电力电子技术练习题(答案)ppt课件.ppt

电力电子技术练习题 1 一 填空题 1 电子技术包括和两大分支 2 晶闸管的内部结构包含层半导体 个PN结 3 晶闸管的导通条件是 1 阳极和阴极外加电压 2 控制极外加合适的 4 在规定条件下 晶闸管所允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值 称为晶闸管的 5 普通晶闸管的额定电流是用来标定的 6 选择晶闸管时应考虑安全裕量 其额定电压应为实际工作时可能承受的最大电压的倍 信息电子技术 电力电子技术 四 3 正向 正向触发脉冲 额定电流 2 3 工频正弦半波电流的平均值 2 7 晶闸管导电特点是 1 具有可控性 2 具有 8 单相全控桥式整流带电阻性负载的电路中 晶闸管控制角 的移相范围为 晶闸管可能承受的最大电压为 9 单相全控桥式整流带电感性负载的电路中 晶闸管控制角 的移相范围为 晶闸管可能承受的最大电压为 10 单结管的图形符号是 单向导电性 3 11 单结管的伏安特性曲线如图 V点称为 V点对应的电压称为 P点称为 P点对应的电压称为 12 当发射极电压等于峰点电压时单结管 发射极电压小于谷点电压时单结管 12 单相全控桥式整流带电感性负载的电路中 为了扩大移相范围 去掉输出电压的负值 以提高输出电压值 常在负载两端并联 谷点电压 谷点 峰点电压 峰点 续流二极管 导通 截止 4 13 三相半波可控整流带电阻性负载的电路中 晶闸管控制角 的移相范围是 晶闸管可能承受的最大电压为 14 三相全控桥式整流电路如图所示 其中两组晶闸管 VT1 VT3 VT5为组 VT2 VT4 VT6为组 晶闸管的导通顺序是 各晶闸管的触发脉冲依次相差 同一相的两只晶闸管的触发脉冲依次相差 共阳极 共阴极 VT1VT2VT3VT4VT5VT6 5 15 三相半波可控整流带电感性负载的电路中 晶闸管控制角 的移相范围是 晶闸管可能承受的最大电压为 16 三相全控桥式整流电路带电阻性负载的电路中 晶闸管控制角 的移相范围是 晶闸管可能承受的最大电压为 17 将交流电变成直流电的过程称为 18 将直流电变成交流电的过程称为 19 逆变电路分为和两类 20 可关断晶闸管 GTO 外加电压为正向电压时 对门极加正向触发脉冲 GTO 当GTO已处于导通状态时 对门极加负的触发脉冲 GTO 整流 逆变 有源逆变 无源逆变 导通 关断 6 21 对于电力场效应晶体管 MOSFET 当栅源电压UGS大于开启电压UT时 漏极和源极 22 电力晶体管 GTR 的输出特性曲线可分为三个区 区 区和区 23 绝缘栅双极型晶体管 IGBT 当门 栅 极施加正向电压即UGE为正且大于开启电压时 IGBT 当门 栅 极施加反向电压时 IGBT 导通 放大 截止 饱和 导通 截止 7 24 电力电子器件驱动电路的基本任务 对半控型器件只需提供 对全控型器件则既要提供 又要提供 25 将一个恒定的直流电压变换成另一固定的或可调的直流电压的电路称为 26 如图的电路为 其输出直流电压的平均值UO 开通信号 开通信号 关断信号 直流斩波电路 DC DC变换电路 降压斩波电路 8 27 如图的电路为 其输出直流电压的平均值UO 28 如图的电路为 其输出直流电压的平均值UO 升压斩波电路 升降压斩波电路 9 29 通过某种装置对交流电压的有效值或功率进行调整 称为 30 交流调压电路有三种调制方式 和通断式 31 双向晶闸管的主要参数中 额定电流指的是 32 对于电阻性负载的单相交流调压电路 输入电压为Ui 控制角 的可调范围为 输出电压的可调范围为 交流调压电路 相控式 斩波式 在规定条件下 晶闸管所允许流过的最大工频电流的有效值 10 33 对于电感性负载的单相交流调压电路 若负载的阻抗角为 则晶闸管的控制角 的可调范围为 34 将50Hz的工频交流电直接变换成其他频率的交流电 