電力電子試題及答案A

1、 交通大學(xué)電力電子復(fù)習(xí)一、 選擇題1、 下列電力電子器件中，存在電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)的是（ABD）A、 GOT B、GTR C、power MOSFET D、IGBT2、 單相橋式全控整流電路，阻感性負載 。設(shè)變壓器二次側(cè)電壓為U2，則晶體管承受的最高正、反向電壓分別為（D） A、 B、 C、 D、3、單相半控橋式整流電路帶大電感負載，為了避免出現(xiàn)一只晶體管一直導(dǎo)通，另兩只整流二極管交替換相導(dǎo)通的失控現(xiàn)象發(fā)生，采取的措施是在負載兩端并聯(lián)一個（D） A、電容 B、電感 C、電阻 D、二極管4、逆變電路的功能是將直流電能轉(zhuǎn)換為（B） A、直流電能 B、交流電能 C、磁場儲能 D、電場儲能5、三相橋式變流電

2、路工作在有源逆變狀態(tài)，其輸出側(cè)平均電壓Ud與外接直流電動勢E間的關(guān)系為（C） A、 B、 C、 D、Ud=-E6、三相橋式全控整流電路變壓器二次側(cè)電流中有（C） A、 B、 C、 D、 (k為整數(shù))7、交直交電流型逆變器中間直流環(huán)節(jié)的儲能元件是（B） A、大電容 B、大電感 C、蓄電池 D、電動機8、無源逆變電路不能采用的換流方式是（A） A、電網(wǎng)換流 B、負載換流 C、強迫換流 D、器件換流9、電壓型逆變電路的輸出電壓波形為（A）A、矩形波 B、三角波 C、正弦波 D、與負載性質(zhì)有關(guān)10、支路控制三角形連接三相交流調(diào)壓電路的典型應(yīng)用是（B） A、TSC B、TCR C、SVC D、SVG2、

3、 填空題1、 晶閘管是一種由四層半導(dǎo)體材料構(gòu)成的三端器件，它有3個PN節(jié)，陽極用字母A表示，陰極用字母K表示，門極用字母G表示。2、 在規(guī)定條件下，晶閘管取正、反向重復(fù)峰值電壓中較小的作為其額定電壓。3、 晶閘管的維持電流IH是指晶閘管維持導(dǎo)通所需的最小電流。4、如圖： 當(dāng)S閉合前燈泡亮不亮？不亮，因為晶閘管沒有觸發(fā)脈沖電流，故不導(dǎo)通；當(dāng)S閉合后燈泡亮 ,因為晶閘管承受正向電壓且有觸發(fā)脈沖，導(dǎo)通；當(dāng)S閉合一段時間后再斷開，燈泡仍然亮，其原因是：晶閘管導(dǎo)通后觸發(fā)脈沖失去作用。4、 絕緣柵雙極晶體管（IGBT）作為復(fù)合型器件是綜合了MOSFET和GTR的優(yōu)點。5、 門極可關(guān)斷晶閘管（GTO）和電力

4、晶體管（GTR）均屬于電流控制型器件。6、 產(chǎn)生有源逆變的條件之一是變流電路輸出直流平均電壓的極性必須與整流工作狀態(tài)時輸出平均電壓的極性相反。7、 當(dāng)考慮換流重疊角后，有源逆變輸出電壓平均值的絕對值比不考慮換流重疊角時有所增大。8、 三相全控橋式整流電路帶大電感負載當(dāng)時，整流輸出電壓波型將會出現(xiàn)負的部分。9、 為確保三相橋式全控整流電路和閘時或電流斷續(xù)后可以正常工作，應(yīng)采用脈沖寬度大于600的寬脈沖或前沿相差600的雙窄脈沖觸發(fā)。10、 在電壓波形正弦，而電流波形非正弦的電路中，其功率因數(shù)與基波因數(shù)和位移因數(shù)有關(guān)。11、 電流總諧波畸變率（THD）被定義為用總諧波電流有效值與基波電流有效值的百

5、分比表示。12、 一般來說，整流電路輸出電壓的脈波數(shù)越多，輸出電壓波紋因數(shù)越小。13、 斬波電路是利用儲能元件以及開關(guān)器件的通斷控制實現(xiàn)直流電能的變換。采用晶閘管移相控制的單相交流調(diào)壓電路帶阻感負載時，其移相觸發(fā)角應(yīng)大于負載阻抗角，電壓才能可調(diào)。14、 TCR是指晶閘管控制電抗器。15、 TSC是指晶閘管投切電容器。16、 功率器件的換流方式包括器件換流、電網(wǎng)換流、負載換流、及強迫換流，其中后三種換流方式主要是針對晶閘管而言的。 17、 在正弦脈沖寬度調(diào)制時，載波信號一般為三角波。 18、 電力電子器件在主電路中只用作可控開關(guān)，而不能工作在線性放大區(qū)，是為了避免功率損耗過大 。19、 晶閘管正

