河北科技大學(xué)《電力電子技術(shù)》綜合復(fù)習(xí)資料

1、電力電子技術(shù)綜合復(fù)習(xí)資料一、填空題 1、晶閘管在其陽極與陰極之間加上 電壓的同時(shí)，門極上加上 電壓，晶閘管就導(dǎo)通。 2、只有當(dāng)陽極電流小于 電流時(shí)，晶閘管才會(huì)由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止。 3、整流是指將 變?yōu)?的變換。4、單相橋式可控整流電路中，晶閘管承受的最大反向電壓為 。5、逆變角與控制角之間的關(guān)系為 。6、MOSFET的全稱是 。 7、功率開關(guān)管的損耗包括兩方面，一方面是 ；另一方面是 。 8、將直流電源的恒定電壓，通過電子器件的開關(guān)控制，變換為可調(diào)的直流電壓的裝置稱為 器。 9、變頻電路從變頻過程可分為 變頻和 變頻兩大類。10、當(dāng)晶閘管可控整流的負(fù)載為大電感負(fù)載時(shí)，負(fù)載兩端的直流電壓平均值會(huì) ，

2、解決的辦法就是在負(fù)載的兩端 接一個(gè) 。 11、就無源逆變電路的PWM控制而言，產(chǎn)生SPWM控制信號(hào)的常用方法是 。12、在電力電子器件驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)中要考慮強(qiáng)弱電隔離的問題，通常主要采取的隔離措施包括： 和 。 13、IGBT的全稱是 。 14、為了保證逆變器能正常工作，最小逆變角應(yīng)為 。15、當(dāng)電源電壓發(fā)生瞬時(shí)與直流側(cè)電源 聯(lián)，電路中會(huì)出現(xiàn)很大的短路電流流過晶閘管與負(fù)載，這稱為 或 。16、脈寬調(diào)制變頻電路的基本原理是：控制逆變器開關(guān)元件的 和 時(shí)間比，即調(diào)節(jié) 來控制逆變電壓的大小和頻率。 17、型號(hào)為KP100-8的元件表示 管、它的額定電壓為 伏、額定電流為 安。二、判斷題 1、給晶閘管

3、加上正向陽極電壓它就會(huì)導(dǎo)通。 2、普通晶閘管外部有三個(gè)電極，分別是基極、發(fā)射極和集電極。 3、在單相橋式半控整流電路中，帶大電感負(fù)載，不帶續(xù)流二極管時(shí)，輸出電壓波形中沒有負(fù)面積。 4、GTO屬于雙極性器件。 5、電壓型逆變電路，為了反饋感性負(fù)載上的無功能量，必須在電力開關(guān)器件上反并聯(lián)反饋二極管。 6、對(duì)于三相全控橋整流電路，控制角的計(jì)量起點(diǎn)為自然換相點(diǎn)。 7、IGBT屬于電壓驅(qū)動(dòng)型器件。 8、晶閘管采用“共陰”接法或“共陽”接法都一樣。 9、在觸發(fā)電路中采用脈沖變壓器可保障人員和設(shè)備的安全。 10、GTO的關(guān)斷是靠門極加負(fù)信號(hào)出現(xiàn)門極反向電流來實(shí)現(xiàn)的。 三、選擇題1、普通晶閘管的通態(tài)電流（額定

4、電流）是用電流的（）來表示的。A、有效值 B、最大值 C、平均值2、普通的單相半波可控整流裝置中一共用了（ ）晶閘管。A、一只 B、二只 C、三只 D、四只3、變流器工作在逆變狀態(tài)時(shí)，控制角必須在（）。A、0°-90° B、30°-120° C、60°-150° D、90°-150°4、比較而言，下列半導(dǎo)體器件中開關(guān)速度最快的是（ ）。A、GTO B、GTR C、MOSFET D、IGBT5、可實(shí)現(xiàn)有源逆變的電路為（）。 A、三相半波可控整流電路 B、三相半控橋整流橋電路C、 單相全控橋接續(xù)流二極管電路 D、單相半

5、控橋整流電路6、可實(shí)現(xiàn)有源逆變的電路為（ ）。 A、三相半波可控整流電路 B、三相半控橋整流橋電路C、 單相全控橋接續(xù)流二極管電路 D、單相半控橋整流電路7、三相半波可控整流電路在換相時(shí)，換相重疊角的大小與哪幾個(gè)參數(shù)有關(guān)（ ）。A、Id、 XL、U2 B、Id C、U2 D、U2、 XL8、晶閘管可整流電路中直流端的蓄電池或直流電動(dòng)機(jī)應(yīng)該屬于（ ）負(fù)載。A 電阻性 B 電感性 C 反電動(dòng)勢(shì)四、簡(jiǎn)答題 1、載波比N的定義是什么？什么是同步調(diào)制？什么是異步調(diào)制？ 2、全控型器件的緩沖電路的主要作用是什么?3、在三相全控橋式整流電路中，晶閘管要求采用寬脈沖或雙窄脈沖的原因是什么？ 4、實(shí)現(xiàn)有源逆變必

