《运动控制》《电力电子》期末复习题

1、一、填空题1.晶闸管的常见封装外形有螺栓型、平板型、 。 2.型号为KP200-10D的普通晶闸管的主要技术参数是：额定电压为 V。3.电力电子器件按照其开通、关断的控制方式，可分为不可控型、半控型和 型三大类。4.过电压主要是指操作过电压和 过电压两类。5.在高压整流设备中，可将数只晶闸管串联使用，以共同分担高电压。为了解决静态均压问题，可在每只晶闸管上并联 。6. 综合了MOSFET和GTR的输入阻抗高、工作速度快、通态电压低、阻断电压高、 承受电流大的优点。7.普通晶闸管是三端器件，三个引出电极分别为：阳极、阴极和 极。8.普通晶闸管的外形主要有塑封形、 形和平板形三种。为了便于散热，额

2、定电流大于200A的晶闸管的外形一般为 形。9.目前常用的具有自关断能力的电力电子元件有GTR、GTO、 等几种。10.电力电子器件按驱动电路的性质可分为电流型器件和 型器件。11.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，一是用单宽脉冲触发； 二是用 触发。12.逆变电路的交流侧接电网，称为 逆变。13.三相半波可控整流电路中，带大电感负载无续流二极管时，电路的移相范围是 度。14.要使三相全控桥式整流电路正常工作，晶闸管的触发方法有两种，一是用单宽脉冲触发；二是用 脉冲触发。15.三相全控桥式整流电路，要求共阴极组晶闸管的触发脉冲相位间隔 度。16.在三相全控桥式整流电路中

3、，电阻性负载，当控制角 度时，电流连续。17.直流斩波电路是将_电能转换成直流电能的电路。18.脉冲宽度调制逆变电路可以实现调压和调 。19.电流型逆变器中间直流环节储能元件是 。20.在三相全控桥式变流电路中，控制角与逆变角之间的关系为_。21.直流动电机电枢回路串电阻调速的特点是：外接电阻越大，转速 越大，机械特 性越软。22.正弦波脉宽调制（SPWM）变换器的作用是：把恒定的直流电源电压调制成频率一定、 可变的脉冲电压系列，从而可以改变平均输出电压的大小，以调节电机转速。23.根据整体结构和能量转换方式的不同，变频器分为 和交-交变频器两大类。24.自动控制系统有两种最基本的控制形式，即

4、开环控制和_ _。25.开环控制是一种最简单的控制方式，其特点是：在控制器与被控对象之间只有正向控制作用，而没有 作用。26. 设置双闭环控制的一个重要目的就是要获得接近理想的 。27.调速系统的静态性能指标是：调速范围和 。28.反馈控制系统具有良好的抗扰性能，它能有效地抑制一切被负反馈环所包围的前向通道上的 ，但完全服从给定。29.为了解决转速负反馈系统存在的 问题，可以引入带电流截止环节的电流负反馈。30.对各种常用的交流异步电动机调速方法，从能量的角度，根据转差功率是否回收利用，可以分为：转差功率消耗型调速系统、转差功率 型调速系统、转差功率不变型调速系统。31.有许多生产机械要求电动

5、机既能正转，又能反转，而且常常还需要快速地起动和制动，这就需要电力拖动系统具有 象限运行的特性，也就是说，需要可逆的调速系统。32.单相半控桥式整流电路中，若出现一个晶闸管直通，另两个二极管轮流导电180的情况时，则表示该电路发生了 。33.单相半波可控整流电路中，从晶闸管开始导通到关断之间的角度称为_。34.阻感性（大电感）负载的单相桥式全控整流电路中，如果不接续流二极管，该电路的移相范围是 0。35.在高压整流设备中，可将数只晶闸管串联使用，以共同分担高电压。为了解决静态均压问题，可在每只晶闸管上并联 。36.具有大电感负载和续流二极管的单相半波整流电路的移相范围为 0。37.在三相可控整

