电力电子技术第2章交流-直流变换电路习题和答案.doc

一、选择题2-1、单相半波电阻性负载可控整流电路中，控制角的最大移相范围是(D )A、0-90 B、0-120 C、0-150 D、0-1802-2、单相半波可控整流电路输出最大直流电压的平均值等于整流前交流电压的（ C ）倍。 A 1， B 0.5， C 0.45， D 0.9.2-3、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、1202-4、在单相桥式全控整流电路中，大电感负载时，控制角的有效移相范围是（ A ）。A、090 B、0180 C、901802-5、普通的单相半控桥可控整流装置中一共用了（ B ）晶闸管。A 一只， B 二只， C 三只， D 四只。2-6、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（ A ）度。 A 、180度； B、60度； C、360度； D、120度2-7、为( C )度时，三相半波可控整流电路电阻性负载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， 2-8、晶闸管触发电路中，若改变（ B ）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。2-9、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。2-10、=（ 60度 ）度时，三相全控桥式整流电路带电阻负载电路，输出负载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；2-11、三相全控桥式整流电路带大电感负载时，控制角的有效移相范围是（ A ）度。A、0-90； B、30-120； C、60-150； D、90-1502-12、为了让晶闸管可控整流电感性负载电路正常工作，应在电路中接入（ B ） A 三极管， B 续流二极管， C 保险丝。二、判断题2-1、在半控桥带大电感负载不加续流二极管整流电路中，电路出故障时会出现失控现象。（ ）2-2、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。 （ ）2-3、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。（ ）2-4、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。 （ ）2-5、三相半波可控整流电路也必需要采用双窄脉冲触发。 （ ）2-6、在三相桥式全控整流电路中，采用双窄脉冲触发晶闸管元件时，电源相序还要满足触发电路相序要求时才能正常工作。 （ ）三、填空题2-1、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。控制角、。2-2、单相半波可控整流电路中，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） 、2-3、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） 、；2-4、三相半波可控整流电路，输出平均电压波形脉动频率为（ ）HZ；而三相全控桥整流电路，输出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。150，300，三相桥式全控整流桥，三相半波可控流电路，2-5、三相半波可控整流电路电阻性负载时，电路的移相范围（ ），三相全控桥电阻性负载时，电路的移相范围（ ），三相半控桥电阻性负载时，电路的移相范围（ ）。0150；0120；0150；2-6、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。 大于60小于120的宽脉冲，脉冲前沿相差60的双窄脉冲，2-7、对三相桥式全控变流电路实施触发时，如采用单宽脉冲触发，单宽脉冲的宽度一般取 度较合适；如采用双窄脉冲触发时，双窄脉冲的间隔应为 度。90；60；2-8、三相桥式全控整流电路是由一组共（ ）极三只晶闸管和一组共（ ）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（ ）换一次相，在电流连续时每只晶闸管导通（ ）度。要使电路工作正常，必须任何时刻要有（ ）只晶闸管同时导通，一个是共 极的，另一个是共（ ）极的元件，且要求不是（ ）的两个元件。阴；阳；60度；120；两；阴；阳；不在同一桥臂上；2-9、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端（ ）接一个（ ）。 减小、并接、续流二极管。2-10、工作于反电动势负载的晶闸管在每一个周期中的导通角（ ）、电流波形不连续、呈（ ）状、电流的平均值（ ）。要求管子的额定电流值要（ ）些。 小、脉冲、小、大。2-11、单结晶体管内部共有（ ）个PN结，外部共有3个电极，它们分别是（ ）极、（ ）极和（ ）极。 一个、发射极E、第一基极B1、第二基极B22-12、当单结晶体管的发射极电压高于 电压时就导通；低于 电压时就截止。 峰点、谷点。2-13、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。 尖脉冲、小、强触发脉冲、大。2-14、锯齿波触发电路的主要是由（ ）、（ ）、（ ）、（ ）、（ ）环节组成。同步环节；锯齿波形成；脉冲形成；整形放大；强触发及输出；四、问答题2-1、单相半波可控整流电路，如（1）晶闸管内部短路，（2）晶闸管内部开路，在下面的坐标中画出其直流输出电压Ud和晶闸管两端电压UT的波形。 