《电力电子技术》复习题

精品文档 1欢迎下载 电力电子技术电力电子技术 复习题复习题 一 是非题是非题 1 表示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 对于门极可关断晶闸管 当门极 上加正触发脉冲时可使晶闸管导通 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 3 晶闸管由正向阻断状态变为导通 状态所需要的最小门极电流 称为 该管的维持电流 精品文档 2欢迎下载 4 在规定条件下 不论流过晶闸管 的电流波形如何 也不论晶闸管的 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 管子的发热就是允许的 5 三相半波可控整流电路的最大移 相范围是 0 180 6 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 7 正弦波脉宽调制 SPWM 是指参 考信号为正弦波的脉冲宽度调制方 式 精品文档 3欢迎下载 8 直流斩波器可以把直流电源的固 定电压变为可调的直流电压输出 9 斩波器的定频调宽工作方式 是 指保持斩波器通端频率不变 通过 改变电压脉冲的宽度来使输出电压 平均值改变 10 电流型逆变器抑制过电流能力 比电压型逆变器强 适用于经常要 求起动 制动与反转拖动装置 11 三相桥式全控整流大电感负载 电路工作于整流状态时 其触发延 迟角 的最大移相范围为 0 90 精品文档 4欢迎下载 12 额定电流为 100A 的双向晶闸管 与额定电流为 50A 两只反并联的普 通晶闸管 两者的电流容量是相同 的 13 晶闸管的正向阻断峰值电压 即 在门极断开和正向阻断条件下 可 以重复加于晶闸管的正向峰值电压 其值低于转折电压 14 在 SPWM 调制方式的逆变器中 精品文档 5欢迎下载 只要改变参考信号正弦波的幅值 就可以调节逆变器输出交流电压的 大小 15 在 SPWM 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 16 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 精品文档 6欢迎下载 二 选择题选择题 1 双极型晶体管和场效应晶体管的 驱动信号 D A 均为电压控制 B 均为电 流控制 C 双极性晶体管为电压控制 场效应晶体管为电流控制 D 双极性晶体管为电流控制 场 效应晶体管为电压控制 2 GTR 的主要缺点之一是 D 精品文档 7欢迎下载 A 开关时间长 B 高频特性差 C 通态压降大 D 有二次击穿现象 3 当阳极和阴极之间加上正向电压 而门极不加任何信号时 晶闸管处 于 B A 导通状态 B 关断状态 C 不确定状态 4 晶闸管触发导通后 其门极对电 路 B A 仍有控制作用 B 失去控制作用 精品文档 8欢迎下载 C 有时仍有控制作用 5 对于一个确定的晶闸管来说 允 许通过它的电流平均值随导电角的 减小而 B A 增加 B 减小 C 不变 6 如果对可控整流电路的输出电流 波形质量要求较高 最好采用 A 滤波 A 串平波电抗器 B 并大电容 C 串大电阻 7 晶闸管整流电路中 同步 的概 念是指 C 精品文档 9欢迎下载 A 触发脉冲与主电路电源电压同 时到来 同时消失 B 触发脉冲与电源电压频率相同 C 触发脉冲与主点路电源电压频 有 8 带续流二极管的单相半控桥式整 流大电感负载电路 当触发延 迟角 等于 C 时 流过 续流二极管电流的平均值等于 流过晶闸管电流的平均值 A 120 B 90 C 60 9 三相半波可控整流电路带电阻负 载时 每只晶闸管的最大导通角 为 D 精品文档 10欢迎下载 A 60 B 150 C 90 D 120 10 三相半波可控整流电路带阻性 负载时 当触发延迟角大于 A 时 输出电流开始断续 A 30 B 60 C 90 11 在三相半波可控整流电路中 当负载为电感性时 在一定范 围内若负载电感量越大 则 D A 输出电压越高 B 输出电压越低 C 导通角 越小 D 导通角 越大 精品文档 11欢迎下载 12 带感性负载的可控整流电路加 入续流二极管后 晶闸管的导通 角比没有二极管前减小了 此时 电路的功率因数 A A 提高了 B 减小了 C 