电力电子复习题

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8绪论

填空题：

1.电力电子技术是使用________器件对电能进行________的技术。

4.在功率变换电路中，为了尽量提高电能变换的效率，所以器件只能工作在________状态，这样才能降低________。

7.半导体变流技术包括用电力电子器件构成_____________电路和对其进行控制的技术，以及构成________装置和________系统的技术。

电力电子器件

填空题：

1.电力电子器件一般工作在__开关______状态。

2.在寻常状况下，电力电子器件功率损耗主要为________，而当器件开关频率较高时，功率损耗主要为________。

3.电力电子器件组成的系统，一般由_控制电路_______、__驱动电路______、_以电力电子器件为核心的主电路_______三部分组成，由于电路中存在电压和电流的过冲，往往需添加_保护电路_______。

4.按内部电子和空穴两种载流子参与导电的状况，电力电子器件可分为_单极型器件_______、__双极型器件______、_复合型器件_______三类。

5.依照器件能够被控制的程度，电力电子器件可分为以下三类：不可控器件、

半可控器件和全可控器件。

6.依照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质，可将电力电子器件分为_电压驱动型_______和__电流驱动型______两类。。7.电力二极管的主要类型有普通二极管、快恢复二极管、肖特基二极管。

11.晶闸管的基本工作特性可概括为：承受反向电压时，不管门极是否有触发电

流，晶闸管都不会导通；承受正向电压时，仅在门极有触发电流状况下，晶闸管才能导通；晶闸管一旦导通，门极就失去控制作用。要使晶闸管关断，只能使晶闸管的电流降到接近零的某一直之下。

12.对同一晶闸管，维持电流IH与擎住电流IL在数值大小上有IL=（2——4）________IH。

14.逆导晶闸管是将_二极管_______与晶闸管_并联_______（如何连接）在同一管芯上的功率集成器件。

16.双向晶闸管可认为是一对反并联联接的普通晶闸管的集成。17.光控晶闸管又称光触发晶闸管，是利用一定波长的光照信号触发导通的晶闸管。光触发保证了主电路与控制电路之间的绝缘，且可避免电磁干扰的影响。常应用在高压大功率的场合。18.GTO的________结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。19.电力MOSFET的通态电阻具有__正______温度系数。

20.IGBT的开启电压UGE（th）随温度升高而________，开关速度________电力MOSFET。

23.主电路是在电气设备或电力系统中，直接承受的电路。

24.GTO的开通控制方式与晶闸管相像，但是可以通过在门极施加负的脉冲电流使其关断。

25.电力MOSFET导通的条件是：且

。开关时间的大致范围是：10-100ns。

19.IGBT是由和两类器件取长补短结合而成的复合器件。

20.IGBT导通的条件是：且。

整流电路

填空题：

1.电阻负载的特点是________，在单相半波可控整流电阻性负载电路中，晶闸管控制角α的最大移相范围是________。2.阻感负载的特点是________，在单相半波可控整流带阻感负载并联续流二极管的电路中，晶闸管控制角α的最大移相范围是________，其承受的最大正反向电压均为________，续流二极管承受的最大反向电压为________（设U2为相电压有效值）。

3.单相桥式全控整流电路中，带纯电阻负载时，α角移相范围为________，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为________和________；带阻感负载时，α角移相范围为________，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为________和________；带反电动势负载时，欲使电阻上的电流不出现断续现象，可在主电路中直流输出侧串联一个________。

4.从输入输出上看，单相桥式全控整流电路的波形与________的波形基本一致，只是后者适用于________输出电压的场合。

5.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UFm等于________，晶闸管控制角α的最大移相范围是________，使负载电流连续的条件为________(U2为相电压有效值)。

6.三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差________，当它带阻感负载时，?的移相范围为________。

7.三相桥式全控整流电路带电阻负载工作中，共阴极组中处于通态的晶闸管对应的是________的相电压，而共阳极组中处于导通的晶闸管对应的是________的相电压；这种电路???角的移相范围是________，ud波形连续的条件是________。8.对于三相半波可控整流电路，换相重迭角的影响，将使用输出电压平均值________。

9.在整流电路中，能够实现有源逆变的有________、________等（可控整流电路均可），其工作在有源逆变状态的条件是________和________。

10.逆变电路中，当交流侧和电网连结时，这种电路称为________，欲实现有源逆变，只能采用________电路，当控制角0

影响？

14.使变流器工作于有源逆变状态的条件是什么？15.什么是逆变失败？如何防止逆变失败？

直流斩波电路

简答题：

1.画出降压斩波电路原理图并简述其工作原理。2.画出升压斩波电路原理图并简述其基本工作原理。

3.分析题图3-15a所示的电流可逆斩波电路，并结合题图3-15b的波形，绘制出各个阶段电流流通的路径并标明电流方向。

4.对于题图3-16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，试分析此时电路的工作状况，并绘制相应的电流流通路径图，同时标明电流流向。

