电力电子复习题

电 力 电 子 复 习 题

一、选择题

1、 晶闸管稳定导通的条件

A、晶闸管阳极电流大于晶闸管的擎住电流 B、晶闸管阳极电流小于晶闸管的擎住电流 C、晶闸管阳极电流大于晶闸管的维持电流 D、晶闸管阳极电流小于晶闸管的维持电流 2、 晶闸管通态平均电流IT(AV)与其对应有效值I的比值为 A、1.57 B、1/1.57 C、1.75 D、1/1.17 3、对于升降压直流斩波器，当其输出电压小于其电源电压时，有 A、α无法确定

B、0.5<α<1 C、0<α<0.5 D、以上说法均是错误的

4、有源逆变发生的条件为

A、要有直流电动势 B、要求晶闸管的控制角大于900 C、直流电动势极性须和晶闸管导通方向一致 D、以上说法均是错误的 5、对于电阻负载单相交流调压电路，下列说法错误的是

A、输出负载电压与输出负载电流同相 B、α的移项范围为00<α<1800 C、输出负载电压UO的最大值为U1 D、以上说法均是错误的

6、晶闸管门极触发信号刚从断态转入通态即移去触发信号，能维持通态所需要的最小阳极电流，称为 A.维持电流 C.浪涌电流

B.擎住电流 D.额定电流

7、三相半波可控整流电路的自然换相点是 A.交流相电压的过零点 B.本相相电压与相邻相电压正半周的交点处 C.比三相不控整流电路的自然换相点超前30° D.比三相不控整流电路的自然换相点滞后60 8、有源逆变电路晶闸管的换流方式为 A.器件换流 C.负载换流

B.电网换流 D.脉冲换流

9、对于三相半波可控整流电路，换相重叠角γ与哪几个参数有关

A.α、负载电流Id以及变压器漏抗XC B.α以及负载电流Id

C.α和U2 D.α、U2以及变压器漏抗XC 10、下列电路中，输入整流变压器不存在直流磁化的有

A.单相桥式可控整流电路 B.单相半波可控整流电路

C.单相全波可控整流电路 D.三相半波可控整流电路 11、三相全控桥式整流电路在宽脉冲触发方式下一个周期内所需要的触发脉冲共有六个，它们在相位上依次相差 A.60°

B.120°

C.90° D.180°

12、可在第一和第四象限工作的变流电路是

A.三相半波可控变流电路 B.单相半控桥

C.接有续流二极管的三相半控桥 D.接有续流二极管的单相半波可控变流电路 13、若晶闸管电流有效值是157A，则其额定电流为 A.157A B.100A C.80A D.246.5A 14、带反电动势负载的电路，当晶闸管关断时负载上的电压Ud为 A.Ud=0 B.Ud=E C.Ud=E/2 D.Ud= – E

15、升压斩波电路中，已知电源电压Ud=12V，导通比Kt=1/3，则负载电压U0= A.4V B.18V C.36V

D.48V

16、将直流电能转换为交流电能供给负载的变流器是 A.有源逆变器 C.D/A变换器

B.A/D变换器 D.无源逆变器

17、串联谐振式逆变电路晶闸管的换流方式为 A.器件换流 C.负载换流

B.电网换流 D.脉冲换流

18、 单相全控桥式整流电路带纯电阻性负载时，晶闸管承受正向电压的最大值为 A.

12U2 2

B.2U2 D.6U2

C.22U2

19、取断态重复峰值电压和反向重复峰值电压中较小的一个，并规化为标准电压等级后，定为该晶闸管的 A.转折电压 C.阈值电压

B.反向击穿电压 D.额定电压

20、当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都将工作在 A.导通状态 B.关断状态 C.饱和状态 D.不定 21、单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角α的最大移相范围是

A.90° B.120° C.150° D.180° 22、单相全控桥大电感负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压为 A.

2U2 B.2U2 C.22U2 D. 6U2 2

23、三相全控桥电阻性负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压为

A.