并不变化 13 在需要直流电压较低 电流较 大的场合 宜采用 D 整 流电源 A 单相桥式可控 B 三相桥式可控 C 三相桥式全控 D 带平衡电抗器三相双反星形可 精品文档 12欢迎下载 控 14 带平衡电抗器三相双反星形可 控整流电路中 每只晶闸管流 过的平均电流是负载电流的 D A 1 2 倍 B 1 3 倍 C 1 4 倍 D 1 6 倍 15 三相桥式半控整流电路中 每 只晶闸管流过的平均电流是负载 电流的 C A 1 倍 B 1 2 倍 C 1 3 倍 D 1 6 倍 精品文档 13欢迎下载 16 三相全控桥式整流电阻性负载 电路中 整流变压器二次相电压 的有效值为 U2 当触发延迟角 的变化范围在 30 60 之间时 其输出平均电压为 Ud B A 1 17U2 cos B 2 34U2 cos C Ud 2 34U2 1 cos 60 D 2 34U2 sin 17 晶闸管三相串联二极管式电流 型逆变器是属于 A 导通 型 精品文档 14欢迎下载 A 120 B 150 C 1 8 0 18 要想使正向导通着的普通晶闸 管关断 只要 C 即可 A 断开门极 B 给门极加反 压 C 使通过晶闸管的电流小于 维持电流 19 三相半波可控整流电路带电阻 负载时 其触发延迟角 的移动 范围是 B A 0 120 B 0 150 C 0 180 精品文档 15欢迎下载 20 三相桥式半控整流电路中 每 只晶闸管承受的最高正反向电压 为变压器二次相电压的 C A 2 倍 B 3 倍 C 2 X 3 倍 D 2 3 倍 21 带平衡电抗器三相双反星形可 控整流电路中 平衡电抗器的作 用是使两组三相半波可控整流电 路 D 精品文档 16欢迎下载 A 相串联 B 相并联 C 单独输出 D 以 180 相位差相并联 三 三 简答题简答题 1 电力晶体管 GTR 有哪些特点 答 电力晶体管 GTR 是一种双极 型大功率晶体管 属于电流控制型 器件 由于大电流时 GTR 会产生大 电流效应 导致放大倍数减小 因 此在结构上常采用达林顿结构 其 特点是 导通压降低 所需的驱动 精品文档 17欢迎下载 电流大 使用在感性负载或开关频 率较高时必须设置缓冲电路 且过 载能力差 易发生二次击穿 2 电力场效应晶体管 MOSFET 有哪 些特点 答 电力场效应管 MOSFET 是一 种单极型大功率晶体管 属于电压 控制型器件 其主要优点是基本上 无二次击穿现象 驱动功率小 开 关频率高 输入阻抗大 易于并联 和保护 缺点是导通压降较大 限 制了其电流容量的提高 精品文档 18欢迎下载 3 为什么选用了较高电压 电流等级 的晶闸管还要采用过电压 过电流 保护 答 因为电路发生短路故障时的短 路电流一般都很大 而且电路中各 种过电压的峰值可达到电源电压幅 值的好几倍 所以电路中一定要设 置过电流 过电压保护环节 此外 大电流 高电压的晶闸管比较昂贵 也需要提供必要的保护 4 在晶闸管交流调压调速电路中 采 用相位控制和通断控制各有何优缺 点 精品文档 19欢迎下载 答 在晶闸管交流调压调速电路中 采用相位控制时 输出电压较为精 确 调速精度较高 快速性好 低 速时转速脉动较小 但会产生谐波 对电网造成污染 采用同断控制时 不会产生谐波污染 但电动机端电 压变化剧烈 转速脉动较大 5 实现有源逆变的条件是什么 答 实现有源逆变的条件时 1 变流电路直流侧必须有直流电 源Eg 且其值要略大于Ud 为逆变提 精品文档 20欢迎下载 供能量 2 变流电路必须工作在 90o 即 90o 区域 使 Ud 0 才能把直流电能逆变为交流 电能 上述两个条件 缺一不可 同时逆变电路需要串联平波电抗器 5 绝缘栅双极晶体管 IGBT 有哪些 特点 答 结缘栅双极型晶体管 IGBT 是一种由单极性的 MOSFET 和双 极型晶体管复合而成的器件 它 兼有 MOSFET 和 GTR 二者的优点 属于电压型驱动器件 其特点是 输入阻抗高 驱动功率小 工作 精品文档 21欢迎下载 频率高 导通压降低 功耗小 IGBT 是一种很有发展前途的新型 电力半导体器件 在中 小容量 的电力电子应用方面大有取代其 它全控型器件的趋势 6 电力场效应晶体管 MOSFET 有哪 些特点 答 电力场效应管 MOSFET 是一 种单极型大功率晶体管 属于电 压控制型器件 其主要优点是基 本上无二次击穿现象 驱动功率 小 