5.多相多重斩波电路有何优点？交流—交流电力变换电路简答题：

1.交流调压电路和交流调功电路有什么区别？二者各运用于什么样的负载？为什么？

2.斩控式交流调压电路带电阻负载时输入输出有何特性？3.三相交交变频电路有那两种接线方式？它们有什么区别？4.三相交流调压电路采用三相四线接法时，存在何种问题？

5.什么是TCR，什么是TSC？它们的基本原理是什么？各有何特点？6.简述交流电力电子开关与交流调功电路的区别。

7.画出单相交交变频电路的基本原理图并分析其基本工作原理。8.交交变频电路的主要特点和不足是什么？其主要用途是什么？

9.交交变频电路的最高输出频率是多少？制约输出频率提高的因素是什么？

10.在三相交交变频电路中，采用梯形波输出控制的好处是什么？为什么？逆变电路

简答题：

8.画出逆变电路的基本原理图并阐述其原理。

9.无源逆变电路和有源逆变电路有何不同？

10.换流方式各有那几种？各有什么特点？

11.电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么？13.如题图5-19所示为一个三相桥式电压型逆变电路：

(1)结合电路原理图，说明其主要特点；(2)当该电路采用输出为方波的180°导电方式时，试画出UUN＇、UUV和UNN＇的波形。

计算题：

电力电子器件

1.晶闸管在单相正弦有效值电压220V时工作,若考虑晶闸管的安全裕量,其电压定额应选多大?

2.流经晶闸管的电流波形如题图1－41所示。试计算电流波形的平均值、有效值及波形系数。若取安全裕量为2，问额定电流为100A的晶闸管，其允许通过的电流平均值和最大值为多少？

图1-2图1-3

3.在题图1-3电路中，E＝50V，R＝0.5W,L＝0.5H，晶闸管擎住电流为15mA。要使晶闸管导通，门极触发脉冲宽度至少应为多少？

4.题图1-4中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为Im，试计算各波形的电流平均值Id1、Id2、Id3与电流有效值I1、I2、I3。5.上题中假使不考虑安全裕量,问100A的晶闸管能送出的平均电流Id1、Id2、Id3各为多少？这时，相应的电流最大值Im1、Im2、Im3各为多少?

图1-4

计算题：

1.单相半波可控整流电路对电感负载供电，L＝20mH，U2＝100V，求当α＝0°和60°时的负载电流Id，并画出ud与id波形。2.单相桥式全控整流电路，U2＝100V，负载中R＝2Ω，L值极大，当α＝30°时，要求：①作出ud、id、和i2的波形；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；③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。3.单相桥式全控整流电路，U2=100V，负载中R=2Ω，L值极大，反电势E=60V，当?=30°时，要求：①作出ud、id和i2的波形；②求整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次侧电流有效值I2；③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。

4.单相桥式全控整流电路带电阻负载工作，设交流电压有效值U2＝220V，控制角???＝????rad,负载电阻Rd＝5W,试求：（1）输出电压的平均值Ud；（2）输出电流有效值I。

5.三相桥式全控整流电路带电阻负载工作，设交流电压有效值U2＝400V，负载电阻Rd＝10W,控制角??＝?????rad,试求：（1）输出电压平均值Ud；（2）输出电流平均值Id。

6.在三相半波整流电路中，假使a相的触发脉冲消失，试绘出在电阻性负载和电感性负载下整流电压ud的波形。

7.三相半波可控整流电路，U2=100V，带电阻电感负载，R=5Ω，L值极大，当??=60°时，要求：①画出ud、id和iVT1的波形；②计算Ud、Id、IdT和IVT。8.三相桥式全控整流电路，U2=100V，带电阻电感负载，R=5Ω，L值极大，当???=60°时，要求：①画出ud、id和iVT1的波形；②计算Ud、Id、IdT和IVT。

9.单相全控桥，反电动势阻感负载，R=1Ω，L=∞，E=40V，U2=100V，LB=0.5mH，当???=60°时求Ud、Id与??的数值，并画出整流电压ud的波形。10.三相半波可控整流电路，反电动势阻感负载，U2=100V，R=1Ω，L=∞，LB=1mH，求当???=30°时、E=50V时Ud、Id、?的值并作出ud与iVT1和iVT2的波形。

11.三相桥式不可控整流电路，阻感负载，R=5Ω，L=∞，U2=220V，XB=0.3Ω，求Ud、Id、IVD、I2和???的值并作出ud、iVD和i2的波形。

12.三相全控桥，反电动势阻感负载，E=200V，R=1Ω，L=∞，U2=220V，??=60°，

当①LB=0和②LB=1mH状况下分别求Ud、Id的值，后者还应求???并分别作出ud与iT的波形。

13.三相全控桥变流器，反电动势阻感负载，R=1Ω，L=∞，U2=220V，LB=1mH，当EM=-400V，?=60°时求Ud、Id与???的值，此时送回电网的有功功率是多少？14.单相全控桥，反电动势阻感负载，R=1Ω，L=∞，U2=100V，L=0.5mH，当EM=-99V，?=60°时求Ud、Id和???的值。直流斩波电路

计算题：

1.在题图3-