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河北水利电力学院电气工程学院电力电子技术习题集 习题习题 1 1 一一、填空题（本题共、填空题（本题共 8 小题，每空小题，每空 1 分，共分，共 20 分）分） 1、电子技术包括_信息电子技术_和电力电子技术两大分支，通常所说的模拟电子技术和数字 电子技术就属于前者。 2、为减少自身损耗，提高效率，电力电子器件一般都工作在_开关_状态。 当器件的工作频率较高时， _开关 _损耗会成为主要的损耗。 3、在 PWM 控制电路中，载波频率与调制信号频率之比称为_载波比_，当它为常数时的调制方 式称为_同步调制_调制。在逆变电路的输出频率范围划分成若干频段，每个频段内载波频率与调 制信号频率之比为恒定的调制方式称为_分段同步_调制。 4、面积等效原理指的是，_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。 5、在 GTR、GTO、IGBT 与 MOSFET 中，开关速度最快的是_MOSFET_，单管输出功 率最大的是_GTO_，应用最为广泛的是_IGBT_。 6、设三相电源的相电压为 U2，三相半波可控整流电路接电阻负载时，晶闸管可能承受的最大 反向电压为电源线电压的峰值，即 2 6U ，其承受的最大正向电压为 2 2U 。 7、逆变电路的负载如果接到电源，则称为 有源 逆变，如果接到负载，则称为 无源 逆变。 8、如下图，指出单相半桥电压型逆变电路工作过程中各时间段电流流经的通路(用 V1,VD1,V2,VD2 表示)。 (1) 0t1 时间段内，电流的通路为_VD1_；(2) t1t2 时间段内，电流的通路为_V1_； (3) t2t3 时间段内， 电流的通路为_VD2_； (4) t3t4 时间段内， 电流的通路为_V2_； (5) t4t5 时间段内，电流的通路为_VD1_； 二、选择题（本题共二、选择题（本题共 1010 小题小题，前，前 4 4 题每题题每题 2 2 分，其余每题分，其余每题 1 1 分，共分，共 1414 分）分） 河北水利电力学院电气工程学院电力电子技术习题集 1、单相桥式 PWM 逆变电路如下图，单极性调制工作时，在电压的正半周是（ ） A、V1 与 V4 导通，V2 与 V3 关断 B、V1 常通，常通，V2 常断，常断，V3 与与 V4 交替通断交替通断 C、V1 与 V4 关断，V2 与 V3 导通 D、V1 常断，V2 常通，V3 与 V4 交替通断 2、对于单相交流调压电路，下面说法错误的是（ ） A、晶闸管的触发角大于电路的功率因素角时，晶 闸管的导通角小于 180 度 B、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角时，必须加宽脉冲或脉冲列触发，电路才能正常 工作 C、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角正常工作并达到稳态时，晶闸管的导通角为 180 度 D、晶闸管的触发角等于电路的功率因素角时，晶闸管的导通角不为、晶闸管的触发角等于电路的功率因素角时，晶闸管的导通角不为 180 度度 3、在三相三线交流调压电路中，输出电压的波形如下图所示，在 t1t2 时间段内，有（ ）晶闸 管导通。 A、1 个 B、2 个 C、3 个个 D、4 个 4、对于单相交交变频电路如下图，在 t1t2 时间段内，P 组晶闸管变流装置与 N 组晶闸管变流装置 的工作状态是（ ） A、P 组阻断，N 组整流 B、P 组阻断，N 组逆变 C、N 组阻断，组阻断，P 组整流组整流 D、N 组阻断，P 组逆变 河北水利电力学院电气工程学院电力电子技术习题集 5、电阻性负载三相半波可控整流电路中，控制角的范围是（ ） A、30150 B、0120 C、15125 D、0150 6、恒流驱动电路中加速电容 C 的作用是（ ） A、加快功率晶体管的开通、加快功率晶体管的开通 B、延缓功率晶体管的关断 C、加深功率晶体管的饱和深度 D、保护器件 7、直流斩波电路是一种（ ）变换电路。 A、AC/AC B、DC/AC C、DC/DC D、AC/DC 8、为限制功率晶体管的饱和深度，减少存储时间，桓流驱动电路经常采用（ ） A、du/dt 抑制电路 B、抗饱和电路、抗饱和电路 C、di/dt 抑制电路 D、吸收电路 9、已经导通的晶闸管的可被关断的条件是流过晶闸管的电流（ ） A、减小至维持电流以下减小至维持电流以下 B、减小至擎住电流以下 C、减小至门极触发电流以下 D、减小至 5A 以下 10、IGBT 是一个复合型的器件，它是（ ） A、GTR 驱动的 MOSFET B、MOSFET 驱动的驱动的 GTR C、MOSFET 驱动的晶闸管 D、MOSFET 驱动的 GTO 三、简答题（共三、简答题（共 3 小题，小题，22 分）分） 1、简述晶闸管导通的条件与关断条件。