6、須滿足哪兩個(gè)必不可少的條件？5、關(guān)斷緩沖電路與開通緩沖電路各自的功能是什么？6、電壓型逆變電路中反并聯(lián)二極管的作用是什么？ 7、什么是有源逆變，什么是無源逆變？8、電力變流器的換流方式有哪幾種？9、某晶閘管型號(hào)規(guī)格為KP200-8D，試問型號(hào)規(guī)格代表什么意義? 10、有源逆變最小逆變角受哪些因素限制？為什么？ 11、單極性和雙極性 PWM調(diào)制有什么區(qū)別？五、綜合分析、計(jì)算題1、單相橋式全控整流電路, ,負(fù)載,L值極大。當(dāng)=時(shí), 要求:作出、和的波形； 求整流輸出平均電壓、電流，變壓器二次側(cè)電流有效值。 U2ERLUd+Id2、三相全控橋整流電路，如圖所示，設(shè)平波電感L值極大，U2=110V，直

7、流回路總等效電阻R=2W，反電動(dòng)勢(shì)E=120V，Ud=100V，極性如圖所示。通過定量計(jì)算說明直流側(cè)回路中的功率平衡關(guān)系。 3、三相全控橋,反電動(dòng)勢(shì)阻感負(fù)載,E=200V, R=1, L=, =220V，。當(dāng)（1）（2）情況下分別求、的值,后者還應(yīng)求的數(shù)值。 4、晶閘管串聯(lián)的單相半控橋(橋中VT1、VT2為晶閘管),電路如圖所示,U2=100V電阻電感負(fù)載, R=20,L值很大,當(dāng)=時(shí)求流過器件電流的有效值,并作出Ud、Id、IVT,ID的波形。5、單相全控橋,反電動(dòng)勢(shì)阻感負(fù)載, R=1, L=, =100V，,當(dāng)Em=-99V, 時(shí)求、的值。 6、一單相交流調(diào)壓器,電源為工頻220V,阻感串

8、聯(lián)作為負(fù)載,其中電阻為0.5歐,感抗為0.5歐。試求:（1）開通角的變化范圍；（2）負(fù)載電流的最大有效值；（3）最大輸出功率及此時(shí)電源側(cè)的功率因數(shù)。7、有一開關(guān)頻率為50kHz的Buck變換電路工作在電感電流連續(xù)的情況下，L=0.05mH，輸入電壓Ud=15V，輸出電壓U0=10V。求：(1)占空比D的大?。?2)電感中電流的峰-峰值IL。參考答案：一、填空題見題目二、判斷題×× ×三、選擇題CADCA AAC四、簡(jiǎn)答題 1、載波比N的定義是什么？什么是同步調(diào)制？什么是異步調(diào)制？答：載波比N定義為載波頻率和調(diào)制波頻率之比：N/。 同步調(diào)制：取N為常數(shù)，在變頻時(shí)和同

9、步變化。 異步調(diào)制：不變，可變，使N變化的調(diào)制方式。 2、全控型器件的緩沖電路的主要作用是什么?答：其主要作用是抑制電力電子器件的內(nèi)因過電壓、du/dt或者過電流和di/dt，減少器件的開關(guān)損耗。 3、在三相全控橋式整流電路中，晶閘管要求采用寬脈沖或雙窄脈沖的原因是什么？答：在三相全控橋式整流電路中，晶閘管要求采用寬脈沖或雙窄脈沖的原因是保證上下兩組各有一只晶閘管能同時(shí)導(dǎo)通。 4、實(shí)現(xiàn)有源逆變必須滿足哪兩個(gè)必不可少的條件？答：（1）一定要有直流電動(dòng)勢(shì)，其極性必須與晶閘管的導(dǎo)通方向一致，其值應(yīng)稍大于變流器直流側(cè)的平均電壓。 （2）變流器必須工作在的區(qū)域內(nèi)使Ud<0。 5、關(guān)斷緩沖電路與開通

10、緩沖電路各自的功能是什么？答：關(guān)斷緩沖電路是對(duì)du/dt抑制的電路，用于抑制器件的關(guān)斷過電壓和換相過電壓，抑制du/dt，減小關(guān)斷損耗。 開通緩沖電路是對(duì)di/dt抑制的電路，用于抑制器件開通時(shí)的電流過沖和di/dt，減小器件的開通損耗。 6、電壓型逆變電路中反并聯(lián)二極管的作用是什么？答：（1）為交流側(cè)向直流側(cè)反饋能量提供通路。 （2）續(xù)流。 7、什么是有源逆變，什么是無源逆變？答：有源逆變電路是把逆變電路的交流側(cè)接到電網(wǎng)上，把直流電逆變成同頻率的交流反送到電網(wǎng)去。 無源逆變電路的交流側(cè)直接接到負(fù)載，將直流電逆變成某一頻率或可變頻率的交流供給負(fù)載。 8、電力變流器的換流方式有哪幾種？答：電網(wǎng)換

11、流、負(fù)載換流、強(qiáng)迫換流、器件換流。 9、某晶閘管型號(hào)規(guī)格為KP200-8D，試問型號(hào)規(guī)格代表什么意義?答：KP代表普通型晶閘管。 200代表其晶閘管的額定電流為200A。 8代表晶閘管的正反向峰值電壓為800V。 D代表通態(tài)平均壓降為。 10、有源逆變最小逆變角受哪些因素限制？為什么？答：最小有源逆變角受晶閘管的關(guān)斷時(shí)間tq折合的電角度、換相重疊角以及安全裕量角的限制。 如果不能滿足這些因素的要求的話，將導(dǎo)致逆變失敗。 11、單極性和雙極性 PWM調(diào)制有什么區(qū)別？答：?jiǎn)螛O性PWM控制方式在調(diào)制信號(hào)的正半個(gè)周期或負(fù)半個(gè)周期內(nèi)，三角波載波是單極性輸出的，所得的PWM波也是單極性范圍內(nèi)變化的。 而雙

