電力電子復習題.doc

8緒論填空題：1. 電力電子技術(shù)是使用_器件對電能進行_的技術(shù)。4. 在功率變換電路中，為了盡量提高電能變換的效率，所以器件只能工作在_狀態(tài)，這樣才能降低_。7.半導體變流技術(shù)包括用電力電子器件構(gòu)成_電路和對其進行控制的技術(shù)，以及構(gòu)成_裝置和_系統(tǒng)的技術(shù)。電力電子器件填空題：1.電力電子器件一般工作在_開關(guān)_狀態(tài)。2.在通常情況下，電力電子器件功率損耗主要為_，而當器件開關(guān)頻率較高時，功率損耗主要為_。3.電力電子器件組成的系統(tǒng)，一般由_控制電路_、_驅(qū)動電路_、 _以電力電子器件為核心的主電路_三部分組成，由于電路中存在電壓和電流的過沖，往往需添加_保護電路_。4.按內(nèi)部電子和空穴兩種載流子參與導電的情況，電力電子器件可分為_單極型器件_ 、 _雙極型器件_ 、_復合型器件_三類。5.按照器件能夠被控制的程度，電力電子器件可分為以下三類： 不可控器件 、 半可控器件 和 全可控器件 。6. 按照驅(qū)動電路加在電力電子器件控制端和公共端之間的性質(zhì)，可將電力電子器件分為_電壓驅(qū)動型_和_電流驅(qū)動型_兩類。7. 電力二極管的主要類型有 普通二極管 、 快恢復二極管 、 肖特基二極管 。11.晶閘管的基本工作特性可概括為：承受反向電壓時，不論 門極是否有觸發(fā)電流 ，晶閘管都不會導通；承受正向電壓時，僅在 門極有觸發(fā)電流 情況下，晶閘管才能導通；晶閘管一旦導通， 門極 就失去控制作用。要使晶閘管關(guān)斷，只能使晶閘管的電流 降到接近零的某一直之下 。12.對同一晶閘管，維持電流IH與擎住電流IL在數(shù)值大小上有IL=（24）_IH 。14.逆導晶閘管是將_二極管_與晶閘管_并聯(lián)_（如何連接）在同一管芯上的功率集成器件。16. 雙向 晶閘管可認為是一對反并聯(lián)聯(lián)接的普通晶閘管的集成。17. 光控晶閘管又稱光觸發(fā)晶閘管，是利用 一定波長的光照信號 觸發(fā)導通的晶閘管。光觸發(fā)保證了主電路與控制電路之間的 絕緣 ，且可避免電磁干擾的影響。常應用在 高壓大功率 的場合。18.GTO的_結(jié)構(gòu)是為了便于實現(xiàn)門極控制關(guān)斷而設計的。19.電力MOSFET的通態(tài)電阻具有_正_溫度系數(shù)。20.IGBT 的開啟電壓UGE（th）隨溫度升高而_，開關(guān)速度_電力MOSFET 。23. 主電路是在電氣設備或電力系統(tǒng)中，直接承擔 的電路。24. GTO的開通控制方式與晶閘管相似，但是可以通過在門極 施加負的脈沖電流 使其關(guān)斷。25.電力MOSFET導通的條件是： 且 。開關(guān)時間的大致范圍是： 10-100ns 。19.IGBT是由 和 兩類器件取長補短結(jié)合而成的復合器件。20.IGBT導通的條件是： 且 。整流電路填空題：1.電阻負載的特點是_，在單相半波可控整流電阻性負載電路中，晶閘管控制角的最大移相范圍是_。2.阻感負載的特點是_，在單相半波可控整流帶阻感負載并聯(lián)續(xù)流二極管的電路中，晶閘管控制角的最大移相范圍是_ ，其承受的最大正反向電壓均為_，續(xù)流二極管承受的最大反向電壓為_（設U2為相電壓有效值）。3.單相橋式全控整流電路中，帶純電阻負載時，角移相范圍為_，單個晶閘管所承受的最大正向電壓和反向電壓分別為_和_；帶阻感負載時，角移相范圍為_，單個晶閘管所承受的最大正向電壓和反向電壓分別為_和_；帶反電動勢負載時，欲使電阻上的電流不出現(xiàn)斷續(xù)現(xiàn)象，可在主電路中直流輸出側(cè)串聯(lián)一個_。4.從輸入輸出上看，單相橋式全控整流電路的波形與_的波形基本相同，只是后者適用于_輸出電壓的場合。 5.電阻性負載三相半波可控整流電路中，晶閘管所承受的最大正向電壓UFm等于_，晶閘管控制角的最大移相范圍是_，使負載電流連續(xù)的條件為_(U2為相電壓有效值)。6. 