般输出频率均小于工频频率 这种直接变频的方式称为 35 将50Hz的交流电先经整流变换为直流电 再由直流电变换为所需频率的交流电这种变频的方式称为 交 交变频 交 直 交变频 11 36 如图为电流型并联谐振式变频电路 其输出电流的波形为 其输出电压的波形基本为 37 如图为电压型并联谐振式变频电路 其输出电流的波形为 其输出电压的波形基本为 矩形波 正弦波 矩形波 正弦波 12 38 电压型变频电路的特点是 1 直流侧接有 相当于电压源 直流电压基本无脉动 2 交流侧电压波形为 交流侧电流的波形由决定 39 电流型变频电路的特点不 1 直流侧接有 相当于电流源 直流电流基本无脉动 2 交流侧电流为 交流侧电压的波形由决定 大电容 大电感 矩形波 矩形波 负载性质 负载性质 13 1 晶闸管的导通条件是 A外加正向电压且控制极外加合适的触发信号B只需外加正向电压C控制极外加触发信号D外加正向电压为额定电压2 三相全控桥式整流电路带电感性负载的电路中 晶闸管控制角 的移相范围是 A0 1800B0 1200C0 1500D0 900 二 单项选择题 A D 14 3 将直流电变成一固定频率或可调频率的交流电直接供给负载的电路是 A有源逆变电路B无源逆变电路C单相整流电路D单相整流电路4 将直流电变成和电网同频率的交流并反馈到交流电网的电路是 A单相整流电路B无源逆变电路C单相整流电路D有源逆变电路 B D 15 5 有源逆变的条件 A 1 有直流电动势源EM 其极性和晶闸管的导通方向一致且EM Ud 2 逆变角 90 B 1 有直流电动势源EM 其极性须和晶闸管的导通方向一致且EM Ud 2 逆变角 90 90 D 1 无直流电动势源EM 2 逆变角 90 90 A 16 6 对于全控型电力电子器件 驱动电路的基本任务是 A既要提供开通控制信号 又要提供关断控制信号 B只要提供开通控制信号 C只要提供关断控制信号 D因为是全控型 不必要提供控制信号 7 在库克斩波电路中 要得到高于输入电压的输出电压 开关管的开通占空比要 A小于0 5B大于0 5C等于0 5D等于1 A B 17 8 双向晶闸管的内部结构与普通晶闸管不一样 它的内部有 A PNP三层 两个PN结B NPNP四层 3个PN结C NPNPN五层 4个PN结D NP两层 一个PN结9 对于单相交流调压电路 改变控制角可以改变负载电压的 A 平均值B 有效值C 峰 峰值D 频率10 对于三相全控桥式整流电路 改变控制角可以改变负载电压的 A平均值B有效值C峰 峰值D频率 C B A 18 11 如图为电流型并联谐振式变频电路 其输出电压的波形基本为 A 方波B正弦波C三角波D半波整流的波形12 如图为电流型并联谐振式变频电路 其输出电流的波形为 A 方波B正弦波C三角波D半波整流的波形 B A 19 13 如图为电压型串联谐振式变频电路 其输出电流的波形基本为 A 方波B正弦波C三角波D半波整流的波形14 如图为电压型串联谐振式变频电路 其输出电压的波形为 A 方波B正弦波C三角波D半波整流的波形 B A 20 三 判断题 1 晶闸管的阳极和阴极外加正向电压时晶闸管就可以导通 2 晶闸管的阳极和阴极外加正向电压 门极加合适的触发脉冲时 晶闸管就可以导通 3 晶闸管的阳极电流小于维持电流时晶闸管就可以关断 4 切断正向电压或外加反向电压时晶闸管就可以关断 5 单相全控桥式整流带电感性负载的电路中 为了扩大移相范围 去掉输出电压的负值 以提高输出电压值 常在负载两端并联续流二极管 21 6 单相半控桥式整流带电感性负载的电路中 为了扩大移相范围 去掉输出电压的负值 以提高输出电压值 常在负载两端并联续流二极管 7 三相半波可控整流带电感性负载的电路中 晶闸管控制角 的移相范围为0 1800 8 三相全控桥式整流带电阻性负载的电路中 晶闸管控制角 的移相范围为0 1800 9 