（7 分） 2、电压型逆变电路的主要特点是什么？（8 分） 3、简述实现有源逆变的基本条件，并指出至少两种引起有源逆变失败的原因（7 分） 河北水利电力学院电气工程学院电力电子技术习题集 四、四、作图题（共 2 小题，每题 12 分，共 24 分） 1、三相全控桥，阻感负载，主回路整流变压器的接法是 D,y5，采用 NPN 管的锯齿波 触发器，要求在整流与逆变状态运行。同步变压器二侧电压经 R-C 滤波器滤波后（滞 后角为 30）接到触发电路。同步变压器的的接法为 Y/Y-10，4 接法，如下图所示， 选择晶闸管的同步电压。（要给出分析过程，分析依据） 晶 闸 管 VT1 VT2 VT3 VT4 VT5 VT6 主电路电压 +Uu -Uw +Uv -Uu +Uw -Uv 同 步 电 压 2、电路与波形如图所示。（1）若在 t1 时刻合上 K，在 t2 时刻断开 K，画出负载电阻 R 上的电压波形；（2）若在 t1 时刻合上 K，在 t3 时刻断开 K，画出负载电阻 R 上的 电压波形。（ug宽度大于 3600）。 （a）电路图 （b）输入电压 u2的波形图 五、计算题（共五、计算题（共 1 小题，共小题，共 20 分）分） 1、电路如图所示，单相全控桥式整流电路接大电感负载，R=4，U2=220V。 河北水利电力学院电气工程学院电力电子技术习题集 （1）触发角为 60时，(a) 试求 Ud、Id、晶闸管电流平均值 IdVT、晶闸管电流有 效值 IVT、变压器副边电流有效值 I2；（b）作出 ud、id、iVT2、i2 的波形图（图标 清楚，比例适当）。 （2）当负载两端接有续流二极管时，（a）试求 Ud、Id、IdVT、IVT、IVD、IdVD 、 I2；（b）作出 ud、id、iVT2、iVD、i2 的波形图（图标清楚，比例适当）。 习题习题 2 2 一一、填空题（、填空题（本题本题共共 6 小题小题，每空，每空 1 分，共分，共 15 分分） 1、_GTRGTR_存在二次击穿现象，_IGBT_存在擎住现象。 2、功率因数由 基波电流相移 和 电流波形畸变 这两个因素共同决定的。 3、晶闸管串联时，给每只管子并联相同阻值的电阻 R 是 均压 _措施。 4、同一晶闸管，维持电流 IH与掣住电流 IL在数值大小上有 IL_ 24 IH。 5、电力变换通常可分为： DC-DC 、 DC-AC 、 AC-DC 和 AC-DC 。 6、在下图中，_V1_和_VD1_构成降压斩波电路使直流电动机电动运行，工作于 第 1 象限；_V2_和_VD2_构成升压斩波电路，把直流电动机的动能转变成为电能 反馈到电源，使电动机作再生制动运行，工作于_2_象限。 二二、选择题（、选择题（本题本题共共 11 小题小题，9，10，11 小题每题小题每题 2 分，其余每题分，其余每题 1 分共分共 14 分分） 1、下列电路中，不可以实现有源逆变的有（ ）。 A、三相半波可控整流电路 B、三相桥式全控整流电路 河北水利电力学院电气工程学院电力电子技术习题集 C、单相桥式可控整流电路 D、单相全波可控整流电路外接续流二极管 2、晶闸管稳定导通的条件（ ） A、晶闸管阳极电流大于晶闸管的擎住电流晶闸管阳极电流大于晶闸管的擎住电流 B、晶闸管阳极电流小于晶闸管的擎住电流 C、晶闸管阳极电流大于晶闸管的维持电流 D、晶闸管阳极电流小于晶闸管的维持电流 3、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半周的交点处本相相电压与相邻相电压正半周的交点处 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 4、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增大正弦调制波频率 D、增大正弦调制波幅度 5、三相半波可控整流电路中，晶闸管可能承受的反向峰值电压为（ ） A、U2 B、U2 C、2U2 D.U2 6、晶闸管电流的波形系数定义为（ B ） A、 B、 C、Kf =IdTIT D、Kf =IdT-IT 7、 降压斩波电路中， 已知电源电压 Ud=16V， 负载电压 Uo=12V， 斩波周期 T=4ms， 则开通时 Ton= （ ） A、1ms B、2ms C、3ms D、4ms 8、关于单相桥式 PWM 逆变电路，下面说法正确的是（ ） A、在一个周期内单极性调制时有一个电平，双极性有两个电平 B、在一个周期内单极性调制时有两个电平，双极性有三个电平 C、在一个周期内单极性调制时有三个电平，双在一个周期内单极性调制时有三个电平，双极性有两个电平极性有两个电平 D、在一个周期内单极性调制时有两个电平，双极性有一个电平 河北水利电力学院电气工程学院电力电子技术习题集 9、对于单相交交变频电路如下图，在 t2t3 时间段内，P 组晶闸管变流装置与 N 组晶闸管变流装 置的工作状态是（ D ） 对于单相交交变频电路如下图，在 t1t2 时间段内，P 组晶闸管变流装置与 N 组晶闸管变流装 置的工作状态是（ C ） A、P 组阻断，N 组整流 B、P 组阻断，N 组逆变 C、N 组阻断，P 组整流 D、N 组阻断，组阻断，P 组逆变组逆变 10、在三相三线交流调压电路中，输出电压的波形如图所示，在 t2t3 时间段内，有（ ）晶 闸管导通。 A、1 个 B、2 个 C、3 个 D、4 个 在三相三线交流调压电路中，输出电压的波形如下图所示，在 t1t2 时间段内，有（ ）晶 闸管导通。 三三、简答题（、简答题（本题本题共共 4 小题小题，共，共 30 分分） 1、电压型逆变电路的主要特点是什么？（7 分） 河北水利电力学院电气工程学院电力电子技术习题集 2、某一晶闸管，额定电压为 300V，额定电流为 100A，维持电流为 4mA，使用在下图所示的各 电路中是否合理?说明其理由。(不考虑电压、电流裕量)（8 分） 3、下面 BOOST 升压电路中，电感 L、电容 C 与二极管的作用是什么？（7 分） 4、变压器漏感对整流电路有什么影响？（8 分） 四、作图题（四、作图题（本题本题共共 3 小题小题，共，共 26 分分） 1、画出三相桥式全控整流电路带阻感负载的原理图，并给图中 6 个晶闸管写上正确 的编号，编号写在晶闸管的正上方或正下方。变压器采用/Y 接法。（8 分） 2、画出下图对应的 Ud、iT1、VT1的波形其中虚线为脉冲信号。（12 分） 河北水利电力学院电气工程学院电力电子技术习题集 3、将控制电路、检测电路、驱动电路、主电路填入以下框图中，组成一个电力电子应用系统。 （6 分） 六六、计算题（、计算题（本题本题共共 1 小题小题，共，共 15 分分） 1、有一个三相全控桥整流电路。已知电感负载 L=0.2H、=60、R=1、变压器二次相电压 U2=100V。试画出 Ud的波形，计算负载端输出的直流电压 Ud和负载电流平均值 Id，计算变压器二 次电流的有效值 I2 习题习题 3 3 一、填空题：（本题共 7 小题，每空 1 分，共 20 分） 1、请在正确的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 、 和 。 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、三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在同一桥臂上的上、下二个开关管间进行， 称为_180_导电型 6、 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 ； 7、常用的过电流保护措施有 快速熔断器 、 串进线电抗 器 、 接入直流快速关断 、 控制快速移相使输出电压下降 。 河北水利电力学院电气工程学院电力电子技术习题集 二、选择题（本题共 10 小题，每题 1 分，共 10 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、120 2、为 30 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。 三相全控桥的 波形 连续和断续的临界状态 是 60 度。 A、0 度 B、60 度 C、30 度度 D、120 度， 3、晶闸管触发电路中，若改变（ 控制电压 ）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、控制电压控制电压 C、脉冲变压器变比 D、以上都不能 4、可实现有源逆变的电路为（ ）。 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 选在下面那一种范围合理（ ）。 A、30 -35 B、10-15 C、0-10 D、0。 