三相半波可控整流電路中的三個晶閘管的觸發(fā)脈沖相位按相序依次互差_，當它帶阻感負載時，a的移相范圍為_。 7. 三相橋式全控整流電路帶電阻負載工作中，共陰極組中處于通態(tài)的晶閘管對應的是_的相電壓，而共陽極組中處于導通的晶閘管對應的是_的相電壓；這種電路 a 角的移相范圍是_，ud波形連續(xù)的條件是_。 8. 對于三相半波可控整流電路，換相重迭角的影響，將使用輸出電壓平均值_。 9.在整流電路中，能夠?qū)崿F(xiàn)有源逆變的有_、_等（可控整流電路均可），其工作在有源逆變狀態(tài)的條件是_和_。 10.逆變電路中，當交流側(cè)和電網(wǎng)連結(jié)時，這種電路稱為_，欲實現(xiàn)有源逆變，只能采用_電路 ，當控制角 0 a p /2 時，電路工作在_狀態(tài)； p /2 a p 時，電路工作在_狀態(tài)。11.直流可逆電力拖動系統(tǒng)中電動機可以實現(xiàn)四象限運行，當其處于第一象限時，電動機作_運行，電動機_轉(zhuǎn)，正組橋工作在_狀態(tài)；當其處于第四象限時，電動機做_運行，電動機_轉(zhuǎn)，_組橋工作在逆變狀態(tài)。13. 大、中功率的變流器廣泛應用的是_觸發(fā)電路，同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路，可分為三個基本環(huán)節(jié)，即_、_和_。 直流斬波電路填空題：1.直流斬波電路完成得是直流到_的變換。2.直流斬波電路中最基本的兩種電路是_和_。3.斬波電路有三種控制方式：_、_和_。4.升壓斬波電路的典型應用有_和_等。5. 斬波電路用于拖動直流電動機時，降壓斬波電路能使電動機工作于第_象限，升壓斬波電路能使電動機工作于第_象限，_電路能使電動機工作于第1和第2象限。6.橋式可逆斬波電路用于拖動直流電動機時，可使電動機工作于第_象限。7.復合斬波電路中，電流可逆斬波電路可看作一個_斬波電路和一個_斬波電路的組合；多相多重斬波電路中，3相3重斬波電路相當于3個_斬波電路并聯(lián)。交流交流電力變換電路填空題：1.改變頻率的電路稱為_，變頻電路有交交變頻電路和_電路兩種形式，前者又稱為_，后者也稱為_。2.單相調(diào)壓電路帶電阻負載，其導通控制角a的移相范圍為_，隨 a 的增大， Uo_，功率因數(shù)l_。3.單相交流調(diào)壓電路帶阻感負載，當控制角aj(j=arctan(wL/R) )時,VT1的導通時間_,VT2的導通時間_。5.晶閘管投切電容器 選擇晶閘管投入時刻的原則是：_。6.把電網(wǎng)頻率的交流電直接變換成可調(diào)頻率的交流電的變流電路稱為_。7.單相交交變頻電路帶阻感負載時，哪組變流電路工作是由_決定的，交流電路工作在整流還是逆變狀態(tài)是根據(jù)_決定的。8.當采用6脈波三相橋式電路且電網(wǎng)頻率為50Hz時，單相交交變頻電路的輸出上限頻率約為_。9.三相交交變頻電路主要有兩種接線方式，即_和_，其中主要用于中等容量的交流調(diào)速系統(tǒng)是_。逆變電路填空題：1.把直流電變成交流電的電路稱為_，當交流側(cè)有電源時稱為_，當交流側(cè)無電源時稱為_。2.電流從一個支路向另一個支路轉(zhuǎn)移的過程稱為換流，從大的方面，換流可以分為兩類，即外部換流和_，進一步劃分，前者又包括_和_兩種換流方式，后者包括_和_兩種換流方式。3.適用于全控型器件的換流方式是_，由換流電路內(nèi)電容直接提供換流電壓的換流方式稱為_。4.逆變電路可以根據(jù)直流側(cè)電源性質(zhì)不同分類，當直流側(cè)是電壓源時，稱此電路為_，當直流側(cè)為電流源時， 稱此電路為_。5.半橋逆變電路輸出交流電壓的幅值Um為_Ud ，全橋逆變電路輸出交流電壓的幅值Um為_Ud 。6.三相電壓型逆變電路中，每個橋臂的導電角度為_，各相開始導電的角度依次相差_，在任一時刻，有_個橋臂導通。7.電壓型逆變電路一般采用_器件，換流方式為_。簡答題：緒論簡答題1. 什么是電力電子技術(shù)？2. 電能變換電路的有什么特點？