6、流电路中，0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 。38.三相全控桥的共阳极组各器件的导通顺序依次为VT2,VT4,VT6，其中VT2对应于_相。39.将直流电能转换为交流电能后，反馈至交流电网的逆变电路称为 。40.直流动电机电枢回路串电阻调速的特点是：外接电阻越大，转速 越大，机械特性越软。41.根据整体结构和能量转换方式的不同，变频器分为 和交-交变频器两大类。42.在双向晶闸管的4种触发方式中， 方式的触发灵敏度最高。43.在升压斩波电路中，已知电源电压Ud=20V，导通比Kt=0.6，则负载电压Ud=_V。44.电流型逆变器中间直流环节储能元件是 。45

7、.双闭环直流调速的起动过程可按电流波形分为：电流上升阶段、 阶段和转速调节阶段。46.使已导通的晶闸管关断的条件是使流过晶闸管的电流减小至 以下。47.三相半波可控整流电路中，三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差 0。48.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的极性必须与整流时输出的极性_，且满足|Ud|IL。（ ）2.双向晶闸管与普通晶闸管一样，额定电流也用通态电流平均值表示。（ ）3.双向晶闸管正反两个方向都能导通，门极加正负电压都能触发。常采用的触发方式为-和+（ ）4. GTR的二次击穿的持续时间很短，一般在纳秒至微秒范围，常常立即导致器件的永久损坏。必需避免。（

8、 ）5.电压控制器件驱动功率小，驱动电路简单可靠，工作频率高。该类器件有P-MOSEET、IGBT等。（ ）6.逆变器输出频率较高时，电路中的开关元件应采用电力晶体管。（ ）7.无论是降压式斩波变换电路，还是升降压式斩波变换电路，输入和输出的极性都相同。（ ）8.在普通晶闸管组成的全控整流电路中，带电感性负载，没有续流二极管时，导通的晶闸管在电源电压过零时不关断。（ ）9.逆变器输出频率较高时，电路中的开关元件应采用电力晶体管。（ ）10.图1所示为单结晶体管触发电路，在实际调试时，如果将RRP调得过大， 电路会仅输出一个脉冲，即电路停振。（ ）11.直流斩波电路只能实现降低输出直流电压的作用

9、。（ ）12.变频调速实际是改变电动机内旋转磁场的速度，达到改变输出转速的目的。（ ）13.逆变角太小会造成逆变失败。（ ）141.电流源型逆变器（Current Source Inverter- CSI），直流环节采用大电感滤波，直流电流波形比较平直，相当于一个恒流源，输出交流电压是矩形波或阶梯波，或简称电流型逆变器。（ ）15.变频调速实际是改变电动机内旋转磁场的速度，达到改变输出转速的目的。（ ）16.正弦波脉冲宽度调制（SPWM）电路的载波比K愈高，输出电压的谐波含量就愈低。（ ）17.在变频调速时，为实现恒转矩调速，在调频的同时必须调整电流。（ ）18.绕线转子异步电动机串级调速是指

10、，转子附加电动势与定子电动势有相同的频率，可同相或反相串接，引入可控的交流附加电动势。（ ）19.闭环系统必须具备的条件是有反馈环节。（ ）20.如果所要求的静差率一定，则闭环系统相比开环系统可以大大提高调速范围。（ ）21.闭环系统能够减少稳态速降的实质在于它的自动调节作用，在于它能随着负载的变化而相应地改变电枢电阻。（ ）22.电流截止负反馈是一种只在调速系统主电路过电流下起负反馈作用的环节，用来限制主电路过电流。（ ）23.交流异步电动机在变频调速过程中，应尽可能使气隙磁通大些。（ ）24.串级调速与转子串电阻调速相比，具有效率高、机械特性硬度不变的优点。（ ）25.闭环系统能够减少稳态

