电力电子技术试题01

电力电子技术试题填空0000002、电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支，通常所说的模拟电子技术和数字电子技术就属于前者。0000001、电力变换通常可分为：交流变直流、直流变直流、直流变交流和交流变交流。0000002、为减少自身损耗，提高效率，电力电子器件一般都工作在开关状态。当器件的工作频率较高时，开关损耗会成为主要的损耗。0000001、电力变换通常分为四大类，即交流变直流、直流变直流、直流变交流、交流变交流。0100004、过电压产生的原因操作过电压、雷击过电压，可采取RC过电压抑制电路、压敏电阻等措施进行保护。0100002、请在空格内标出下面元件的简称：电力晶体管GTR;可关断晶闸管GTO;功率场效应晶体管MOSFET;绝缘栅双极型晶体管IGBT;IGBT是MOSFET和GTR的复合管。0100003、多个晶闸管相并联时必须考虑均流的问题，解决的方法是挑选特性参数尽量一致的器件和采用均流电抗器。0100004、抑制过电压的方法之一是用电容吸收可能产生过电压的能量,并用电阻将其消耗。0100003、在电力晶闸管电路中，常用的过电压保护有避雷器；RC过电压抑制电路/阻容吸收；硒堆；压敏电阻等几种。（写出2种即可）0100001、目前常用的具有自关断能力的电力电子元件有GTR、GTO、MOSFET、IGBT几0100003、常用的过电流保护措施有电子电路、快速熔断器、直流快速熔断器、过电流继电器。（写出2种即可）0100003、给晶闸管阳极加上一定的正向电压：在门极加上正向门极电压,并形成足够的门极触发电流,晶闸管才能导通。0100002、晶闸管在触发开通过程中，当阳极电流小于擎住电流之前,如去掉触发脉冲,晶闸管又会关断。0100003、由波形系数可知，晶闸管在额定情况下的有效值电流It等于1.57倍It（AV）,如果It（AM=100安培，则它允许的有效电流为157安培。通常在选择晶闸管时还要留出1.52倍的裕量。0100001、普通晶闸管内部有尸N结，外部有三个电极，分别是极极和极。1、两个、阳极A、阴极K、门极G0100001、晶闸管在其阳极与阴极之间加上电压的同时，门极上加上_电压，晶闸管就导通。2、正向、触发。0100001、晶闸管的工作状态有正向状态，正向状态和反向_状态。3、阻断、导通、阻断。0100001、只有当阳极电流小于电流时，晶闸管才会由导通转为截止。5、维持电流。0100003、在晶闸管两端并联的RC回路是用来防止损坏晶闸管的。15、（关断）过电压。0100002、在GTRGTOIGBT与MOSFE冲，开关速度最快的是_MOSFET_单管输出功率最大的是_GTO_应用最为广泛的是_IGBT_O0100003、GTR存在二次击穿现象，IGBT存在擎住现象。0100003、晶闸管串联时，给每只管子并联相同阻值的电阻R是均压措施。0100003、同一晶闸管，维持电流Ih与掣住电流IL在数值大小上有Il大于IH。0100003、常用的过电流保护措施有电子电路、快速熔断器。（写出二种即可）0100002、选用晶闸管的额定电流时，根据实际最大电流计算后至少还要乘以1.52。0100003、晶闸管的导通条件是晶闸管承受正相阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。或者UAk0且UG0。0100003、晶闸管的关断条件是使流过晶闸管的阳极电流降到维持电流以下。0100002、当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极为何种极性触发电压，管子都将工作在阻断状态。0100002、晶闸管元件并联时，要保证每一路元件所分担的电流相等。0100001、晶闸管是三端器件，三个引出电极分别为：阳极、阴极和门极。0100002、晶闸管的额定电流是用在一定条件下的通态平均电流来标定。0100002、为了保证晶闸管可靠与迅速地关断，通常在管子阳极电压下降为零之后，加一段时间的反向电压。0100002、当晶闸管加上正向阳极电压后，门极加上适当的正向触发电流，使晶闸管导通的过程，称为触发。0200004、整流电路中变压器漏抗对电路的影响是出现换相重叠角，整流输出电压平均值降低、整流电路的工作状态增多、使电网电压出现缺口，称为干扰源。