機械式開關(guān)為什么不適于做電能變換電路中的開關(guān)？3. 電力變換電路包括哪幾大類？電力電子器件1.電力電子器件是如何定義和分類的？同處理信息的電子器件相比，它的特點是什么？2.應用電力電子器件的系統(tǒng)組成如題圖1-1所示，試說明其中保護電路的重要意義？圖 1-13. 使晶閘管導通的條件是什么？4. 維持晶閘管導通的條件是什么？怎樣才能使晶閘管由導通變?yōu)殛P(guān)斷？5. GTO和普通晶閘管同為PNPN結(jié)構(gòu)，為什么GTO能夠自關(guān)斷，而普通晶閘管不能？6. 如何防止電力MOSFET因靜電感應應起的損壞？7. 晶閘管的觸發(fā)電路有哪些要求？8. GTO的觸發(fā)信號有哪些要求？9. IGBT、GTO和電力MOSFET的驅(qū)動電路各有什么特點？10. 試說明IGBT、GTR、GTO和電力MOSFET各自的優(yōu)缺點。整流電路簡答題：1.什么是相位控制方式？2.以晶閘管的門極觸發(fā)電路（同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路）為例說明相位控制信號的生成方法。3.針對晶閘管變流器，給出下列名詞的定義：自然換流點，觸發(fā)延遲角，導通角和移相控制范圍。4.什么是有源逆變？簡述有源逆變產(chǎn)生的條件，并比較晶閘管變流器整流工作模式與逆變工作模式的差別。5.逆變角是如何定義的？簡述當晶閘管變流器工作于逆變狀態(tài)時，應如何限制逆變角才能保證正常換流？簡述逆變失敗的原因及逆變失敗所產(chǎn)生的后果。6.晶閘管三相橋式變流電路，在設計觸發(fā)電路時，為什么要采用“雙窄脈沖”觸發(fā)方式？晶閘管單相橋式變流電路，是否也需要采用這種雙窄脈沖觸發(fā)方式，為什么？7.為什么隨著觸發(fā)角的增加，晶閘管整流器的功率因數(shù)會變降低？8. 單相全波可控整流電路與單相橋式全控整流電路從直流輸出端或從交流輸入端看均是基本一致的，那么二者是否有區(qū)別呢題2-8圖9. 三相半波整流電路的共陰極接法與共陽極接法，a、b兩相的自然換相點是同一點嗎？如果不是，它們在相位上差多少度？10. 有兩組三相半波可控整流電路，一組是共陰極接法，一組是共陽極接法，如果它們的觸發(fā)角都是 a ，那么共陰極組的觸發(fā)脈沖與共陽極組的觸發(fā)脈沖對同一相來說，例如都是a相，在相位上差多少度？11. 題圖2-26為具有變壓器中心抽頭的單相全波可控整流電路，問該變壓器還有直流磁化問題嗎？試說明：晶閘管承受的最大反向電壓為2；當負載是電阻或電感時，其輸出電壓和電流的波形與單相全控橋時相同。12. 單相橋式全控整流電路、三相橋式全控整流電路中，當負載分別為電阻負載或電感負載時，要求的晶閘管移相范圍分別是多少？13.在三相橋式全控整流電路中，電阻負載，如果有一個晶閘管不能導通，此時的整流電壓ud波形如何？如果有一個晶閘管被擊穿而短路，其它晶閘管受什么影響？14. 使變流器工作于有源逆變狀態(tài)的條件是什么？15.什么是逆變失??？如何防止逆變失??？ 直流斬波電路簡答題：1.畫出降壓斬波電路原理圖并簡述其工作原理。2.畫出升壓斬波電路原理圖并簡述其基本工作原理。3.分析題圖3-15a所示的電流可逆斬波電路，并結(jié)合題圖3-15b的波形，繪制出各個階段電流流通的路徑并標明電流方向。4.對于題圖3-16所示的橋式可逆斬波電路，若需使電動機工作于反轉(zhuǎn)電動狀態(tài)，試分析此時電路的工作情況，并繪制相應的電流流通路徑圖，同時標明電流流向。 5.多相多重斬波電路有何優(yōu)點？交流交流電力變換電路簡答題： 1.交流調(diào)壓電路和交流調(diào)功電路有什么區(qū)別？二者各運用于什么樣的負載？為什么？2. 斬控式交流調(diào)壓電路帶電阻負載時輸入輸出有何特性？3. 三相交交變頻電路有那兩種接線方式？它們有什么區(qū)別？4.三相交流調(diào)壓電路采用三相四線接法時，存在何種問題？ 5.什么是TCR，什么是TSC？它們的基本原理是什么？各有何特點？6.簡述交流電力電子開關(guān)與交流調(diào)功電路的區(qū)別。