12、極性PWM控制方式中，三角波載波始終是有正有負(fù)，而輸出的PWM波是雙極性的。五、綜合分析、計(jì)算題1、解:、和的波形如下圖所示： 輸出平均電壓、電流，變壓器二次側(cè)電流有效值分別為： 2、解： 滿足 3、解:（1）=2.34cos=2.34*220* cos=257.4V =57.4A （2）= =6*50*0.001=0.3 =2.34cos=2.34*220*cos=257.4V=-=R+E 聯(lián)立上式得：=244.2V =13.2V=44.15A 又 cos-cos(+)=0.0513 cos(+)=cos-0.0513=0.4487+= = 4、解：負(fù)載電壓的平均值為: Ud= 負(fù)載電流的平

13、均值為: Id=Ud/R=67.52/2=33.75(A) 流過晶閘管VTl、VT2的電流有效值為: IVT=19.49(A) 流過二極管VD3、VD4的電流有效值為: IVD=27.56(A) Ud、Id、IVT,ID的波形如下圖： 5、 解: =4*50*0.5*0.001=0.1 =0.9cos=0.9*100* cos=-45V =-=R+ 聯(lián)立上式得=-49.9V, =49.1A, =4.9V又 cos-cos(+)=0.1089 cos(+)=-0.5-0.1089=-0.6089+= = 6、解：（1）負(fù)載阻抗角=arctg= arctg= 能使電壓可調(diào)的開通角的范圍是：。 （2

14、）當(dāng)=時(shí)，負(fù)載電流有效值最大=311A （3）最大輸出功率發(fā)生在=時(shí)，P=cos=220*311*=48.37KW 此時(shí)電源側(cè)功率因數(shù)為=cos=0.707 7、解：（1） （2） 20092010學(xué)年第一學(xué)期期末考試卷課程名稱 電力電子技術(shù) 試卷編號(hào) A 考試方式 閉卷 滿分分值 100分 考試時(shí)間 120分鐘 題 號(hào)一二三四五總 分得 分得 分評(píng)卷人一、 填空題（每空1分，共26分）1. 將直流電變?yōu)榻涣麟姺Q為逆變。當(dāng)交流側(cè)接在電網(wǎng)上，即交流側(cè)接有電源時(shí)，稱為 ；當(dāng)交流側(cè)直接和負(fù)載相連時(shí)，稱為 。2. PWM逆變電路根據(jù)直流側(cè)電源性質(zhì)的不同，也可分為 和 兩種。目前實(shí)際應(yīng)用的PWM逆變電路

15、幾乎都是 電路。3. 三相橋式全控整流電路，若整流變壓器副邊電壓V,帶反電動(dòng) 勢(shì)阻感負(fù)載，則整流輸出平均電壓= 。4. 按照電力電子器件能夠被控制電路信號(hào)所控制的程度，可以將電力電子器件分為以下三類： 、 和 。5電力半導(dǎo)體器件由于承受過電壓、過電流的能力太差，所以其控制電路必須設(shè)有 和 保護(hù)電路。6. 晶閘管導(dǎo)通的條件有二：一是 ，二是 。7. 電力電子器件驅(qū)動(dòng)電路的任務(wù)是將 。 驅(qū)動(dòng)電路還要提供 。8. 若晶閘管電流的有效值是314A，則其額定電流為 A。若該晶閘管 陰、陽極間所加電壓為100sinV，則其額定電壓應(yīng)為 V。（不考慮晶閘管電流、電壓的安全裕量。）9. 電力變換通常可分為四大

16、類，即交流變直流、 、 和 。10. 電子技術(shù)包括 和 兩大分支。 11. 在電壓型逆變電路的PWM控制中，同一相上下兩個(gè)橋臂的驅(qū)動(dòng)信號(hào)是 的。但實(shí)際上為了防止上下兩個(gè)橋臂直通而造成短路，在上下兩臂通斷切換時(shí)要留一小段上下臂都施加關(guān)斷信號(hào)的 。12. 在三相全控橋整流電路中，觸發(fā)脈沖可采用 觸發(fā)與 觸發(fā)兩種方法。得 分評(píng)卷人二、單項(xiàng)選擇題（每小題2分，共10分）13. 下列電力半導(dǎo)體器件中，（ ）最適合用在小功率、高開關(guān)頻率的電力電子電路中。a. 晶閘管 b. GTR c. 電力MOSFET d. IGBT14. 三相橋式全控整流電路帶大電感負(fù)載，則電路中晶閘管的觸發(fā)角的移相范圍是（ ）。 a

