电力电子题库含答案

精品文档 1欢迎下载 1 1 一型号为 一型号为 KP10 7KP10 7的晶闸管 的晶闸管 U UTN TN 700V 700V I IT AV T AV 10A 10A 1 1 2 2 中间直流侧接有 中间直流侧接有 大电容大电容 滤波的逆变器是电压型逆变器 交流侧滤波的逆变器是电压型逆变器 交流侧 输出电压输出电压 波形为矩形波 波形为矩形波 3 3 晶闸管串联时 给每只管子并联相同阻值的电阻 晶闸管串联时 给每只管子并联相同阻值的电阻 R R 是是 均压均压 措施 措施 4 4 在 在 SPWMSPWM 的调制中 载波比是的调制中 载波比是 载波载波 频率和频率和 调制波调制波 频率的比值 频率的比值 5 5 考虑变压器漏抗的可控整流电路中 在换相过程期间 两个相邻的晶闸管同 考虑变压器漏抗的可控整流电路中 在换相过程期间 两个相邻的晶闸管同 时导通 对应的电角度称为时导通 对应的电角度称为 换相重叠角换相重叠角 6 6 功率晶体管 功率晶体管 GTRGTR 从高电压小电流向低电压大电流跃变的现象称为从高电压小电流向低电压大电流跃变的现象称为 二次击穿二次击穿 7 7 三相半波可控整流电阻性负载电路中 控制角 三相半波可控整流电阻性负载电路中 控制角 的最大移相范围是的最大移相范围是 150 150 8 8 三相全控桥电路有 三相全控桥电路有 6 6 只晶闸管 应采用只晶闸管 应采用 宽宽 脉冲或脉冲或 双窄双窄 脉冲才能保证电路工作正常 电压连续时每个管导通脉冲才能保证电路工作正常 电压连续时每个管导通 120120 度 每间隔度 每间隔 6060 度有一只晶闸管换流 接在同一桥臂上两个晶闸管触发脉冲之间的相度有一只晶闸管换流 接在同一桥臂上两个晶闸管触发脉冲之间的相 位差为位差为 180 180 9 9 型号为 型号为 KP100 8KP100 8 的晶闸管其额定参数为 额定电压的晶闸管其额定参数为 额定电压 800800 v v 额定电流 额定电流 100100 A A 1010 考虑变压器漏抗的可控整流电路中 在换相过程期间 两个相邻的晶闸管 考虑变压器漏抗的可控整流电路中 在换相过程期间 两个相邻的晶闸管 同时导通 对应的电角度称为同时导通 对应的电角度称为 换相重叠角换相重叠角 1111 抑制过电压的方法之一是用 抑制过电压的方法之一是用 电容电容 吸收可能产生过电压的能量 并用电吸收可能产生过电压的能量 并用电 阻将其消耗 而为抑制器件的阻将其消耗 而为抑制器件的 du dtdu dt 和和 di dtdi dt 减小器件的开关损耗 可采用 减小器件的开关损耗 可采用 接入接入 缓冲缓冲 电路的办法 电路的办法 1212 在交 在交 直直 交变频电路中 中间直流环节用交变频电路中 中间直流环节用 大电容大电容 滤波 则称之为电压型滤波 则称之为电压型 逆变器 若用逆变器 若用 大电感大电感 滤波 则为电流型逆变器 滤波 则为电流型逆变器 1313 锯齿波触发电路由 锯齿波触发电路由脉冲形成环节 锯齿波的形成和脉冲移相环节脉冲形成环节 锯齿波的形成和脉冲移相环节 同步 同步 环节 双窄脉冲形成环节环节 双窄脉冲形成环节 构成 构成 1414 若输入相电压为 若输入相电压为 U U2 2 单相桥式电路的脉冲间隔 单相桥式电路的脉冲间隔 180180 晶闸管最大导 晶闸管最大导 通通 180180 晶闸管承受的最大电压 晶闸管承受的最大电压 U Udm dm 0 9U2 0 9U2 整流电压脉动整流电压脉动 max 次数次数 m m 三相半波电路的脉冲间隔三相半波电路的脉冲间隔 120120 晶闸管最大导通晶闸管最大导通 150150 晶闸管承受的最大电压 晶闸管承受的最大电压 U Udm