三相全控桥式整流带电阻性负载的电路中 晶闸管控制角 的移相范围为0 1200 22 10 双向晶闸管与普通晶闸管一样 其额定电流也用工频半波整流的平均值来标定 11 双向晶闸管的额定电流用工频正弦交流电的有效值来表示 12 双向晶闸管与普通晶闸管一样 其内部由四层半导体PNPN构成 13 双向晶闸管与普通晶闸管不一样 其内部由五层半导体NPNPN构成 14 双向晶闸管与普通晶闸管一样 其内部有三个PN结 23 15 双向晶闸管与普通晶闸管不一样 其内部有四个PN结 16 单相半控桥式整流带电感性负载的电路中 为了解决电路失控的问题 常在负载两端并联续流二极管 24 四 简答题 1 双向晶闸管额定电流的定义与普通晶闸管额定电流的定义有何不同 答 双向晶闸管的额定电流以允许流过的最大工频电流的有效值来标定 普通晶闸管的额定电流以允许流过的最大工频正弦半波整流电流的平均值来标定 2 额定电流100A的两只普通晶闸管反并联 若用双向晶闸管代替 其额定电流 正弦半波整流电流的平均值 25 3 单相全控桥式整流带电感性负载的电路中 并联续流二极管的作用是什么 答 单相全控桥式整流带电感性负载的电路中 并联续流二极管的作用是 扩大控制角移相范围 去掉输出电压的负值 以提高输出电压的平均值 4 单相半控桥式整流电路带电感性负载时 电路会出现什么问题 如何解决 答 电路会出现失控现象 为消除失控现象 可在电路中加接续流二极管 26 5 晶闸管导通后 通过晶闸管电流的大小与电路中哪些参数有关 答 晶闸管导通后 通过晶闸管电流的大小与电路中的电源及负载电阻有关 6 什么是电压型 电流型逆变电路 输出交流电压 交流电流的波形各有什么特点 答 直流侧并联大电容 电压基本无脉动 相当于电压源 此为电压型逆变电路 输出交流电压为矩形波 输出电流波形由负载性质性质决定 直流侧串大电感 电流基本无脉动 相当于电流源 此为电流型逆变电路 输出交流电流为矩形波 输出电压波形由负载性质性质决定 27 五 计算题 1 某晶闸管接在220V交流回路中 通过器件的电流有效值为100A 试选择晶闸管的额定电压和额定电流 2 晶闸管的额定电流为100A 流过电流波形如下图 试求电流的最大值 考虑2倍裕量 28 3 如图所示的单相全控桥式整流电路 变压器的副边电压U2 100V 负载电阻Rd 4 试求 当 300时 输出电压的平均值Ud 输出电流的平均值Id 4 单相全控桥式整流电路 带电阻性负载 变压器的副边电压U2 200V 现需要直流电压135V 试求晶闸管的控制角 29 5 单相全控桥式整流电路 带电阻性负载 直接由220V电网供电 晶闸管的控制角 600 负载电阻Rd 10 试计算输出整流电压的平均值 输出整流电流的平均值和电流的有效值 6 三相半波可控整流电路带电阻性负载 直接由220V电网供电 晶闸管的控制角 300 负载电阻Rd 10 试计算输出整流电压的平均值 输出整流电流的平均值 30 7 三相全波全控桥式整流电路带电阻性负载 直接由220V电网供电 晶闸管的控制角 300 负载电阻Rd 10 试计算输出整流电压的平均值 输出整流电流的平均值 8 调压范围为0 35V的直流电源 采用三相半波可控整流电路带电阻性负载 求 1 整流变压器二次侧相电压有效值 2 计算输出电压为20 2V时的 角 31 9 如图所示的降压斩波电路中 已知E 120V R 6 L值足够大 ton 30 st0ff 20 s 试求 1 占空比D 2 负载电压UO 3 负载电流Io及负载上的功率Po 32 10 有一升压斩波电路如图 已知E 50V 负载电阻R 20 电感L值和电容C值足够大 开关管的开关频率为25KHZ t0ff 20 s 试求 1 占空比D 2 负载电压UO 3 负载电流Io及负载上的功率Po 33 11 开关频率为50KHZ的库克斩波电路 设输出端电容C值足够大 使输出电压保持