17、. 1800 b. 1500 c. 1200 d. 900 15. 有兩組三相半波可控整流電路，一組是共陽極接法，一組是共陰極接法，如果它們的觸發(fā)角都是，那么共陰極組的觸發(fā)脈沖與共陽極組的觸發(fā)脈沖對(duì)同一相來說，在相位上相差（ ）。a. 900 b.1800 c.1500 d. 120016. 對(duì)于晶閘管可控整流電路，無論其工作在整流狀態(tài)還是有源逆變狀態(tài)，其換流方式都屬于（ ）。a. 器件換流 b. 電網(wǎng)換流 c. 負(fù)載換流 d. 強(qiáng)迫換流17. 下列電力電子器件中，屬于電壓控制型器件的是（ ） a. GTO b. GTR c.晶閘管 d. IGBT得 分評(píng)卷人三、問答題（每小題6分，共24分）

18、18. 全控型器件的緩沖電路的作用是什么？試分析圖1中RCD緩沖電路中各元件的作用。圖119. 使變流器工作于有源逆變狀態(tài)的條件是什么？20. 什么是PWM控制？簡(jiǎn)述PWM控制的基本原理。21. 什么是電壓型逆變電路？有什么特點(diǎn)？得 分評(píng)卷人四、計(jì)算題（每小題10分，共30分）22. 單相橋式全控整流電路如圖2，負(fù)載中，值極大，當(dāng)時(shí)，要求：作出、和的波形；求整流輸出平均電壓、電流和變壓器二次電流有效值。 圖223.一單相交流調(diào)壓電路，電源為工頻220V，電阻性負(fù)載，R=5，延遲角=300。試求：負(fù)載電壓有效值；負(fù)載電流有效值；電源側(cè)的功率因數(shù)。24. 在圖3的升壓斬波電路中，已知E=50V，L

19、值和C值極大，采用脈寬調(diào)制控制方式，當(dāng)，時(shí)，計(jì)算輸出電壓平均值和輸出電流平均值。 圖3得 分評(píng)卷人五、波形分析題（10分）25. 在圖4所示三相半波整流電路中，如果b相的觸發(fā)脈沖消失，試?yán)L出在電阻負(fù)載和阻感負(fù)載下整流電壓的波形（）。 圖420092010學(xué)年第一學(xué)期期末考試卷答案課程名稱 電力電子技術(shù) 試卷編號(hào) A 專業(yè) 電氣一、 填空題（每空1分，共25分）1有源逆變 無源逆變 2電壓型 電流型 31174半控型器件 不控型器件 全控型器件 5過電壓保護(hù) 過電流保護(hù)6有正向陽極電壓 門極有足夠大的觸發(fā)電流 7按控制目標(biāo)的要求施加開通或關(guān)斷的信號(hào)，對(duì)半控型器件提供開通控制信號(hào)，對(duì)全控型器件則既

20、要提供開通控制信號(hào)，又要提供關(guān)斷控制信號(hào)。提供控制電路與主電路之間的電氣隔離環(huán)節(jié)8. 200A 100V 9. 直流變交流 交流變交流 直流變直流10. 信息電子技術(shù) 電力電子技術(shù) 11. 互補(bǔ) 死區(qū)時(shí)間 12. 雙窄脈沖 單寬脈沖二、單項(xiàng)選擇題（每小題2分，共10分）13. c 14. d 15. b 16. b 17. d三、問答題（每小題5分，共25分）18. 緩沖電路的作用是抑制器件的內(nèi)因過電壓、du/dt、過電流和di/dt，減小器件的開關(guān)損耗。（3分）RCD緩沖電路中各元件的作用是：開通時(shí)，Cs經(jīng)Rs放電，Rs起到限制放電電流的作用；關(guān)斷時(shí)，負(fù)載電流經(jīng)VDs從Cs分流，使du/dt

21、減小，抑制過電壓。（2分）19. 使變流器工作于有源逆變狀態(tài)的條件有二：一是有直流電動(dòng)勢(shì)，其極性和晶閘管導(dǎo)通方向一致，其值大于變流器直流側(cè)平均電壓（3分）；二是晶閘管的控制角a >/2，使Ud為負(fù)值（2分）。 20. PWM控制就是對(duì)脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制的技術(shù)。即通過對(duì)一系列脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，來等效地獲得所需要的波形（含形狀和幅值）。（1分）采樣控制理論中有一條重要的理論：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同，沖量即窄脈沖的面積。效果基本相同是指環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同。上述原理稱為面積等效原理。（1分）以正弦PWM控制為例。把正弦分成N等分，就可把其看成是

22、N個(gè)彼此相連的脈沖列組成的波形。這些脈沖寬度相等，都等于/N，但幅值不等且脈沖頂部不是水平直線而是曲線，各脈沖幅值按正弦規(guī)律變化。如果把上述脈沖列用相同數(shù)量的等幅而不等寬的矩形脈沖代替，使矩形脈沖的中點(diǎn)和相應(yīng)正弦波部分的中點(diǎn)重合，且使矩形脈沖和相應(yīng)的正弦波部分面積相等，就得到PWM波形。各PWM脈沖的幅值相等而寬度是按正弦規(guī)律變化的。根據(jù)面積等等效原理，PWM波形和正弦半波是等效的。對(duì)于正弦波的負(fù)半周，也可以用相同的方法得到PWM波形?？梢姡玫降腜WM波形和期望得到的正弦波是等效的。（3分）21. 直流側(cè)電源為電壓源的逆變電路稱為電壓型逆變電路。（2分）電壓型逆變電路的特點(diǎn)如下：(1) 直