dm 1 17U2 1 17U2 整流电压脉动次数整流电压脉动次数 m m max 1515 GTOGTO GTRGTR MOSFETMOSFET IGBTIGBT 分别表示 可关断晶闸管 电力晶体管 电力场分别表示 可关断晶闸管 电力晶体管 电力场 效应晶体管 绝缘栅双极晶体管效应晶体管 绝缘栅双极晶体管 1616 在三相半波可控整流电路中 电感性负载 当控制角 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 30 时 时 输出电压波形出现负值 因而常加续流二级管 输出电压波形出现负值 因而常加续流二级管 1717 三相电压型逆变电路基本电路的工作方式是 三相电压型逆变电路基本电路的工作方式是 180 180 导电方式 设输入导电方式 设输入 电压为电压为 U Ud d 输出的交流电压波形为 输出的交流电压波形为 矩形矩形 线电压宽度为 线电压宽度为 180 180 其幅值为其幅值为 U Ud d 相电压宽度为 相电压宽度为 120 120 幅值为 幅值为 2 32 3 U Ud d 二 判断题二 判断题 精品文档 2欢迎下载 1 1 各种电力半导体器件的额定电流 都是以平均电流表示的 各种电力半导体器件的额定电流 都是以平均电流表示的 2 2 对于门极关断晶闸管 当门极上加正触发脉冲时可使晶闸管导通 而当门极 对于门极关断晶闸管 当门极上加正触发脉冲时可使晶闸管导通 而当门极 加上足够的负触发脉冲时又可使导通着的晶闸管关断 加上足够的负触发脉冲时又可使导通着的晶闸管关断 3 3 在规定条件下 不论流过晶闸管的电流波形如何 也不论管的导通角是多大 在规定条件下 不论流过晶闸管的电流波形如何 也不论管的导通角是多大 只要通过管子的电流的有效值不超过该管额定电流的有效值 管子的发热就是只要通过管子的电流的有效值不超过该管额定电流的有效值 管子的发热就是 允许的 允许的 4 4 单相半波可控整流电路 无论其所带负载是感性还是纯阻性的 晶闸管的导 单相半波可控整流电路 无论其所带负载是感性还是纯阻性的 晶闸管的导 通角与触发延迟角之和一定等于通角与触发延迟角之和一定等于 180 180 5 5 三相半波可控整流电路的最大移相范围是 三相半波可控整流电路的最大移相范围是 0 0 180 180 6 6 若加到晶闸管两端电压的上升率过大 就可能造成晶闸管误导通 若加到晶闸管两端电压的上升率过大 就可能造成晶闸管误导通 7 7 斩波器的定频调宽工作方式 是指保持斩波器通断频率不变 通过改变电压 斩波器的定频调宽工作方式 是指保持斩波器通断频率不变 通过改变电压 脉冲的宽度来使输出电压平均值改 脉冲的宽度来使输出电压平均值改 8 8 无源逆变是将直流电变换为某一频率或可变频率的交流电供给负载使用 无源逆变是将直流电变换为某一频率或可变频率的交流电供给负载使用 9 9 在单极性的 在单极性的 SPWMSPWM 调制方式中 参考信号为单极性信号而载波信号为双极性调制方式中 参考信号为单极性信号而载波信号为双极性 三角波 三角波 1010 在 在 SPWMSPWM 调制方式的逆变器中 只要改变载波信号的频率 就可以改变逆变调制方式的逆变器中 只要改变载波信号的频率 就可以改变逆变 器输出交流电压的频率 器输出交流电压的频率 二 选择二 选择 1 1 晶闸管串联时 给每只管子并联相同阻值的电阻晶闸管串联时 给每只管子并联相同阻值的电阻 R R 是 是 A A 措施 措施 A A 均压均压 B B 均流均流 C C 分压分压 D D 分流分流 2 2 把直流电能变换为所需频率的交流电的装置称为 把直流电能变换为所需频率的交流电的装置称为 B B A A 整流器整流器 B B 逆变器 逆变器 C