开关频率高 输入阻抗大 易于并联和保护 缺点是导通压 降较大 限制了其电流容量的提 精品文档 22欢迎下载 高 7 额定电流为 100A 的双向晶闸管 可以用两只普通晶闸管反并联来代 替 若使其电流容量相等 普通晶 闸管的额定电流应是多大 答 双向晶闸管的额定电流与普通 晶闸管不同 是以最大允许有效电 流来定义的 额定电流 100A 的双向 晶闸管 其峰值为 141A 而普通晶 闸管的额定电流是以正弦半波平均 值表示 因此 峰值为 141A 的正弦 半波 它的平均值为 所以一A45 141 个 100A 的双向晶闸管可以用两个 45A 的普通晶闸管来代替 精品文档 23欢迎下载 8 在脉冲宽度调制 PWM 技术中 脉冲宽度可以通过何种电路来实现 调制 答 在脉宽调制 PWM 技术中 脉 冲宽度可以提高一个比较器来实 现 即用一个三角波 调制信号 与一个直流控制电压 参考信号 进行比较 比较器输出电压的极 性由这两个比较电压的差值的正 负来决定 这样改变控制电压的 大小 即可以改变两个电压的交 点位置 也就是改变输出电压极 性的位置 从而改变正 负脉冲 的宽度 精品文档 24欢迎下载 9 电流型逆变器有何特点 答 电流型逆变器的直流电源经大 电感滤波 直流侧可近似的看成 恒压源 逆变器输出的电流波形 为矩型波 电压波形为近似的正 弦波 该逆变器抑制过电流的能 力很强 特别适用于频繁启动和 加 减速的电动机负载 四 计算题四 计算题 1 单相半控桥式整流电路带电阻性 负载 已知 U1 220V Rd 4 要 求整流电路的直流输出电流 Id 在 0 25A 之间变化 求 1 变压器的电压比 精品文档 25欢迎下载 2 若导线允许电流密度 J 5A 求连接负载导线的截面积 3 若考虑晶闸管电压 电流取 2 倍的裕量 选择晶闸管型号 4 忽略变压器励磁功率 求变 压器的容量 5 计算负载电阻 Rd的功率 6 计算电路的功率因数 1 解 1 VVRIU ddd 100425 maxmax V U U d 111 9 0 2 2 111 220 2 1 U U K 2 当 0 时 整流电路的输出最 大 AAIIKI ddf 75 272511 1 11 1 2 6 5 5 75 27 MM J I S 精品文档 26欢迎下载 3 取AA I I T AVT 25 2 25 2 57 1 2 AI AVT 30 取VVUUU TMRM 31411122222 2 VURM400 因此选择晶闸管的型号为 KP30 4 4 取AKVIUIUS 08 375 27111 222 AKVS 3 5 KWWRIP dRd 08 3 475 27 22 6 当 0 时 12sin 2 1 cos 2 三相全控桥式整流电路带大电感 负载 已知三相整流变压器的二 次绕组接成星形 整流电路输出 精品文档 27欢迎下载 Ud可从 0 220V 之间变化 负载 的 Ld 0 2H Rd 4 试计算 1 整流变压器的二次线电压 U2l 2 晶闸管电流的平均值 IT AV 有效值 IT及晶闸管可能承受的最 大电压 UTM 3 选择晶闸管型号 晶闸管 电压 电流裕量取 2 倍 1 解 1 当 0 时 整流电路 的输出最大 Ud 220V 此时 U2 2 34U2 1 35U2l 故 VV U U d l 163 35 1 220 35 1 2 精品文档 28欢迎下载 2 AA R U I d d d 55 4 220 AAII dAVT 33 1855 3 1 3 1 AAII dT 75 3155 3 1 3 1 VVUUU llTM 230163222 22 3 晶闸管的额定值选择如下 取VVUU TMRM 46023022 VURM500 取AA I I T AVT 45 40 57 1 75 312 57 1 2 AI AVT 50 因此 选择晶闸管的型号为 KP50 5 3 如图所示为可控整流电路中的各 种保护环节 指出图中 各保护 元件的名称及作用 精品文档 29欢迎下载 U VD M L 1 2 3 4 5 6 7 答 1 为交流侧硒堆 用于吸收 交流电网持续时间较长 能量较大 的过电压 2 为交流侧阻容过电 压吸收 用于吸收持续时间短 能 量小的尖峰过电压 3 为桥臂快 速熔断器 用于在过流时保护晶闸 精品文档 30欢迎下载 管 防止晶闸管因过流而烧坏 4 为晶闸管的阻容吸收 用于吸