6、单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角 的最大移相范围是（ ） A、90 B、120 C、150 D、180 7、若增大 SPWM 逆变器的输出电压基波频率，可采用控制方法是（ ） 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增大正弦调制波频率 D、增大正弦调制波幅度 8、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、减小输出谐波减小输出谐波 D、减小输出功率 9、为限制功率晶体管的饱和深度，减小存储时间，恒流驱动电路经常采用（ ） A、dt du 抑制电路 B、抗饱和电路抗饱和电路 C、dt di 抑制电路 D、吸收电路 河北水利电力学院电气工程学院电力电子技术习题集 10、一般认为交交变频输出的上限频率（ ） A、与电网有相同的频率 B、高于电网频率 C、可达电网频率的 80% D、约为电网频率的 1/21/3 三、判断题（正确打，错误打）：（本题共 10 小题，每小题 1 分，共 10 分） 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，另一组工作在逆变状态。（ ） 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、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、变频调速是改变电动机内旋转磁场的速度达到改变转速的目的。（ ） 四、简答题（本题共 3 小题，共 32 分） 1、试说明 IGBT、GTR、GTO 和电力 MOSFET 各自的优缺点。（12 分） 器 件 优 点 缺 点 IGBT GTR GTO 电 力 MOSFET 2、试分析下图间接交流变流电路的工作原理，并说明其局限性。（10 分） 河北水利电力学院电气工程学院电力电子技术习题集 3、软开关电路可以分为哪几类？各有什么特点？（10 分） 五、作图题（本题共 1 小题，共 16 分） 1、在三相半波整流电路中，如果U相的触发脉冲消失，试绘出在电阻负载下整流电 压ud的波形和V相上晶闸管VT2上的管压降波形。设触发角分别为15和60。 （1）触发角为 15 时 （2）触发角为 60 时 U UVT2 U UVT 河北水利电力学院电气工程学院电力电子技术习题集 六、计算题（本题共 1 小题，共 12 分） 1、单相桥式全控整流电路，U2100V，负载中R=20，L值极大，反电动势E60V。 当30时，要求： （1）作出ud、id和i2的波形；（3分） （2）求整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次电流有效值I2 ；（4分） （3）考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。 （5分） 习题习题 4 4 一、填空题：（本题共一、填空题：（本题共 5 小题，每空小题，每空 1 分，共分，共 20 分）分） 1、晶闸管在额定情况下的有效值电流为 ITn等于 1.57 倍额定电流 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 1.5-2 倍的裕量。 2、三相全控桥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 不在同一桥臂上不在同一桥臂上 的两个元件。 3、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 零电压电路零电压电路 与 零电流电路零电流电路 两大类。 4、提高变流置的功率因数的常用方法有 、 、 、 几种。 5、三相半波可控整流电路电阻性负载时，电路的移相范围 0-150 度 ，三相全 控桥电阻性负载时，电路的移相范围 120 ，三相半控桥电阻性负载时，电路 的移相范围 180 。 二、判断题：（本题共二、判断题：（本题共 10 小题，小题，每题每题 1 分，共分，共 10 分）分） 1、双向晶闸管的额定电流的定义与普通晶闸管不一样，双向晶闸管的额定电流是 用电流有效值来表示的。（ ） 2、逆变器采用负载换流方式实现换流时，负载谐振回路不一定要呈电容性。（ ） 河北水利电力学院电气工程学院电力电子技术习题集 3、无源逆变指的是把直流电能转换成交流电能送给交流电网。 （ ） 4、对三相桥式全控整流电路的晶闸管进行触发时，只有采用双窄脉冲触发，电路才 能正常工作。 （ ） 5、 PWM 脉宽调制型逆变电路中， 采用不可控整流电源供电， 也能正常工作。 （ ） 6、在变流装置系统中，增加电源的相数也可以提高电网的功率因数。 （ ） 7、过快的晶闸管阳极 du/dt 会使误导通。（ ） 8、电流可逆斩波电路可实现直流电动机的四象限运行。