6、常導(dǎo)通的條件是承受正向陽極電壓和門極有觸發(fā)信號 。三、 判斷題1、 晶閘管剛由斷態(tài)轉(zhuǎn)入通態(tài)并且去掉門級信號，仍能維持其導(dǎo)通所需的最小陽極電流稱為額定電流（） A、 維持電流 B、擎住電流 C、浪涌電流 D、額定電流2、單相橋式全控整流電路帶電阻性負載與阻感性負載（）情況下，晶閘管觸發(fā)角的移相范圍分別為900 ，1800（）3、三相全控橋式整流電路在寬脈沖觸發(fā)方式下一個周期內(nèi)所需要的觸發(fā)脈沖共有6個，它們在相位上依次相差600（）4、 在變流電路中，輸出電壓波形一定 出現(xiàn)正值的是三相半波可控整流電路帶阻感性負載（×）5、 下列電路中具有兩象限運行能力的是單相半控橋式變流電路（×

7、;）6、 交直交電流型逆變器中間直流環(huán)節(jié)的儲能元件是大電感（） A、大電容 B、大電感 C、蓄電池 D、電動機7、無源逆變電路不能采用的換流方式是電網(wǎng)換流（）8、直流斬波電路完成的電力功能是（）9、改變載波頻率可改變PWM逆變器的調(diào)制信號波頻率（)10、電子器件IGBT的驅(qū)動功率較小（）四、問答分析、計算與繪圖1、 什么是電壓型逆變電路和電流型逆變電路？各有什么特點？（8分）答：按照直流側(cè)電源的性質(zhì)分類，直流側(cè)是電壓源的稱為電壓型逆變電路，直流側(cè)是電流源的稱為電流型逆變電路。電壓型逆變電路的主要特點為以下幾點：（1） 直流側(cè)接有大電容，相當(dāng)于電壓源。直流側(cè)電壓基本保持恒定，直流側(cè)相對于負載來說

8、呈現(xiàn)低阻抗。（2） 由于直流電壓源的鉗位作用，交流側(cè)輸出電壓波形為矩形波，并且與負載性質(zhì)無關(guān)，而交流側(cè)電流的相位和波形隨負載性質(zhì)的不同而變化。（3） 當(dāng)交流側(cè)為阻感性負載時，逆變器需要提供無功功率，直流側(cè)電容可起到無功能量緩沖的作用。為了給交流側(cè)無功能量返回直流側(cè)提供通路，逆變器橋臂的開關(guān)器件需反并聯(lián)續(xù)流二極管。 電流型逆變電路的主要特點為以下幾點：（1）直流側(cè)串聯(lián)有大電感，相當(dāng)于電流源。直流側(cè)電流基本無脈動，直流回路對于負載來說呈現(xiàn)高阻抗。（2）電路中開關(guān)器件的作用僅僅是改變電流的流通途徑，并不能改變電流的大小，因此交流側(cè)輸出電流為矩形波，和負載阻抗無關(guān)，而交流側(cè)輸出電壓波形和相位則因負載阻

9、抗情況的不同而不同。（3）當(dāng)交流側(cè)為阻感性負載時需提供無功功率，直流電感起緩沖無功能量的作用，因為反饋無功能量時電流并不反向，因此不必像電壓型逆變器那樣在器件兩端反并聯(lián)二極管。但是由于反饋無功能量時器件會承受反向電壓，對于由全控器件構(gòu)成的電流型逆變器，開關(guān)器件需要串聯(lián)二極管（全控器件承受反壓的能力很低），而晶閘管逆變器則不必串二極管。2、如圖陰影部分表示流過晶閘管的電流波形，其最大值均為Im ，試計算各波形的電流平均值、有效值。如不考慮安全裕量，額定電流為100A的晶體管，流過上述電流波形時允許流過的電流平均值Id為多少？（12分）解：（a） 額定電流100A的晶閘管允許的電流有效值為157A

10、， 則Im=2×157=314(A)；平均值為 （b） 額定電流100A的晶閘管允許的電流有效值為157A， 則平均值為Id=0.6366Im=141.33A(c)額定電流100A的晶閘管允許流過的電流有效值為157A，則平均值為(d)額定電流100A的晶閘管允許流過的電流有效值為157A，則平均值為(e)額定電流100A的晶體管允許流過的電流有效值為157A，則平均值為（f）額定電流100A的晶閘管允許流過的電流有效值為157A則,平均值為3、 單相橋式全控整流電路接電阻性負載，要求輸出電壓在0100V連續(xù)可調(diào)，輸出電壓平均值為30V時，負載電流平均值達到20A。系統(tǒng)采用220V的交流電壓通過降壓變壓器供電，且晶閘管的最小控制角（設(shè)降壓變壓器為理想變壓器）。（12分）（1） 試求變壓器二次側(cè)電流有效值I2（2） 考慮安全裕量，選擇晶體管電壓、額定電流（3） 作出時ud id和變壓器二次側(cè)i2的波形。解：由題意可知負載電阻 單相全控整流的直流輸出電壓為：直流輸出電壓最大平均值為100V,且最小控制角為，代人上式可得(1) 時，(2) 晶閘管的電流有效值和承受電