交 流侧为阻感负载时需要提供无功功率，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，逆变桥各臂都并联了反馈二极管。80 .维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？答案：维持晶闸管导通的条件是流过晶闸管的电流大于维持电流。欲使之关断，只需将流 过晶间管的电流减小到其维持电流以下，可采用阳极电压反向、减小阳极电压或增大回路 阻抗等方式。81 .试说明IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET各自的优缺点。答案：GTR的容量中等，工作频率一般在10kHz以下，所需驱动功率较大，耐压高，电流大，开关特性好，。GTO：容量大，但驱动复杂，速度低，电流关断增益很 小，功耗达，效率较低。MOSFET器件：工作频率最高，所需驱动功率最小，热稳定性好, 但其容量较小、通态压降大，开通损耗相应较大，耐压低。IGBT：容量和GTR的容量属同 一等级，但属电压控制型器件，驱动功率小，工作频率高，通态压降低，输入阻抗高。六、论述题82 .流调压电路和交流调功电路有什么区别？二者各运用于什么样的负载？为什么？ 答案：在每半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制，可以方便地调节输出电压的有效值,