（ ） 9、为避免三次谐波注入电网，晶闸管整流电路中的整流变压器应采用 Y/Y 接法 （ ） 10、在 DC/DC 变换电路中，可以采用电网换流方法。（ ） 三、选择题：（本题共三、选择题：（本题共 10 小题，每题小题，每题 1 分，共分，共 10 分）分） 1、三相全控桥式整流电路带电阻负载，当触发角=0时，输出的负载电压平均值为 （ ）。A、0.45U2 B、0.9U2 C、1.17U2 D、2.34U2 2、变流装置的功率因数总是（ ）。 A、大于 1 B、等于 1 C、小于小于 1 大于大于 0 D、为负 3、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、0-90 B、30-120 C、60-150 D、90-150 4、三相半波可控整流电路在换相时，换相重叠角的大小与哪几个参数有关（ ）。 A、Id、 XL、U2 B、Id； C、U2 D、U2、XL； 5、为限制功率晶体管的饱和深度，减少存储时间，桓流驱动电路经常采用（ ）。 A、du/dt 抑制电路 B、抗饱和电路抗饱和电路 C、di/dt 抑制电路 D、吸收电路 6、 单相半控桥电感性负载电路中， 在负载两端并联一个续流二极管的作用是 （ ） 。 A、增加晶闸管的导电能力 B、抑制温漂 C、增加输出电压的稳定性 D、防止失控现象的产生防止失控现象的产生 7、 功率晶体管的安全工作区由以下 4 条曲线限定： 集电极-发射极允许最高击穿电压， 集电极最大允许直流功率线，集电极最大允许电流线和_ A、基极最大允许直流功率线 B、基极最大允许电压线 C、临界饱和线 D、二次击穿功率线 河北水利电力学院电气工程学院电力电子技术习题集 8、直流斩波电路是一种_变换电路。 A、AC/AC B、DC/AC C、DC/DC D、AC/DC 9、三相半波带电阻性负载时，为 度时，可控整流输出的电压波形处于连续和 断续的临界状态。 三相全控桥的临界状态是 60 度。 A、0 度 B、60 度 C、30 度度 D、120 度。 10、在晶闸管触发电路中，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、控制电压 C、脉冲变压器变比 D、整流变压器变比 四、简答题：（本题共四、简答题：（本题共 4 小题，共小题，共 28 分）分） 1、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？（8 分） 2、下面 BOOST 升压电路中，电感 L 与电容 C 的作用是什么？（6 分） 3、晶闸管变流装置中为什么在主电路上要加入整流变压器进行降压？（7 分） 4、单相电压型逆变电路中，电阻性负载和电感性负载对输出电压、电流有何影响？ 电路结构有哪些变化？（7 分） 五、作图题：（本题共五、作图题：（本题共 2 小题，共小题，共 14 分）分） 1、对于下图所示的桥式可逆斩波电路，若需使电动机工作于反转电动状态，试分析 电路的工作情况，并绘出相应的两条电流流通路径，同时标注电流流向。（8 分） 河北水利电力学院电气工程学院电力电子技术习题集 uab uac ubc uba uca ucb uab uac ud 2、设三相桥式可控整流电路工作于有源逆状态，试画出 =60 时的整流输出电压波 形（6 分） 六、计算题（本题共六、计算题（本题共 1 小题，共小题，共 18 分）分） 1、三相全控桥式整流电路，L=0.2H，R=4，要求 Ud从 0220V 之间变化。试求： （1）不考虑控制角裕量时的，整流变压器二次线电压。（3 分） （2）如电压，电流裕量取 2 倍，计算晶闸管额定电压，电流值。（8 分） （3）变压器二次电流有效值 I2。（4 分） （4）计算整流变压器二次侧容量 S2。（3 分） 习题习题 5 5 一、填空题（本题共一、填空题（本题共 17 小题，每空小题，每空 1 分，共分，共 20 分）分） 1、晶闸管是硅晶体闸流管的简称，常用的外形有 平板型平板型 与 螺栓型螺栓型 。 2、 选用晶闸管的额定电流时， 根据实际最大电流计算后至少还要乘以 1.5-2 。 3、晶闸管的导通条件是 阳极和门极同时承受正向电压 。 4、晶闸管的断态不重复峰值电压 UDSM与转折电压 UBO在数值大小上应为 UDSM 小于 UBO。 河北水利电力学院电气工程学院电力电子技术习题集 5、从晶闸管的伏安特性曲线可知，晶闸管具有 单向可控导电性单向可控导电性 的特性。 6、把晶闸管承受正压起到触发导通之间的电角度称为 触发角 。 7、触发脉冲可采取宽脉冲触发与双窄脉冲触发两种方法，目前采用较多的是 双窄脉冲 触发方法。 