C 调功器 调功器 D D 斩波器 斩波器 3 3 若增大 若增大 SPWMSPWM 逆变器的输出电压基波频率 可采用的控制方法是逆变器的输出电压基波频率 可采用的控制方法是 C C A A 增大三角波幅度增大三角波幅度 B B 增大三角波频率增大三角波频率 C C 增大正弦调制波频率增大正弦调制波频率 D D 增大正弦调制波幅度增大正弦调制波幅度 4 4 双向晶闸管的额定电流值通常以 双向晶闸管的额定电流值通常以 C C 来定义 来定义 A A 最大值 最大值 B B 平均值 平均值 C C 有效值 有效值 D D 任意值 任意值 5 5 三相桥式可控整流电感性负载电路中不接续流二极管 控制角 三相桥式可控整流电感性负载电路中不接续流二极管 控制角 的最的最 大移相范围是大移相范围是 A A A 90 A 90 B 120 B 120 C 150 C 150 D 180 D 180 6 6 晶闸管并联时应注意 晶闸管并联时应注意 B B A A 均压均压 B B 均流均流 C C 分压分压 D D 分流分流 7 7 在我们所学的三相变流电路中 其中可实现有源逆变的有 在我们所学的三相变流电路中 其中可实现有源逆变的有 A A C C 不 不 可实现有源逆变的有 可实现有源逆变的有 B B D D A A 三相半波整流电路三相半波整流电路 B B 三相半波带续流二极管 三相半波带续流二极管 精品文档 3欢迎下载 C C 三相全控桥电路三相全控桥电路 D D 三相半控桥电路 三相半控桥电路 8 8 功率晶体管功率晶体管 GTRGTR 从高电压小电流向低电压大电流跃变的现象称为从高电压小电流向低电压大电流跃变的现象称为 B B A A 一次击穿一次击穿 B B 二次击穿二次击穿 C C 临界饱和临界饱和 D D 反向截止反向截止 9 9 180180度导电型三相逆变器中 任意时刻有 度导电型三相逆变器中 任意时刻有 B B 个晶闸管同时导通 个晶闸管同时导通 A A 2 2 B B 3 3 C C 1 1 D D 4 4 1010 三相半波可控整流电阻性负载电路中 控制角 三相半波可控整流电阻性负载电路中 控制角 的最大移相范围是的最大移相范围是 C C A 90 A 90 B 120 B 120 C 150 C 150 三 简答 三 简答 1 1 典型全控型电力电子器件有哪些 它们如何分类 典型全控型电力电子器件有哪些 它们如何分类 电流驱动 门极可关断晶闸管电流驱动 门极可关断晶闸管 GTOGTO 电力晶体管 电力晶体管 GTRGTR 电压驱动 电力场效应晶体管电压驱动 电力场效应晶体管 MOSFETMOSFET 绝缘栅双极晶体管 绝缘栅双极晶体管 IGBTIGBT 2 2 单相交 单相交 交变频电路中 如何时输出电压波形接近正弦波 交变频电路中 如何时输出电压波形接近正弦波 为使为使 uouo 波形接近正弦波 可按正弦规律对波形接近正弦波 可按正弦规律对 角进行调制 角进行调制 在半个周期内让在半个周期内让 P P 组组 角按正弦规律从角按正弦规律从 90 90 减到减到 0 0 或某个值 再增加到或某个值 再增加到 90 90 每个控制间隔内的平均输出电压就按正弦规律从零增至最高 再减到零 另外每个控制间隔内的平均输出电压就按正弦规律从零增至最高 再减到零 另外 半个周期可对半个周期可对 N N 组进行同样的控制 组进行同样的控制 uouo 由若干段电源电压拼接而成 在由若干段电源电压拼接而成 在 uouo 的一个周期内 包含的电源电压段数的一个周期内 包含的电源电压段数 越多 其波形就越接近正弦波 越多 其波形就越接近正弦波 3 3 晶闸管串联及并联分别要注意什么 为什么 晶闸管串联及并联分别要注意什么 为什么 晶闸管的串联 