2U2 B.2U2 C.22U2 D. 6U2 2

24、电流型逆变器中间直流环节贮能元件是

A.电容 B.电感 C.蓄电池 D.电动机 25、在型号为KP10-12G中，数字10表示

A.额定电压10V B.额定电流10A C.额定电压1000V D.额定电流1000A 26、下列电路中，不可以实现有源逆变的有

A.三相半波可控整流电路 B.三相桥式半控整流电路

C.单相桥式可控整流电路 D.单相全波可控整流电路外接续流二极管

27、下列电路中，输入整流变压器不存在直流磁化的有

A.单相桥式可控整流电路 B.单相半波可控整流电路 C.单相全波可控整流电路 D.三相半波可控整流电路 28、电压型逆变电路特点没有

A.直流侧接大电感 B.交流侧电流为正弦波 C.直流侧电压无脉动 D.直流侧电流有脉动

29、对于升降压直流斩波器，当其输出电压大于其电源电压时，有

A、α无法确定 B、0.5<α<1 C、0<α<0.5 D、以上说法均是错误的 30、单相全控桥大电感负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压为

A.

2U2 B.2U2 C.22U2 D. 6U2 2

二、填空题

1、电力电子技术是使用电力电子器件对电能进行 和 的技术。

2、电力变换通常可分为： 、 、 和 。 3、电力电子学是由 、 和 交叉而形成的边缘科学。 4、根据对输出电压平均值进行调制的方式不同，直流斩波电路有三种控制方式

、 和 。

5、按照电力电子器件能够被控制信号所控制的程度，可以将电力电子器件分为 、 和 。

6、电力电子器件一般工作在 状态。

7、 晶闸管是三端器件，三个引出电极分别为：阳极、阴极和 极。 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、带平衡电抗器的双反星形可控整流电路适用于 的场合 。 10、普通晶闸管的额定电流用通态平均电流值标定，双向晶闸管的额定电流 用 标定。

11、对同一只晶闸管，断态不重复电压UDSM与转折电压UBO数值大小上有 UDSM UBO。

三、作图题（每小题5分，共计10分）（要求：图标清楚，比例适当）

1、电路如图1所示，输入电压为u2，触发脉冲为ug ，其波形如图2所示。VT触发导通，分别画出在（1）和（2）中u2作用下负载电阻R上的电压波形。

图

电路图

1

（1） (2) 图2 输入电压u2和触发脉冲ug的波形图

2、电路与波形如图3所示。（1）若在t1时刻合上K，在t2时刻断开K，画出负载电阻R上的电压波形；（2）若在t1时刻合上K，在t3时刻断开K，画出负载电阻R上的电压波形。（ug宽度大于360）。

（a）电路图 （b）输入电压u2的波形图

图3 电路与波形图

四、简答题(1题6分，2题10分、3题4分、共计20分)

1、 晶闸管的额定电流IT(AV)、维持电流IH和擎住电流IL是如何定义的？ 2、 什么是换流？换流的四种方式是什么？ 3、 什么是PWM控制？什么是SPWM波形？

4、电力电子器件同处理信息的电子器件相比的一般特征有？ 5、电力变换通常包括那几类？ 6、什么是逆变？如何分类？

7、什么是PWM控制控制？试说明PWM控制的基本原理 五、计算题（每题15分，共计30分）

1、 电路如图4所示，单相全控桥式整流电路接大电感（L??）负载，R=4?，U2=220V。

（1）??60时，(a) 试求Ud、Id、IdVT、IVT、I2；（b）作出ud、id、iVT2、i2 的波形图（图标清楚，比例适当）。

（2）当负载两端接有续流二极管时，（a）试求Ud、Id、IdVT、IVT、IVD、IdVD 、I2；（b）作出ud、id、iVT2、iVD、i2 的波形图（图标清楚，比例适当）。

00

图4 单相全控桥式整流电路图

2、 三相半波可控整流电路，带大电感负载，已知变压器二次测电压有效值U2=100V，控制 角αmin=30°，负载电阻R=5Ω，试按裕量系数2确定晶闸管的额定电压和额定电流。