11、速降的实质在于它的自动调节作用，在于它能随着负载的变化而相应地改变电枢电阻。（ ）26.电流截止负反馈是一种只在调速系统主电路过电流下起负反馈作用的环节，用来限制主电路过电流。（ ）27.P调节器的输出量总是正比于其输入量，而PI调节器则不然，其输出量的稳态值与输入无关，而是由它后面环节的需要决定的。后面需要PI调节器提供多么大的输出值，它就能提供多少，直到饱和为止。（ ）28.双闭环调速系统的静特性在负载电流达到 Iamax 后，电流调节器饱和，转速调节器起主要调节作用，系统表现为电流无静差，得到过电流的自动保护。（ ）29.双闭环调速系统，负载扰动作用在电流环之后，因此只能靠转速调节器AS

12、R来产生抗负载扰动的作用。（ ）30.采用P放大器控制的有静差的调速系统，Kp 越大，系统精度越高；但 Kp 过大，将降低系统稳定性，使系统动态不稳定。（ ）31.闭环系统能够减少稳态速降的实质在于它的自动调节作用，在于它能随着负载的变化而相应地改变电枢电压，以补偿电枢回路电阻压降。（ ）32.如果既要稳态精度高，又要动态响应快，只要把比例和积分两种控制结合起来就行了，这便是比例积分控制。（ ）33.当电流减小到一定程度时才接入电流负反馈以限制电流，而电流正常时仅有转速负反馈起作用控制转速。这种方法叫做电流截止负反馈，简称截流反馈。（ ）34. 电枢调速的方法比励磁调速方法，需要的功率小，但是

13、改变转向时间长。（ ）35.三相半波可控整流电路能够用于有源逆变电路中。四、简答题1.晶闸管导通条件和关断的条件。2.按内因和外因两方面分类简答，在电力电子电路中，过电压产生的原因。3.过电压保护的常用方法有哪些？4.为使晶闸管变流装置正常工作，触发电路必须满足什么要求？5.晶闸管变流器实现有源逆变的条件有哪些？6.指出造成逆变失败的几种主要原因。7. 在转速负反馈直流调速系统中，当电网电压、负载转矩、电动机励磁电流、电枢电阻、测速发电机励磁各量发生变化时，都会引起转速的改变，问系统对上述各量变化引起的转速改变有无调节能力？为什么？8.转速负反馈的闭环系统能够降低稳态速降的实质是什么？9.在转

14、速负反馈调速系统中，当电网电压、负载转矩、电动机励磁电流、电枢电阻、测速发电机励磁各量发生变化时，都会引起转速的变化，问系统对上述各量有无调节能力？为什么？10.简述双闭环直流调速系统起动过程的特点。11.转速、电流双闭环调速系统稳态运行时，两个调节器的输入偏差电压和输出电压各是多少？并简要说明。12.在转速、电流双闭环调速系统中，两个调节器均采用PI调节器。当系统带额定负载运行时，转速反馈线突然断线，系统重新进入稳态后，电流调节器的输入偏差电压是否为零？为什么？五、计算题（共3小题，每小题10分，共30分）1.单相桥式全控整流电路带阻感性负载，U2=220V， R=10，L足够大，移相角最小

15、值=30o时，(1)求整流输出平均电压Ud、电流Id ，变压器二次电流有效值I2(2)考虑1.5倍的安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。2.图3所示降压斩波电路，已知Ud=100V，R=5,开关周期性通断，通40微秒，关60微秒，忽略开关导通压降，电感L足够大，求： 占空比； 负载电流IO和功率PO； 若要求负载电流在5A时仍能连续，则电感L最小应取多大？ 若要求纹波电压的峰-峰值UO小于2V，则电容C应取多大？参考公式：临界连续电流纹波电压3.在图示升压斩波电路中，已知E=40V，负载电阻R=20，L值和C值极大，采用脉宽调制控制方式，当T=50s，ton=30s时，计算：输出电压平均值Uo，输出电流平均值Io；若要求纹波电压0.5V，电容C最小应取多大？（参考公式：）4.有一V-M调速系统。电动机参数为：PN =2KW，UN =220V，IN =10A，nN =1500r/min，电枢电阻Ra =2，整理装置内阻Rrec=1，触发电流环节的放大倍数Ks=25。速度反馈系数=0.01.要求系统满足调速范围D =20，静差率s5%。（1）计算开环系统的静态速降nop和调速要求所允许的闭环静态速降