0200001、晶闸管一旦导通后流过其中的电流大小由负载决定。0200004、防止单相桥式半控整流电路失控的最有效方法是给负载并联续流二极管。0200004、单相全控桥电阻性负载时，电路的移相范围0180或180;三相半波可控整流电路电阻性负载时，电路的移相范围0150或150;三相全控桥电阻性负载时，电路的移相范围0120或120。0200002、晶闸管每周期导通的电度角称晶闸管的导通角。0200003、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Um等于*2口2（设此为相电压有效值）。0200004、三相桥式全控整流电路，电阻性负载，当控制角兀/2，同时|Ed|JUd|。0200003、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，对应的电角度称为换相重叠角。0200003、在三相全控桥中，接在同一相的两个晶闸管触发脉冲的相位应相差180。0200004、在三相半波可控整流电路中，电阻性负载，当控制角30时，电流连续。0200002、把晶闸管承受正压起到触发导通之间的电角度称为触发角。0200004、触发脉冲可采取宽脉冲触发与双窄脉冲触发两种方法,目前采用较多的是出窄脉冲触发方法。0200002、三相半波可控整流电路,是三相可控整流电路最基本的组成形式。0200003、在三相半波可控整流电路中，电感性负载，当控制角大于30度时，输出电压波形出现负值，因而常加续流二级管。0200002、有源逆变器是将直流电能转换为交流电能馈送回电网的逆变电路。0200002、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的极性必须保证与直流电源电势巳的极性成反向相连，且满足|Ud|0且ugk0。要使晶闸管由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。(IB)(5B)0100003、将控制电路、检测电路、驱动电路、主电路填入以下框图中，组成一个电力电子应用系统。(6分)0200003、单相桥式半控整流电路，电阻性负载，画出整流二极管在一周内承受的电压波形。解：注意到二极管的特点：承受电压为正即导通。因此，二极管承受的电压不会出现正的部分。在电路中器件均不导通的阶段，交流电源电压由晶闸管平衡。整流二极管在一周内承受的电#/22压波形如下(3A)(5A)相的触发脉0200003、在三相半波整流电路中，如果a冲消失，试绘出在电阻性负载和电感性负载（电感足够大）下整流电压Ud的波形。（设触发角=0）解：假设=0，当负载为电阻时,Ud的波形如下当负载为电感时，Ud的波形如下:(1B)(2A)0200004、指出至少三点变压器漏感对整流电路有什么影响？(6分)(8分)答：1)出现换相重叠角丫，整流输出电压平均值Ud降低2)整流电路的工作状态增多3)晶闸管的di/dt减小，有利于晶闸管的安全开通4)换相时晶闸管电压出现缺口，产生正的du/dt,可能使晶闸管误导通5)换相使电网电压出现缺口，成为干扰源(4A0200002、无源逆变电路和有源逆变电路有何区别？答：有源逆变电路是把逆变电路的交流侧接到电网上，把直流电逆变成同频率的交流反送到电网去。无源逆变电路的交流侧直接接到负载，将直流电逆变成某一频率或可变频率的交流供给负载。0200003、什么是有源逆变？有源逆变的条件是什么？答：如果将逆变电路交流侧接到交流电网上，把直流电逆变成同频率的交流电，反送到电网上去称为有源逆变。有源逆变的条件：(1)一定要有直流电动势，其极性必须与晶闸管的导通方向一致，其值应稍大于变流器直流侧的平均电压；(2)变流器必须工作在2的区域内使Ud0o(1A)(2A)0200004、简述实现有源逆变的基本条件，并指出至少两种引起有源逆变失败的原因。(7分)答：有源逆变的条件：（1）一定要有直流电动势，其极性必须与晶闸管的导通方向一致，其值应稍大于变流器直流侧的平均电压；（2）变流器必须工作在2的区域内使UdI2；(b)作出Ud、id、iVT2iVDi2的波形图(图标清楚，比例适当)。