3、升压变换电路，输入电压100V±10%，输出电压为120V，求占空比的变化范围。

答案

一、选择题

1、C 2、B 3、C 4、D 5、D 6、B 7、B 8、B 9、D 10、A

11、A 12、A 13、B 14、B 15、B 16、D 17、C 18、A 19、D 20、B 21、D 22、B 23、D 24、B 25、B 26、D 27、A 28、A 29、C 30、B 二、填空题

1、变换、控制 2、交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流 3、电力学、电子学、控制理论 4、脉冲调宽型、调频型、混合型 5、不可控型器件、半控型器件、全控型器件

6、开关 7、门极 8、降低 9、低电压大电流 10、有效值、 11、小于 三、作图题

1 （1） (2)

2 (1)

(2)

四、简答题

1、额定电流：即通态平均电流，条件为环境温度400C和规定的冷却条件，稳定结温不超过额定结温时所允许流过的最大的工频正弦半波电流的平均值。 维持电流：晶闸管维持导通状态所必需的最小阳极电流。

擎住电流：晶闸管又断态进入导通过程中，如果撤掉触发脉冲，能继续维持晶闸管导通的最小阳极电流。

2、换流：变流电路在工作过程中不断发生电流从一个支路另一个支路的转移。 换流方式有：器件换流、电网换流、负载换流、强迫换流。

3、PWM控制：对脉冲的宽度进行调制的技术。即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形（含形状和幅值）。

SPWM波形：脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形。 4、电力电子器件同处理信息的电子器件相比的一般特征有：电力电子器件能处理电功率的能力，一般远大于处理信息的电子器件；一般都工作在开关状态；往往需要由信息电子电路来控制；电力电子器件自身的功率损耗远大于信息电子器件，一般都要安装散热器。 5、电力变换通常分为四大类，即交流变直流（整流）、直流变交流（逆变）、直流变直流（直流斩波）和交流变交流。其中交流变交流可以是电压或电力的变换，叫交流电力控制， 也可以是和相数的变换。

6、将直流电转变为交流电的过程就叫逆变。变流器工作在逆变状态时，把直流电转变为50Hz的交流电送到电网，称为有源逆变；若把直流电转变为某一频率或频率可调的交流电

供给负载使用，则叫做无源逆变或变频。

7、PWM控制就是对一系列脉冲的宽度进行调制来等效获得所需波形 ；PWM控制的基本原理是面积等效原理

五、计算题 1、(1)

0

(a)Ud=0.9U2cosα=0.9×220×cos60=99V Id=Ud/R=99/4=24.75A

00

I2=Id=24.75A IdVT=180/360×Id=24.75/2=13.38A IVT=

?2?Id?1?24.75?17.5A 2 （b）波形如图1所示

图1 波形图 图2 波形图

0

（2）（a）Ud=0.9U2（1+cosα）/2=0.9×220×（1+cos60）/2=148.5V

00000

Id=Ud/R=148.5/4=37.13A IdVT=（180-α）/360×Id=（180-60）/360×

37.13=12.38A

IVT?(???)2?0(??60)Id?2??37.13?21.44A

0(???)(??60)Id? I2????37.13?30.32A

?37.13?21.44A

IdVD=2α/360×Id=2×60/360×37.13=12.38A

000

IVD?(2?)2?0(2?60)Id?2?（b）波形如图2所示

2、 U d max ? 1 . 17 U 2 ? min （1分） d max ? 101 . 3 V Ucos Udmax1I??20.26AI?Idmax?11.7AdmaxVT R3

确定晶闸管的额定电流 IT(AV)?2VT?14.9AI1.57确定晶闸管的额定电压 U ? 2 6 U ? 489 .8 V

Tn2

1 3、 U d ? E

1??

E在90V到110V之间变化

（1-α）的变化范围为 110 90

~ 120120 即：0.083~0.25

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