8、 三相半波三相半波 可控整流电路，是三相可控整流电路最基本的组成形式。 9、在三相半波可控整流电路中，电感性负载，当控制角 大于大于 30 度度 时，输 出电压波形出现负值，因而常加续流二极管。 10、三相桥式整流电路中，当控制角 300时，则在对应的线电压波形上触发脉冲 距波形原点为 90 度度 。 11、考虑变压器漏抗的可控整流电路中，如与不考虑漏抗的相比，则使输出电压平 均值 降低降低 。 12、有源逆变器是将直流电能转换为交流电能馈送回 电网电网 的逆变电路。 13、有源逆变产生的条件之一是：变流电路输出的直流平均电压 Ud的极性必须保 证与直流电源电势 Ed的极性成 反极性反极性 相连，且满足|Ud|/2 时，电 流主要是依靠电动势 Ed来维持的，所以总的能量是电动机回馈给 电网 。 14、有环流可逆电路常见的主电路联结方式有 、 。 15、在无源逆变与直接斩波电路中，都必须设置换流 辅助电路 ，强迫 导通的晶闸管可靠关断。 16、晶闸管元件并联时，要保证每一路元件所分担的电流 平均 。 17、 根据对触发电路的要求知道， 触发电路应包括同步信号发生器、 移相控制 、 脉冲整形与功放电路。 二、选择题（本题共二、选择题（本题共 10 小题，每题小题，每题 1 分，共分，共 10 分）分） 1、具有自关断能力的电力半导体器件称为( A ) A、全控型器件 B、半控型器件 C、不控型器件 D、触发型器件 2、取断态重复峰值电压和反向重复峰值电压中较小的一个，并规化为标准电压等级 后，定为该晶闸管的( D ) A、转折电压 B、反向击穿电压 C、阈值电压 D、额定电压 3、单相半控桥式整流电路带纯电阻性负载时，晶闸管承受正向电压的最大值为 ( B )A、 2 U2 2 1 B、 2 U2 C、 2 U22 D、 2 U6 4、单相桥式半控整流电路中，电阻性负载，流过每个晶闸管的有效电流 IT( B ) 河北水利电力学院电气工程学院电力电子技术习题集 A、I B、0.5I C、(/2)*I D、(2)*I 5、三相桥式全控整流电路，电阻性负载时的移相范围为（C ）。 A、001800 B、001500 C、001200 D、00900 6、单相全控桥式有源逆变电路，控制角为 a，则输出电压的平均值为( B ) A、Ud=1.17U2cosa B、Ud=0.9U2cosa C、Ud=-2.34U2cosa D、Ud=0.45U2cosa 7、三相全控桥式变流电路工作于有源逆变状态的条件是( D ) A、 3 = B、 2 8、为了防止逆变失败，最小逆变角限制为( C )。 A、100150 B、200250 C、300350 D、400450 9、电流型三相桥式逆变电路，120导通型，则在任一时刻开关管导通的个数是不同 相的上、下桥臂( A ) A、各一只 B、各二只 C、共三只 D、共四只 10、定宽调频是斩波器的一种( A ) A、时间比控制方式 B、瞬时值控制 C、移相控制方式 D、模糊控制 三、简答题（本题共三、简答题（本题共 5 小题，每题小题，每题 5 分，共分，共 25 分）分） 1、什么是可控整流?它是利用晶闸管的哪些特性来实现的?（5 分） 2、什么是逆变失败？导致逆变失败的原因是什么？（5 分） 3、将下表格中空缺的部分按要求填好，变压器二次相电压为 U2，对于电感负载满足 大电感负载的条件。（5 分） 河北水利电力学院电气工程学院电力电子技术习题集 4、电压源型变频器和电流源型变频器的区别是什么？（5 分） 5、试说明 SPWM 控制的基本原理。（5 分） 四、作图题（本题共四、作图题（本题共 2 小题，每小题小题，每小题 10 分，共分，共 20 分）分） 1、已知单相全控桥式整流电路，电感性负载不接续流二极管。试绘出当=450时输 出电压波形 ud和晶闸管 T1的端电压波形。 2、三相桥式全控整流电路，电阻性负载，试画出当=600时输出电压 ud的波形、晶 闸管的端电压 uT1的波形。 Ud T6 T4 T2 T5 T3 T1 A B C Rd Ld 五、计算题（五、计算题（本题共本题共 1 小题，小题，共共 1515 分）分） 三相全控桥整流电路如图所示。已知电感性负载 L =0.2H、R =1、 =75，变 压器二次相电压 U2=100V。 1) 计算负载的平均整流电压 Ud和负载电流平均值 Id； 2) 选择晶闸管的型号； 3) 计算变压器二次电流的有效值 I2。 六、分析题（六、分析题（本题共本题共 1 小题，小题，共共 1010 分）分） 河北水利电力学院电气工程学院电力电子技术习题集 如图所示为串联二极管式电流型三相逆变器， 试以从 VT1 到 VT3 之间的换流过程 来分析电路的工作原理，并说明此电路的特点。 