23、流側(cè)為電壓源或并聯(lián)大電容，直流側(cè)電壓基本無脈動(dòng)。（1分）(2) 輸出電壓為矩形波，輸出電流因負(fù)載阻抗不同而不同。（1分）(3) 阻感負(fù)載時(shí)需提供無功功率,直流側(cè)電容起緩沖無功能量的作用。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無功能量提供通道，逆變橋各臂并聯(lián)反饋二極管。（1分）22. 在電力電子電路中，在原電路中增加了小電感、電容等諧振元件，構(gòu)成輔助換流網(wǎng)絡(luò)（2分），在開關(guān)過程前后引入諧振（1分），開關(guān)開通前電壓先降為零，或關(guān)斷前電流先降為零，消除電壓、電流的重疊。可降低甚至消除開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲。這樣的電路稱為軟開關(guān)電路。具有這樣開關(guān)過程的開關(guān)稱軟開關(guān)（1分）。四、計(jì)算題（每小題10分，共30分）22 解

24、：ud、id、和i2的波形如下圖：輸出平均電壓Ud、電流Id，變壓器二次電流有效值I2分別為Ud0.9 U2 cos0.9×100×cos60°45（V）IdUd /R45/222.5（A）I2Id 22.5（A） 晶閘管承受的最大反向電壓為：U2100141.4（V）考慮安全裕量，晶閘管的額定電壓為：UN（23）×141.4283424（V）具體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。流過晶閘管的電流有效值為：IVTId15.91（A）晶閘管的額定電流為：IN（1.52）×15.911.5715.220.27（A）具體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。

25、23 解負(fù)載電壓有效值 220*0.9855=216.81(V)負(fù)載電流有效值= =43.362(A)電源側(cè)的功率因數(shù)為 =0.985524 解 輸出電壓平均值 =80(V)輸出電流平均值= =8(A)五、波形分析題（10分）答：河北科技大學(xué)電力電子技術(shù)試題（第一章）一、 填空題1、普通晶閘管內(nèi)部有 PN結(jié),，外部有三個(gè)電極，分別是 極 極和 極。1、兩個(gè)、陽極A、陰極K、門極G。2、晶閘管在其陽極與陰極之間加上 電壓的同時(shí)，門極上加上 電壓，晶閘管就導(dǎo)通。2、正向、觸發(fā)。3、晶閘管的工作狀態(tài)有正向 狀態(tài)，正向 狀態(tài)和反向 狀態(tài)。3、 阻斷、導(dǎo)通、阻斷。4、某半導(dǎo)體器件的型號(hào)為KP507的，其

26、中KP表示該器件的名稱為 ，50表示 ，7表示 。4、普通晶閘管、額定電流50A、額定電壓100V。5、只有當(dāng)陽極電流小于 電流時(shí)，晶閘管才會(huì)由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止。5、維持電流。6、當(dāng)增大晶閘管可控整流的控制角，負(fù)載上得到的直流電壓平均值 會(huì) 。6、 減小。7、按負(fù)載的性質(zhì)不同，晶閘管可控整流電路的負(fù)載分為 性負(fù)載， 性負(fù)載和 負(fù)載三大類。7、電阻、電感、反電動(dòng)勢(shì)。8、當(dāng)晶閘管可控整流的負(fù)載為大電感負(fù)載時(shí)，負(fù)載兩端的直流電壓平均值會(huì) ，解決的辦法就是在負(fù)載的兩端 接一個(gè) 。8、 減小、并接、續(xù)流二極管。9、工作于反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載的晶閘管在每一個(gè)周期中的導(dǎo)通角 、電流波形不連續(xù)、呈 狀、電流的平均值 。要

27、求管子的額定電流值要 些。9、小、脈沖、小、大。10、單結(jié)晶體管的內(nèi)部一共有 個(gè)PN結(jié)，外部一共有3個(gè)電極，它們分別是 極、 極和 極。10、一個(gè)、發(fā)射極E、第一基極B1、第二基極B2。11、當(dāng)單結(jié)晶體管的發(fā)射極電壓高于 電壓時(shí)就導(dǎo)通；低于 電壓時(shí)就截止。11、峰點(diǎn)、谷點(diǎn)。12、觸發(fā)電路送出的觸發(fā)脈沖信號(hào)必須與晶閘管陽極電壓 ，保證在管子陽極電壓每個(gè)正半周內(nèi)以相同的 被觸發(fā)，才能得到穩(wěn)定的直流電壓。12、同步、時(shí)刻。13、晶體管觸發(fā)電路的同步電壓一般有 同步電壓和 電壓。13、正弦波、鋸齒波。14、正弦波觸發(fā)電路的同步移相一般都是采用 與一個(gè)或幾個(gè) 的疊加，利用改變 的大小，來實(shí)現(xiàn)移相控制。1

28、4、正弦波同步電壓、控制電壓、控制電壓。15、在晶閘管兩端并聯(lián)的RC回路是用來防止 損壞晶閘管的。15、關(guān)斷過電壓。16、為了防止雷電對(duì)晶閘管的損壞，可在整流變壓器的一次線圈兩端并接一個(gè) 或 。16、硒堆、壓敏電阻。16、用來保護(hù)晶閘管過電流的熔斷器叫 。16、快速熔斷器。二、 判斷題 對(duì)的用表示、錯(cuò)的用×表示（每小題1分、共10分）1、 普通晶閘管內(nèi)部有兩個(gè)PN結(jié)。 （×）2、 普通晶閘管外部有三個(gè)電極，分別是基極、發(fā)射極和集電極。 （×）3、 型號(hào)為KP507的半導(dǎo)體器件，是一個(gè)額定電流為50A的普通晶閘管。（）4、 只要讓加在晶閘管兩端的電壓減小為零，晶閘管