当晶闸管的额定电压小于实际要求时 可以用两个以上同型晶闸管的串联 当晶闸管的额定电压小于实际要求时 可以用两个以上同型 号器件相串联 号器件相串联 1 1 静态不均压问题 静态不均压问题 为达到静态均压 首先应选用参数和特性尽量一致的器件 此外可以采用电为达到静态均压 首先应选用参数和特性尽量一致的器件 此外可以采用电 阻均压 阻均压 2 2 动态不均压问题 动态不均压问题 为达到动态均压 同样首先应选择动态参数和特性尽量一致的器件 另外还为达到动态均压 同样首先应选择动态参数和特性尽量一致的器件 另外还 可以用可以用 RCRC 并联支路作动态均压 对于晶闸管来讲 采用门极强脉冲触发可以显并联支路作动态均压 对于晶闸管来讲 采用门极强脉冲触发可以显 著减小器件开通时间上的差异 著减小器件开通时间上的差异 晶闸管的并联 大功率晶闸管装置中 常用多个器件并联来承担较大的电流 晶闸管的并联 大功率晶闸管装置中 常用多个器件并联来承担较大的电流 1 1 晶闸管并联就会分别因静态和动态特性参数的差异而存在电流分配不均 晶闸管并联就会分别因静态和动态特性参数的差异而存在电流分配不均 匀的问题 匀的问题 2 2 均流的首要措施是挑选特性参数尽量一致的器件 此外还可以采用均流 均流的首要措施是挑选特性参数尽量一致的器件 此外还可以采用均流 电抗器 同样 用门极强脉冲触发也有助于动态均流 电抗器 同样 用门极强脉冲触发也有助于动态均流 3 3 当需要同时串联和并联晶闸管时 通常采用先串后并的方法联接 当需要同时串联和并联晶闸管时 通常采用先串后并的方法联接 4 4 三相全控桥可控整流电路中 若采用单脉冲触发 其脉冲宽度至少多少度 三相全控桥可控整流电路中 若采用单脉冲触发 其脉冲宽度至少多少度 为什么 为什么 60 60 在整流电路合闸过程中 或电流断续时 为确保电路正常工作 需保证同在整流电路合闸过程中 或电流断续时 为确保电路正常工作 需保证同 时导通的两个晶闸管均有脉冲 每只晶闸管顺序导通相位依次差时导通的两个晶闸管均有脉冲 每只晶闸管顺序导通相位依次差 6060 度 度 5 5 什么叫有源逆变 有源逆变的条件是什么 什么叫有源逆变 有源逆变的条件是什么 答 当交流侧和电网连结时 为有源逆变电路 答 当交流侧和电网连结时 为有源逆变电路 精品文档 4欢迎下载 有源逆变的两个条件是有源逆变的两个条件是 1 1 有通流方向极性的直流电源和储能元件 足够大的电感 有通流方向极性的直流电源和储能元件 足够大的电感 2 2 控制角大于控制角大于 9090 度度 使使 U U d d 大于大于 E E 反电动势反电动势 6 6 SPWMSPWM 逆变器的输出电压基波频率及电压幅值分别由什么决定 作图说明如逆变器的输出电压基波频率及电压幅值分别由什么决定 作图说明如 何用自然采样法产生何用自然采样法产生 SPWMSPWM 信号 信号 周期 占空比 周期 占空比 tUC sin r U t T s T s T off t on t on t off t a b p t 脉冲宽度为 sin sin 2 1 2 21 tt MT ttt t ononp 将基准正弦波与一个载波三角波相比较 由两者的交点决定出逆变器开关模式的方法 M 值越大 则输出电压也越高 为正弦波角频率 改变 则 PWM 脉冲列基波频率也随之 改变 为正弦波与三角波两个相邻交点的时刻 1 t 2 t 7 7 斩波电路三种控制方式分别是什么 斩波电路三种控制方式分别是什么 1 1 脉冲宽度调制 脉冲宽度调制 PWMPWM T T 不变 改变不变 改变 tonton 2 2 频率调制 频率调制 tonton 不变 改变不变 改变 T T 3 3 混合型 混合型 tonton 和和 T T 都可调 