习题习题 7 7 一、填空题（本题共一、填空题（本题共 14 小题，每空小题，每空 1 分，共分，共 20 分）分） 1、晶闸管是三端器件，三个引出电极分别为：阳极、阴极和 门 极。 2、晶闸管的额定电流是用在一定条件下的 通态平均通态平均 电流来标定。 3、 为了保证晶闸管可靠与迅速地关断， 通常在管子阳极电压下降为零之后， 加 一段时间的 反向 电压。 4、同一晶闸管，维持电流 IH与擎住电流 IL的数值大小上有 IL 大于 IH。 5、某晶闸管的型号为 KP200-5，其中 200 表示 ，5 表示 。 6、从晶闸管开始承受正向电压的到晶闸管导通时刻的电度角称为 控制角 。 7、为了保证三相全控桥电路能启动工作，触发脉冲必须采用 宽脉冲 或 双脉冲 。 8、三相半波整流电路有 共阴极 和 共阳极 两种接法。 9、三相全控桥的共阴极组要求触发脉冲以 120为间隔，依次在 正 半周触 发共阴极组的各晶闸管。 10、电阻性负载三相桥式可控整流电路中，晶闸管所承受的最大正向电压 UFm 等于 2 2U ，设 U2为相电压有效值。 11、在单相全控桥式变流器控制直流电动机卷扬机拖动系统中，若使变流器工作于 M 3 U V W + - L Id C1 C2 C3 C4 C5 C6 VD1 VD2 VD3 VD4 VD5 VD6 Ud VT1 VT2 VT3 VT4 VT5 VT6 河北水利电力学院电气工程学院电力电子技术习题集 有源逆变状态时，需使控制角 a/2，同时|Ed| 大于 |Ud|。 12、 为了防止逆变失败， 对于工作在逆变状态的电路， 对其 触发电路 的可靠性， 晶闸管 的质量以及 电源 的保护功能， 都比整流电路要 求高，同时对逆变角的限制为 30-35 度 。 13、电压型逆变器其中间直流环节以 电容 贮能。 14、晶闸管串联时，给每只管子并联相同的 RC 电路是 均压 措施。 二、选择题（本题共二、选择题（本题共 10 小题，每题小题，每题 1 分，共分，共 10 分）分） 1、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 ( B ) A、导通状态 B、关断状态 C、饱和状态 D、不定 2、在型号 KP1012G 中，数字 10 表示( B ) A、额定电压 10V B、额定电流 10A C、额定电压 1000V D、额定电流 100A 3、单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角的最大移相范围是( D ) A、90 B、120 C、150 D、180 4、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 5、在晶闸管三相桥式可控整流电路电流断续时的机械特性中，当( A )时，所有不 同控制角的特性曲线实际空载转速均相同。 A、300 B、600 C、900 D、1200 6、在大电感负载三相全控桥中，当 60时，在过了自然换相点之后和下一个晶闸 管被触发之前，整流输出 ud为负值，交流电源接受回馈的能量，电感( A ) A、释放储能 B、既不释放能量也不储能 C、吸收能量 D、以储能为主 7、将直流电能转换为交流电能供给负载的变流器是( D ) A、有源逆变器 B、A/D 变换器 C、D/A 变换器 D、无源逆变器 8、采用多重化电压源型逆变器的目的，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 9、180导电型电压型三相桥式逆变电路，其换相是在如下哪种情形的上、下二个开 关之间进行( A ) A、同一相 B、不同相 C、固定相 D、不确定相 10、直波斩波电路是一种( C )变换电路 A、AC/AC B、DC/AC C、DC/DC D、AC/DC 三、简答题（本题共三、简答题（本题共 5 小题，每题小题，每题 5 分，共分，共 25 分）分） 河北水利电力学院电气工程学院电力电子技术习题集 3、试简述三相半控桥式整流电路与三相全控桥式整流电路的特点。 2、将下列表格中空缺的部分按要求填好，变压器二次相电压为 U2，对于电感负载满 足大电感负载的条件。 3、举出三种常用过电流保护电器，并指出其动作时间的典型值。 4、已知三相半波可控整流电路，采用 NPN 管的锯齿波同步触发电路，整流变压器为 Y5 接法，试求同步变压器接法与其矢量图。 5、对于正弦脉冲宽度调制（SPWM），什么是调制信号？什么是载波信号？何谓调制 比？ 四、作图题（本题共四、作图题（本题共 2 小题，每小题小题，每小题 10 分）分） 1、如图所示电路，试画出 =450时输出电压 波形 ud和晶闸管 V11 的电流波形 iv11。 