29、就會(huì)關(guān)斷。 （×）5、 只要給門極加上觸發(fā)電壓，晶閘管就導(dǎo)通。 （×）6、 晶閘管加上陽極電壓后，不給門極加觸發(fā)電壓，晶閘管也會(huì)導(dǎo)通。（）7、 加在晶閘管門極上的觸發(fā)電壓，最高不得超過100V。 （×）8、 單向半控橋可控整流電路中，兩只晶閘管采用的是“共陽”接法。（×）9、 晶閘管采用“共陰”接法或“共陽”接法都一樣。 （×）10、 增大晶閘管整流裝置的控制角，輸出直流電壓的平均值會(huì)增大。（×）11、 在觸發(fā)電路中采用脈沖變壓器可保障人員和設(shè)備的安全。 （）12、 為防止“關(guān)斷過電壓”損壞晶閘管，可在管子兩端并接壓敏電阻。（

30、5;）13、 雷擊過電壓可以用RC吸收回路來抑制。 （×）14、 硒堆發(fā)生過電壓擊穿后就不能再使用了。 （×）15、 晶閘管串聯(lián)使用須采取“均壓措施”。 （）16、 為防止過電流，只須在晶閘管電路中接入快速熔斷器即可。 （×）17、 快速熔斷器必須與其它過電流保護(hù)措施同時(shí)使用。 （）18、 晶閘管并聯(lián)使用須采取“均壓措施”。 （×）22、在電路中接入單結(jié)晶體管時(shí)，若把b1、b2接反了，就會(huì)燒壞管子。（×）23、單結(jié)晶體管組成的觸發(fā)電路也可以用在雙向晶閘管電路中。 （）24、單結(jié)晶體管組成的觸發(fā)電路輸出的脈沖比較窄。 （）25、單結(jié)晶體管組成的觸

31、發(fā)電路不能很好地滿足電感性或反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載的要求。 （）三、單項(xiàng)選擇題 把正確答案的番號(hào)填在括號(hào)內(nèi)（每小題1分，共10分）1、 晶閘管內(nèi)部有（C ）PN結(jié)。A 一個(gè)， B 二個(gè)， C 三個(gè)， D 四個(gè)2、 單結(jié)晶體管內(nèi)部有（A）個(gè)PN結(jié)。A 一個(gè)， B 二個(gè)， C 三個(gè)， D 四個(gè)3、 晶閘管可控整流電路中的控制角減小，則輸出的電壓平均值會(huì)（B）。A 不變， B 增大， C 減小。 4、 單相半波可控整流電路輸出直流電壓的平均值等于整流前交流電壓的（ ）倍。A 1， B 0.5， C 0.45， D 0.9.5、單相橋式可控整流電路輸出直流電壓的平均值等于整流前交流電壓的（ ）倍。A 1， B

32、0.5， C 0.45， D 0.9.7、為了讓晶閘管可控整流電感性負(fù)載電路正常工作，應(yīng)在電路中接入（B）。A 三極管， B 續(xù)流二極管， C 保險(xiǎn)絲。8、晶閘管可整流電路中直流端的蓄電池或直流電動(dòng)機(jī)應(yīng)該屬于（C）負(fù)載。A 電阻性， B 電感性， C 反電動(dòng)勢(shì)。9、直流電動(dòng)機(jī)由晶閘管供電與由直流發(fā)電機(jī)供電相比較，其機(jī)械特性（C）。A 一樣， B 要硬一些， C 要軟一些。10、帶平衡電抗器的雙反星型可控整流電路適用于（A）負(fù)載。A 大電流， B 高電壓， C 電動(dòng)機(jī)。11、晶閘管在電路中的門極正向偏壓（B）愈好。A 愈大， B 愈小， C 不變12、晶閘管兩端并聯(lián)一個(gè)RC電路的作用是（C ）。

33、A 分流， B 降壓， C 過電壓保護(hù)， D 過電流保護(hù)。13、壓敏電阻在晶閘管整流電路中主要是用來（C ）。A 分流， B 降壓， C 過電壓保護(hù)， D 過電流保護(hù)。14、變壓器一次側(cè)接入壓敏電阻的目的是為了防止（C）對(duì)晶閘管的損壞。A 關(guān)斷過電壓， B 交流側(cè)操作過電壓， C 交流側(cè)浪涌。15、晶閘管變流裝置的功率因數(shù)比較（B ）。A 高， B 低， C 好。16、晶閘管變流器接直流電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)系統(tǒng)中，當(dāng)電動(dòng)機(jī)在輕載狀況下，電樞電流較小時(shí)，變流器輸出電流是（B）的。A 連續(xù)， B 斷續(xù)， C 不變。18、普通晶閘管的通態(tài)電流（額定電流）是用電流的（C）來表示的。A 有效值 B 最大賽值 C