改变占空比都可调 改变占空比 8 8 测得三相半波整流电路带感性负载 并接有续流管电路的输出端电压波形如 测得三相半波整流电路带感性负载 并接有续流管电路的输出端电压波形如 下图 试判断控制角大小 分析说明其正确与否 并分析可能造成此现象的原下图 试判断控制角大小 分析说明其正确与否 并分析可能造成此现象的原 因 因 60 60 原因 脉冲丢失 控制角突然增大到原因 脉冲丢失 控制角突然增大到 180 180 突然切断触发电路 突然切断触发电路 9 9 晶闸管触发电路的基本要求是什么 晶闸管触发电路的基本要求是什么 答 触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通 触发脉冲应有足够的幅答 触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通 触发脉冲应有足够的幅 度 所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极的电压 电流和功率额定值且在门度 所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极的电压 电流和功率额定值且在门 极伏安特性的可靠触发区域内 应有良好的抗干扰性能 温度稳定 极伏安特性的可靠触发区域内 应有良好的抗干扰性能 温度稳定 精品文档 5欢迎下载 1010 电力电子器件工作时产生过电压的原因及防止措施有哪些 电力电子器件工作时产生过电压的原因及防止措施有哪些 答 产生原因 答 产生原因 1 1 由分闸 合闸产生的操作过电压 由分闸 合闸产生的操作过电压 2 2 雷击引起的雷击过电 雷击引起的雷击过电 压 压 3 3 晶闸管或与全控型器件反并联的续流二极管换相过程中产生的换 晶闸管或与全控型器件反并联的续流二极管换相过程中产生的换 相电压 措施 压敏电阻 交流侧相电压 措施 压敏电阻 交流侧 RCRC 抑制电路 直流侧抑制电路 直流侧 RCRC 控制电路 直控制电路 直 流侧流侧 RCRC 抑制电路 变压器屏蔽层 避雷器 器件关断过电压抑制电路 变压器屏蔽层 避雷器 器件关断过电压 RCRC 抑制电路 抑制电路 1111 什么是同步调制 什么是异步调制 各有什么特点 什么是同步调制 什么是异步调制 各有什么特点 载波信号频率不变的调制方式称为异步调制 载波比载波信号频率不变的调制方式称为异步调制 载波比 N N 是变化的 是变化的 异步调制的主要特点是异步调制的主要特点是 1 1 不对称 不对称 2 2 当信号波频率较低时 当信号波频率较低时 载波比载波比 较大较大 PWMPWM 波形接近正弦波 信号频率增高时波形接近正弦波 信号频率增高时 载波比载波比 N N 减小减小 一周期内的脉一周期内的脉 冲数减少冲数减少 PWM PWM 脉冲不对称的影响就变大脉冲不对称的影响就变大 有时信号波的微小变化还会产生有时信号波的微小变化还会产生 PWMPWM 脉冲的跳动 这就使得输出脉冲的跳动 这就使得输出 PWMPWM 波和正弦波的差异变大 波和正弦波的差异变大 载波比载波比 N N 等于常数等于常数 称为同步调制 称为同步调制 同步调制的主要特点是同步调制的主要特点是 脉冲数固定的脉冲数固定的 脉冲相位也是固定的 输出频率脉冲相位也是固定的 输出频率 很低时很低时 载波频率也很低 谐波不易滤除 载波频率也很低 谐波不易滤除 1212 试分析 试分析 BUCKBUCK 斩波电路的工作原理 并绘制输出电压 电感电压及电流波形 斩波电路的工作原理 并绘制输出电压 电感电压及电流波形 当 V 处于通态时 电源 Ui向负载供电 UD Ui 当 V 处于断态时 负载电流经二极管 D 续流 