河北水利电力学院电气工程学院电力电子技术习题集 2、三相桥式全控整流电路，大电感负载，接有续流二极管，试画出当 =300时输出 电压 ud的波形及端电压 uT1的波形。 五、计算题（五、计算题（本题共本题共 1 小题，小题，共共 1515 分）分） 三相全控桥式整流电路大电感负载，不接续流二极管，U2=220V，R=4， =600，试求： (1)、输出电压平均值 Ud和电流平均值 Id； (2)、晶闸管电流平均值 Idt和有效值 It； (3)、变压器副边电流有效值 I2和容量 S2。 六、分析题（六、分析题（本题本题共共 1 小题，小题，共共 1010 分）分） 为了用下图所示的 180通电型逆变器（省略换流回路）产生相序为 U、V、W 的 三相平衡输出电压，应按怎样的顺序触发晶闸管 61 VTVT？若使相序反向，触发顺 序又如何？ 河北水利电力学院电气工程学院电力电子技术习题集 习题习题 8 8 一、填空题（本题共一、填空题（本题共 14 小题，每空小题，每空 1 分，共分，共 20 分）分） 1、晶闸管的三个电极分别是 阳极 、 阴 、 门 。 2、选用晶闸管的额定电压值应比实际工作时的最大电压大 2-3 倍，使其有一 定的电压裕量。 3、当晶闸管加上正向 阳极电压 后，门极加上适当的 正向 电 压，使晶闸管导通的过程，称为触发。 4、晶闸管和负载串联，接在正弦交流电源上，晶闸管的额定电流为 100A，如果 导电角为 900,允许通过的最大电流平均值是 2 100 。 5、晶闸管每周期导通的电度角称晶闸管的 导通角 。 6、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 UTM等于 （设 U2为相电压有效值）。 7、在三相可控整流电路中，00的地方（自然换相点）为相邻线电压的交点，它 距对应线电压波形的原点为 60 度 。 8、三相全控桥整流电路，电阻性负载，当控制角 小于 60 度 时，电流 连续。三相半波临界角 30 度 9、对于三相半波可控整流电路，换相重叠角的影响，将使输出电压平均值 减小 。 10、逆变器可分为无源逆变器和 有源 逆变器两大类。 11、 在晶闸管有源逆变电路中， 绝对不允许两个电源势 顺向 相连。 12、变流器换流的方式有 电容换流 和 电感换流 两种。 13、晶闸管串联时，给每只管子并联相同阻值的电阻 R 是 均压均压 措施。 河北水利电力学院电气工程学院电力电子技术习题集 14、锯齿波同步的晶体管触发电路由 同步环节 、 移相环节 、 脉冲形成与放大环节 及其它环节成。 二、选择题（本题共二、选择题（本题共 10 小题，每题小题，每题 1 分，共分，共 10 分）分） 1、对于同一晶闸管，维持电流 IH与擎住电流 IL在数值大小上有，IL（ ）IH。 A、大于 B、等于 C、小于 D、无关 2、在晶闸管应用电路中，为了防止误触发，应使干扰信号的幅值限制在（ ） A、可靠触发区 B、不可靠触发区 C、安全工作区 D、不触发区 3、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、 2 2 2 U B、 U2 2 C、2 U2 2 D.、 U2 6 4、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 5、三相桥式全控整流电路，大电感负载，当 （ ）时整流平均电压 Ud=0。 A、300 B、600 C、900 D、1200 6、在三相桥式全控整流电路中，整流输出电压的平均值为( ) A、 22 U34. 2U 63 或B、 22 U17. 1U 2 63 或C、 22 U56. 1U 62 或 D、 22 U78. 0U 6 或 7、全控桥式变流器直流电动机卷扬机拖动系统中，当降下重物时，Ud与 Ed的比值为 ( ) A、1 E U d d B、1 E U d d B. 1 E U d d C. 1 E U d d = D. 0 E U d d = 8、三相全控桥式有源逆变电路，晶闸管电流的有效值 IT为( B ) A. d I 3 1 B. d I 3 1 C. d I 3 2 D.Id 9、三相全控桥式变流电路工作于有源逆变状态的条件是( D ) A. 3 = B. 2 10、触发电路中的触发信号应具有（ A ） A.足够大的触发功率 B.足够小的触发功率 C.尽可能缓的前沿 D.尽可能窄的宽度 二、问答题：（本题共二、问答题：（本题共 4 小题，每小题小题，每小题 5 分，共分，共 20 分）分） 1、什么是控制角？导通角？为什么一定要在晶闸管承受正向电压时触发晶闸 管？