34、 平均值20、普通的單相半控橋可整流裝置中一共用了（A）晶閘管。A 一只， B 二只， C 三只， D 四只。四、問答題 （每小題6分，共計(jì)24分）答：電力電子變流技術(shù)現(xiàn)在一般都應(yīng)用在可控整流、有源逆變、交流調(diào)壓、逆變器（變頻器）、直流斬波和無觸點(diǎn)功率靜態(tài)開關(guān)等幾個(gè)方面。1、 晶閘管的正常導(dǎo)通條件是什么？晶閘管的關(guān)斷條件是什么？如何實(shí)現(xiàn)？答：當(dāng)晶閘管陽極上加有正向電壓的同時(shí)，在門極上施加適當(dāng)?shù)挠|發(fā)電壓，晶閘管就正常導(dǎo)通；當(dāng)晶閘管的陽極電流小于維持電流時(shí)，就關(guān)斷。只要讓加在晶閘管兩端的陽極電壓減小到零或讓其反向，就可以讓晶閘管關(guān)斷。2、 對(duì)晶閘管的觸發(fā)電路有哪些要求？答：為了讓晶閘管變流器準(zhǔn)確無

35、誤地工作要求觸發(fā)電路送出的觸發(fā)信號(hào)應(yīng)有足夠大的電壓和功率；門極正向偏壓愈小愈好；觸發(fā)脈沖的前沿要陡、寬度應(yīng)滿足要求；要能滿足主電路移相范圍的要求；觸發(fā)脈沖必須與晶閘管的陽極電壓取得同步。3、 正確使用晶閘管應(yīng)該注意哪些事項(xiàng)？答：由于晶閘管的過電流、過電壓承受能力比一般電機(jī)電器產(chǎn)品要小的多，使用中除了要采取必要的過電流、過電壓等保護(hù)措施外，在選擇晶閘管額定電壓、電流時(shí)還應(yīng)留有足夠的安全余量。另外，使用中的晶閘管時(shí)還應(yīng)嚴(yán)格遵守規(guī)定要求。此外，還要定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，如清除灰塵、擰緊接觸螺釘?shù)取?yán)禁用兆歐表檢查晶閘管的絕緣情況。4、 晶閘管整流電路中的脈沖變壓器有什么作用？答：在晶閘管的觸發(fā)電路采用

36、脈沖變壓器輸出，可降低脈沖電壓，增大輸出的觸發(fā)電流，還可以使觸發(fā)電路與主電路在電氣上隔離，既安全又可防止干擾，而且還可以通過脈沖變壓器多個(gè)二次繞組進(jìn)行脈沖分配，達(dá)到同時(shí)觸發(fā)多個(gè)晶閘管的目地。5、 一般在電路中采用哪些措施來防止晶閘管產(chǎn)生誤觸發(fā)？答：為了防止晶閘管誤導(dǎo)通，晶閘管門極回路的導(dǎo)線應(yīng)采用金屬屏蔽線，而且金屬屏蔽層應(yīng)接“地”；控制電路的走線應(yīng)遠(yuǎn)離主電路，同時(shí)盡可能避開會(huì)產(chǎn)生干擾的器件；觸發(fā)電路的電源應(yīng)采用靜電屏蔽變壓器。同步變壓器也應(yīng)采用有靜電屏蔽的，必要時(shí)在同步電壓輸入端加阻容濾波移相環(huán)節(jié)，以消除電網(wǎng)高頻干擾；應(yīng)選用觸發(fā)電流稍大的晶閘管；在晶閘管的門極與陰極之間并接0.01F0.1F的

37、小電容，可以有效地吸收高頻干擾；采用觸發(fā)電流大的晶閘管。7、 晶閘管的過電流保護(hù)常用哪幾種保護(hù)方式？其中哪一種保護(hù)通常是用來作為“最后一道保護(hù)”用？答：晶閘管的過電流保護(hù)常用快速熔斷器保護(hù)；過電流繼電器保護(hù)；限流與脈沖移相保護(hù)和直流快速開關(guān)過電流保護(hù)等措施進(jìn)行。其中快速熔斷器過電流保護(hù)通常是用來作為“最后一道保護(hù)”用的。8、 對(duì)晶閘管的觸發(fā)電路有哪些要求？計(jì)算題 （每小題10分，共計(jì)20分）1、 單相半波可控整流電路，電阻性負(fù)載。要求輸出的直流平均電壓為5092V之間連續(xù)可調(diào)，最大輸出直流電流為30A，由交流220V供電，求晶閘管控制角應(yīng)有的調(diào)整范圍為多少？選擇晶閘管的型號(hào)規(guī)格（安全余量取2倍

38、，=1.66）。解： 單向半波可控整流電路的 UL=0.45U2當(dāng)UL=50V時(shí)COS=1=10則=90°當(dāng)UL=92V時(shí)COS=1=1=0.87則=30°控制角的調(diào)整范圍應(yīng)為090°由=1.66知I=1.66Id=1.66×30=50A 為最大值 IT(AV)=2×=2×=64A 取100A又 Uyn=2UTM=2××220=624V 取700V晶閘管的型號(hào)為：KP100-7。2、 一臺(tái)由220V供電的自動(dòng)恒溫功率為1kW的電爐，采用單相半控橋整流電路。通過計(jì)算選擇晶閘管和續(xù)流二極管的型號(hào)。解：電爐電阻絲的電阻R