电压 UD近似为零 至一个周期 T 结束 再驱动 V 导通 重复上一周期的过程 负载 电压的平均值为 式中 ton为 V 处于通态的时间 toff为 V 处于断态的时间 T 为开关周期 为导通占 空比 简称占空比或导通比 ton T 由此可知 输出到负载的电压平均值 UO最大为 Ui 若减小占空比 则 UO随之减小 由于输出电压低于输入电压 故称该电路为降压斩 波电路 1313 什么是逆变失败 逆变失败产生的原因有哪些 什么是逆变失败 逆变失败产生的原因有哪些 逆变运行时 一旦发生换相失败 外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成逆变运行时 一旦发生换相失败 外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成 短路 或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联 由于逆变短路 或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联 由于逆变 ii on i offon on o aUU T t U tt t U 精品文档 6欢迎下载 电路的内阻很小 形成很大的短路电流 这种情况称为逆变失败 或称为逆电路的内阻很小 形成很大的短路电流 这种情况称为逆变失败 或称为逆 变颠覆 变颠覆 逆变失败的原因 逆变失败的原因 1 1 电路工作不可靠 不能适时 准确地给各晶闸管分配脉冲 如脉冲丢失 电路工作不可靠 不能适时 准确地给各晶闸管分配脉冲 如脉冲丢失 脉冲延时等 致使晶闸管不能正常换相 脉冲延时等 致使晶闸管不能正常换相 2 2 管发生故障 该断时不断 或该通时不通 管发生故障 该断时不断 或该通时不通 3 3 电源缺相或突然消失 电源缺相或突然消失 4 4 的裕量角不足 引起换相失败 的裕量角不足 引起换相失败 三 波形作图题三 波形作图题 1 1 单相交流调压电路电感性负载 试画出单相交流调压电路电感性负载 试画出 时的时的 u ud d i id d波形波形 u ud d i id d 2 2 画出当 画出当 30 300 0 60600 0时 三相半波 全控桥整流电路分别带阻性 感性负载时 三相半波 全控桥整流电路分别带阻性 感性负载 的的 u ud d i iT1 T1波形 波形 3 3 单相桥式逆变电路带 单相桥式逆变电路带 RLRL 负载时 根据控制信号作出输出电压 电流的负载时 根据控制信号作出输出电压 电流的 精品文档 7欢迎下载 波形 并简要分析各个区间各器件的工作状态 波形 并简要分析各个区间各器件的工作状态 工作时 V1 和 V2 通断互补 V3 和 V4 通断也互补 以 uo 正半周为例 V1 通 V2 断 V3 和 V4 交替通断 负载电流比电压滞后 在电压正半周 电流有一段区间为正 一段区间为负 负载电流为正的区间 V1 和 V4 导通时 uo 等于 Ud V4 关断时 负载电流通过 V1 和 VD3 续流 uo 0 负载电流为负的区间 V1 和 V4 仍导通 io 为负 实际上 io 从 VD1 和 VD4 流过 仍有 uo Ud V4 关断 V3 开通后 io 从 V3 和 VD1 续流 uo 0 uo 总可得到 Ud 和零两种电平 4 4 单相桥式逆变电路单极性或双极性控制方式波形绘制及控制规律分析单相桥式逆变电路单极性或双极性控制方式波形绘制及控制规律分析 把正弦半波分成 N 等分 就可以把正弦半波看成由 N 个彼此相连的脉冲序 列所组成的波形 如果把这些脉冲序列用相同数量的等幅不等宽的矩形脉冲代 替 使矩形脉冲的中点和相应正弦波部分的中点重合 且使矩