答、 习题图2-1 2-2、单相半波可控整流电路中，如果：（1）晶闸管门极不加触发脉冲；（2）晶闸管内部短路；（3）晶闸管内部断开；试分析上述三种情况负载两端电压ud和晶闸管两端电压uT的波形。答：（1）负载两端电压为0，晶闸管上电压波形与U2相同；（2）负载两端电压为U2，晶闸管上的电压为0；（3）负载两端电压为0，晶闸管上的电压为U2。2-3、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。 答、 习题图2-22-4、某单相全控桥整流电路给电阻性负载和大电感负载供电，在流过负载电流平均值相同的情况下，哪一种负载的晶闸管额定电流应选择大一些?答：带大电感负载的晶闸管额定电流应选择小一些。由于具有电感，当其电流增大时，在电感上会产生感应电动势，抑制电流增加。电阻性负载时整流输出电流的峰值大些，在流过负载电流平均值相同的情况下，为防此时管子烧坏，应选择额定电流大一些的管子。2-5相控整流电路带电阻性负载时，负载电阻上的Ud与Id的乘积是否等于负载有功功率，为什么?带大电感负载时，负载电阻Rd上的Ud与Id的乘积是否等于负载有功功率，为什么?答：相控整流电路带电阻性负载时，负载电阻上的平均功率不等于负载有功功率。因为负载上的电压、电流是非正弦波，除了直流Ud与Id外还有谐波分量和，负载上有功功率为。相控整流电路带大电感负载时，虽然Ud存在谐波，但电流是恒定的直流，故负载电阻Rd上的Ud与Id的乘积等于负载有功功率。2-6、三相半波整流电路的共阴极接法与共阳极接法，a、b两相的自然换相点是同一点吗？如果不是，它们在相位上差多少度？答：相差五、计算题2-1、某电阻性负载要求024V直流电压，最大负载电流30A，如采用220V交流直接供电和由变压器降压到60V供电的单相半波相控整流电路，是否两种方案都能满足要求？试比较两种供电方案的晶闸管的导通角、额定电压、额定电流、电源侧功率因数。解：由220V交流直接供电，当时： 由变压器降压到60V供电，当时：因此，只要调节 都可以满足输出024V直流电压要求。（1）采用220V交流直接供电时：由，得时，；取2倍安全裕量，晶闸管的额定电压、额定电流分别为622V和108A。因为单相半波相控整流电路中，所以电源提供有功功率 电源提供视在功率 电源侧功率因数 （2）采用变压器降压到60V供电：由，得时，；取2倍安全裕量，晶闸管的额定电压、额定电流分别为168.8V和65.4A。变压器二次侧有功功率 变压器二次侧视在功率 电源侧功率因数 。由此可以比较两种方案的优劣。2-2、阻感负载，电感极大，电阻，电路采用有续流二极管的单相半控桥电路，输入电压=220V，当控制角60时，求流过晶闸管的平均电流值IdT有效值IT，流过续流二极管的电流平均值IdD有效值ID解：整流的平均电压负载平均电流流过晶闸管的电流平均值流过晶闸管的电流有效值流过续流二极管的电流平均值流过续流二极管的有效值2-3、单相桥式全控整流电路，=100V，负载中R=2，L值极大当=时，要求: 作出、和的波形；求整流输出平均电压、电流，变压器二次电流有效值；考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。解：输出平均电压、平均电流，变压器二次电流有效值的波形如下图：输出平均电压、平均电流，变压器二次电流有效值分别为； 晶闸管承受的最大反向电压为=141.4(V) ；考虑安全裕量，晶闸管的额定电压为=（23）141.4=283424（V）。具体选择400V。流过晶闸管的电流有效值为； 晶闸管的额定电流为。具体选择30A。2-4、单相桥式全控整流电路，=100V，负载R=2，L值极大，反电势E=60V，当=时，要求: 作出、和的波形；求整流输出平均电压、平均电流，变压器二次电流有效值；不考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。解：输出平均电压、平均电流，变压器二次电流的波形如下图：输出平均电压、平均电流和变压器二次电流有效值分别为； 晶闸管承受的最大反向电压为=141.4(V) ；不考虑安全裕量，晶闸管的额定电压为=141.4（V）。具体选择200V。流过晶闸管的电流有效值为；晶闸管的额定电流为。具体选择4A。2-5、某电阻负载，Rd=50，要求Ud在0600V可调，用单相半波和单相全控桥两种整流电路来供给，分别计算：（1）晶闸管额定电压、电流值（不考虑安全裕量）；（2）负载电阻上消耗的最大功率。解：（1）单相半波时，晶闸管的最大电流有效值晶闸管额定电流为A 晶闸管承受最大电压为=1885V 不考虑安全裕量，晶闸管的额定电压、额定电流分别为2000V和15A。负载电阻上最大功率（2）单相全控桥时,，；负载电流有效值 （）晶闸管的额定电流为A；晶闸管承受最大电压为=1885V不考虑安全裕量，晶闸管的额定电压、额定电流分别为2000V和7A。负载电阻上最大功率2-6、在三相半波整流电路中，如果a相的触发脉冲消失，试绘出在电阻性负载和电感性负载下整流电压的波形。解：假设=，当负载为电阻时，的波形如左图，当负载为电感时，的波形如右图： 2-7、三相半波可控整流电路带大电感负载，Rd=10，相电压有效值=220V。求=45时负载直流电压、流过晶闸管的平均电流和有效电流，画出、和的波形。解：；，、和的波形图如下所示：2-8、三相半波相控整流电路带电动机负载并串入足够大的电抗器，相电压有效值=220V，电动机负载电流为40A，负载回路总电阻，求当=60时流过晶闸管的电流平均值与有效值、电动机的反电势。解：电流平均值为：；电流有效值为：设电动机的反电势为，则回路方程为：；而所以2-9、在三相桥式全控电阻负载整流电路中, 如果有一个晶闸管不能导通，此时的整流电压波形如何？如果有一个晶闸管被击穿而短路，其他晶闸管受什么影响?答：假设VTl不能