39、d=48當(dāng)=0°時(shí)晶閘管與整流管的電流有效值才最大為ITm=IDm=3.2A選擇晶閘管和整流管的型號(hào)IT(AV)=(1.52)=(1.52)=34A取5A(電流系列值)UTn=(23)UTM=(23)×220=625936V所以，晶閘管的型號(hào)為KP5-8同理，整流管的型號(hào)為ZP5-83、 單相半波可控整流電路中，已知變壓器次級(jí)U2=220V，晶閘管控制角=45°，負(fù)載RL=10。計(jì)算負(fù)載兩端的直流電壓平均值、負(fù)載中電流平均值和每只晶閘管流過的電流平均值。4、 某感性負(fù)載采用帶續(xù)流二極管的單相半控橋整流電路，已知電感線圈的內(nèi)電阻Rd=5，輸入交流電壓U2=220V，

40、控制角=60°。試求晶閘管與續(xù)流二極管的電流平均值和有效值。解：首先求整流使出電壓的平均值Ud=0.9=0.9×220×=149 V再求負(fù)載電流Id = Ud / Rd = (149 / 5) 30 A晶閘管與續(xù)流二極管的電流平均值和有效值分別為IdT = Id = = 10 AIT = Id = ×30 = 17.3 AIdD = Id = × 30 = 10 AID = Id = ×30 = 17.3 A5、 某小型發(fā)電機(jī)采用的單相半波晶閘管自勵(lì)勵(lì)磁電路（見圖）。L為勵(lì)磁繞組，發(fā)電機(jī)滿載時(shí)相電壓為220V，要求勵(lì)磁電壓為45V，勵(lì)

41、磁繞組內(nèi)阻為4，電感量為0.2H。試求滿足要求時(shí)，晶閘管的導(dǎo)通角及流過晶閘管、續(xù)流二極管的電流平均值和有效值。解：6、 單相半控橋式整流電路對(duì)恒溫電爐供電，電爐電熱絲電阻為34。直接由220V輸入，試選用晶閘管與計(jì)算電爐功率。解：I = U / R = 220 / 34 = 6.47 A IT = I / =6.47 / = 4.59 A7、 單相全控橋式整流電路帶大電感負(fù)載時(shí)，若已知U2=220V。負(fù)載電阻Rd=10，求=60°時(shí)，電源供給的有功功率、視在功率以及功率因數(shù)為多少？（P=980.1W,S=2.178VA,cos=0.45） （P160）解：識(shí)、作圖題 （10分）1、

42、畫一個(gè)有整流變壓器的單結(jié)晶體管觸發(fā)電路，并指出改變哪些元件的參數(shù)，就可以改變輸出觸發(fā)脈沖的相位角，通常是采用改變什么元件的參數(shù)來實(shí)現(xiàn)改變相位角的？2、 畫一個(gè)有整流變壓器的單結(jié)晶體管觸發(fā)電路，并分別畫出變壓器二次繞組電壓U2波形；穩(wěn)壓管V1兩端的波形；電容C兩端的波形；該電路輸出的電壓波形（R1兩端）。3、要讓圖示電路能正常、可靠地工作，還應(yīng)在電路中增設(shè)哪些元器件？（直接畫在圖中）6、單相半波可控整流電路中，如：晶閘管內(nèi)部短路，晶閘管內(nèi)部短開，晶閘管門極不加觸發(fā)信號(hào)。畫出上述三種情況晶閘管兩端電壓uT與負(fù)載兩端電壓ud的波形。7、畫出單相半控橋可控整流電路，并分析電路的工作過程。8、畫出單相半

43、波可控整流電路控制角=60°時(shí)，下列五種情況的u d、iT、uT波形。電阻性負(fù)載；大電感負(fù)載不接續(xù)流二極管；大電感負(fù)載接續(xù)流二極管；反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載不串入平波電抗器；反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載串入平波電抗器還并接續(xù)流二極管。9、畫一個(gè)具有完整保護(hù)措施，能正常工作的單相全控橋式晶閘管可控整流帶大電感負(fù)載的主電路。 河北科技大學(xué)理工學(xué)院20112012學(xué)年第 2 學(xué)期電力電子技術(shù)考試試卷考場(chǎng)號(hào) 座位號(hào) 班級(jí) 姓名 學(xué)號(hào) 一、填空（30分）1、雙向晶閘管的圖形符號(hào)是            ，三個(gè)電極

44、分別是         ，        和          ；雙向晶閘管的的觸發(fā)方式有               、         

45、          、                 、                 .。2、單相全波可控整流電路中，晶閘管承受的最大反向電壓為  

46、60;          。三相半波可控整流電路中，晶閘管承受的最大反向電壓為             。（電源相電壓為U2）3、要使三相全控橋式整流電路正常工作，對(duì)晶閘管觸發(fā)方法有兩種，一是用                 &

47、#160;             觸發(fā)；二是用                              觸發(fā)。4、在同步電壓為鋸齒波的觸發(fā)電路中，鋸齒波底寬可達(dá)  &

48、#160;          度；實(shí)際移相才能達(dá)              度。5、異步電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速時(shí)，對(duì)定子頻率的控制方式有            、         

49、0;   、                 、                    。6、軟開關(guān)電路種類很多，大致可分成         

50、0; 電路、          電路兩大類。7、變流電路常用的換流方式有              、               、         

51、0;   、            四種。8、逆變器環(huán)流指的是只流經(jīng)               、               而不流經(jīng)               的電流，環(huán)流可在電路中加         &#