7.畫出單相交交變頻電路的基本原理圖并分析其基本工作原理。 8.交交變頻電路的主要特點和不足是什么？其主要用途是什么？9.交交變頻電路的最高輸出頻率是多少？制約輸出頻率提高的因素是什么？10. 在三相交交變頻電路中，采用梯形波輸出控制的好處是什么？為什么？逆變電路簡答題： 8. 畫出逆變電路的基本原理圖并闡述其原理。9. 無源逆變電路和有源逆變電路有何不同？10. 換流方式各有那幾種？各有什么特點？ 11.電壓型逆變電路中反饋二極管的作用是什么？13. 如題圖5-19所示為一個三相橋式電壓型逆變電路：(1)結(jié)合電路原理圖，說明其主要特點；(2)當該電路采用輸出為方波的180導電方式時，試畫出UUN、UUV和UNN的波形。計算題：電力電子器件1.晶閘管在單相正弦有效值電壓220V時工作,若考慮晶閘管的安全裕量,其電壓定額應選多大 ?2.流經(jīng)晶閘管的電流波形如題圖141所示。試計算電流波形的平均值、有效值及波形系數(shù)。若取安全裕量為2，問額定電流為100A的晶閘管，其允許通過的電流平均值和最大值為多少？ 圖1-2 圖1-33.在題圖1-3電路中，E50V，R0.5W,L0.5H，晶閘管擎住電流為15mA。要使晶閘管導通，門極觸發(fā)脈沖寬度至少應為多少？4.題圖1-4中陰影部分為晶閘管處于通態(tài)區(qū)間的電流波形，各波形的電流最大值均為Im，試計算各波形的電流平均值Id1、Id2、Id3與電流有效值I1、I2、I3。5.上題中如果不考慮安全裕量,問100A的晶閘管能送出的平均電流Id1、Id2、Id3各為多少？這時，相應的電流最大值Im1、Im2、 Im3各為多少 ?圖1-4計算題：1.單相半波可控整流電路對電感負載供電，L20mH，U2100V，求當0和60時的負載電流Id，并畫出ud與id波形。2.單相橋式全控整流電路，U2100V，負載中R2，L值極大，當30時，要求：作出ud、id、和i2的波形；求整流輸出平均電壓Ud、電流Id，變壓器二次電流有效值I2；考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。 3.單相橋式全控整流電路，U2=100V，負載中R=2，L值極大，反電勢E=60V，當a=30時，要求：作出ud、id和i2的波形；求整流輸出平均電壓Ud、電流Id，變壓器二次側(cè)電流有效值I2；考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。 4.單相橋式全控整流電路帶電阻負載工作，設交流電壓有效值U2220V，控制角 a p/3 rad,負載電阻Rd5W,試求：（1）輸出電壓的平均值 Ud ；（2）輸出電流有效值I。5.三相橋式全控整流電路帶電阻負載工作，設交流電壓有效值U2400V，負載電阻Rd10W, 控制角 a p/2 rad, 試求：（1）輸出電壓平均值Ud；（2）輸出電流平均值Id。 6.在三相半波整流電路中，如果a相的觸發(fā)脈沖消失，試繪出在電阻性負載和電感性負載下整流電壓ud的波形。7.三相半波可控整流電路，U2=100V，帶電阻電感負載，R=5，L值極大，當a =60時，要求：畫出ud、id和iVT1的波形；計算Ud、Id、IdT和IVT。 8.三相橋式全控整流電路，U2=100V，帶電阻電感負載，R=5，L值極大，當 a =60時，要求：畫出ud、id和iVT1的波形；計算Ud、Id、IdT和IVT。9.單相全控橋，反電動勢阻感負載，R=1，L=，E=40V，U2=100V，LB=0.5mH，當 a =60時求Ud、Id與g 的數(shù)值，并畫出整流電壓ud的波形。 10.三相半波可控整流電路，反電動勢阻感負載，U2=100V，R=1，L=，LB=1mH ，求當 a =30時、E=50V時Ud、Id、g的值并作出ud與iVT1和iVT2的波形。 11.三相橋式不可控整流電路，阻感負載，R=5，L=，U2=220V，XB=0.3，求Ud、Id、IVD、I2和 g 的值并作出ud、iVD和i2的波形。 12.三相全控橋，反電動勢阻感負載，E=200V，R=1，L=，U2=220V，a =60