5lJI/_=600UaUbUd、Id、IdT和IVT分别如下UL=2.34Ucos也=2.34X100Xcos60=117(V)Id=Ud/R=117/5=23.4(A)|dvt=Id/3=23.4/3=7.8(A)Ivt=Id/右=23.4/右=13.51(A)(4)计算整流变压器二次侧容量S2解：(1)因为Ld=2.34U2cos0200004、三相桥式全控整流电路，Ld极大，R=4Q,要求U从0220V之间变化。试求：(1)不考虑控制角裕量时，整流变压器二次相电压。计算晶闸管电压、电流平均值，如电压、电流裕量取2倍，请选择晶闸管型号。(3)变压器二次电流有效值12。;不考虑控制角裕量,U2必94V2.34(2)晶闸管承受最大电压为.6U2230.3V取2倍的裕量，Urm=460.6V晶闸管承受的平均电流为IdT=lId3UdRd220V55A所以IdT=18.33A，取2倍的裕量IdTma=36.67(A)选择KP5CH5的晶闸管。（3）I2，上（I；（Id）2）0.816Id0.816220/444.9A,233（4）S23U2I239444.912.66KVAVT1VT3VT5d10200004、用红笔或用阴影面积标出三相全控桥电路在a，TabUdoVT4VT6VT2d2对应画出其所用的双窄脉冲(a30),并标出序号。如。2220V,计算此时的直流输出电压负c载=30。时，电阻性负载的直流输出电压的波形图，同时要解:Ud2.34U2cos445.8V0200004、在下面两图中，一个工作在整流电动机状态，另一个工作在逆变发电机状态。(1) 、标出Ud、Ed及id的方向。(2) 、说明E与Ud的大小关系。(3) 、当a与6的最小值均为30度时，控制角a的移向范围为多少？解：整流电动机状态:电饰万可从上到下,电压方向上正下负，方向上正下负，Ud大于e,楣*催衲态。逆变一发电机状态逆变发电机状态：电流方向从上到下，电压Ud方向上负下正，发电机电势E方向上负卜正，Ud小于E,控制角的移相范围90150。(3B)(4A)(5B)0200004、三相半波可控整流电路，U2=100V,带电阻电感负载，R=5,L值极大，当=60时，要求：画出输出电压ud,电流id和晶闸管VT1的电流E1的波形；计算输出电压平均值U、电流平均值Id、晶闸管的电流平均值IdT和晶闸管电流有效值IVTIIaUL、Id、IdT和IVT分别如下Ud=1.17U2cos=1.17X100Xcos60=58.5(V)Id=Ud/R=58.5/5=11.7(A)IdvT=Id/3=11.7/3=3.9(A)IvT=Id/.3=6.755(A)(2B)(4B)0200004、三相半波可控整流电路，大电感负载，电感内阻为2Q,直接由220V交流电源供电，控制角a为60度，计算负载平均电压Ud、流过晶闸管的电流的平均值IdVT与有效值IVT。解：Ud.2U2Sintd(t)1.17U2cos因为：U2220V,600U=1.17U2cos60=128-7VIdUdRd128.7V64.35AIdTId1Id21.4A3T1Id37.2A3(4A)(4B)0300003、在降压斩波电路中，已知E=200V,R=10Q,L值极大，E=30V,T=50E,ton=20ps,计算输出电压平均值UO,输出电流平均值I。解：由于L值极大，故负载电湍星续,Gttoff0TUO=ioi1i2于是输出电压平均值为或E=20200=80(V)T50输出电流平均值为1。Io=0Uo-Em=8030=5(A)0t1R10tuoE(1B)0300003、在Boost变换电路中，已知Ud=50V,L值和Ts=40s,ton=20s时，计算输出电压平均值t；nntoTo；气Udi1toffi2t20宽调制方式，igUG0Oo解：Ud1D500.5t100VC值较大，R=20Q,若采用脉U0和输出电流平均值I0。由于L和C的0都Ek大侦.U010010_R205Ac)Em7VD(3A)(3B)(5B)0300003、在图示升压斩波电路中，已知21/22升压新波苞路E=50V,负载电阻R=20Q,L值和C值极大，采用脉宽调制控制方式，当T=40s,ton=25g时，计算输出电压平均值U0,输出电流平均值I。解：输出电压平均值为：U0=E=4050=133.3(V)toff4025输出电流平均值为：Io=戋=133.3=6.667(A)R20#/22