湖南工業(yè)大學(xué)電力電子考試資料

1、電力電子技術(shù)復(fù)習(xí)資料第一章1.3 試說(shuō)明電力電子技術(shù)的定義，古典電力電子技術(shù)和現(xiàn)代電力電子技術(shù)之間主要有什么區(qū)別？（A卷）答：（1）電力電子技術(shù)是關(guān)于電力電子學(xué)得一門應(yīng)用技術(shù)。根據(jù)其發(fā)展歷程可分為古典和現(xiàn)代電力電子技術(shù)兩個(gè)發(fā)展時(shí)期。 （2）利用20世紀(jì)60年代發(fā)展起來(lái)的晶閘管及派生的GTO器件、功率整流管（SR）和GTO等為基礎(chǔ)所形成的電力電子技術(shù)，可稱之為古典電力電子技術(shù)。由于上述器件的工作頻率較低，控制不方便，因而均無(wú)法方便地實(shí)施高頻PWM脈寬調(diào)制技術(shù)。 在消除電網(wǎng)的電流諧波、改善電網(wǎng)側(cè)的功率因數(shù)、逆變器輸出波形控制、減少環(huán)境噪聲污染、進(jìn)一步提高電能利用率、降低原材料消耗以及提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)

2、性能等方面都遇到了困難。 現(xiàn)代電力電子技術(shù)可有效地解決以下問(wèn)題： 改善電網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)，可達(dá)到接近于1 的理想目標(biāo)； 有效改善電網(wǎng)側(cè)和輸出側(cè)的諧波污染； 進(jìn)一步提高系統(tǒng)的效率，實(shí)現(xiàn)大幅度節(jié)能； 加快系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度； 有效地控制環(huán)境噪聲污染二、例舉五種電力電子中關(guān)鍵技術(shù)？ 電網(wǎng)電壓同步鎖相技術(shù)； 模塊化并聯(lián)技術(shù)； 電力系統(tǒng)諧波的檢測(cè)與控制技術(shù)； 高動(dòng)態(tài)性能的無(wú)速度傳感器矢量控制技術(shù)； 變頻調(diào)速中電機(jī)參數(shù)的自適應(yīng)技術(shù)； 變頻調(diào)速中磁鏈的自適應(yīng)觀測(cè)技術(shù)； 軟開(kāi)關(guān)PWM技術(shù)； 功率因數(shù)校正技術(shù)； 用戶電力技術(shù)與靈活交流輸電技術(shù)； 電力半導(dǎo)體器件的可靠性預(yù)測(cè)與設(shè)計(jì)技術(shù)等等。第二章2.5晶閘管的非正常導(dǎo)

3、通方式有哪幾種？（A卷？） 正向轉(zhuǎn)折導(dǎo)通：提高UAK正向電壓，陽(yáng)極電流IA增加，直至晶閘管轉(zhuǎn)入通態(tài)； 溫度導(dǎo)通：當(dāng)溫度增加時(shí)，流過(guò)PN 結(jié)（J2）的反偏漏電流隨著增加，直至晶閘管轉(zhuǎn)入導(dǎo)通； du/dt 導(dǎo)通：各PN 結(jié)都存在著電容。在A-K 兩端加正向變化的電壓時(shí)，各PN 結(jié)將流過(guò)充電電流，其作用也相當(dāng)于陽(yáng)極電流IA增加，直至晶閘管導(dǎo)通。2、器件分類（A卷）按照輸入信號(hào)分：電流型、電壓型、可控與不可控、半控與全控3、GTO導(dǎo)通與關(guān)閉的條件是？應(yīng)用中注意什么問(wèn)題？（A卷）答：導(dǎo)通條件：A-K之間加正向電壓，門極要有觸發(fā)電流存在（IG）關(guān)閉條件：利用很大的負(fù)門極脈沖去關(guān)斷GTO。注意的問(wèn)題： 明確

4、門極開(kāi)通和關(guān)斷波形； 驅(qū)動(dòng)電路的電源選擇； 緩沖吸收回路的合理設(shè)計(jì)； 陽(yáng)極電路限流電抗器的合理設(shè)計(jì)第三章3.2試說(shuō)明SPWM的中英文全稱是什么，分析它的基本控制思想。答：全稱是（sine pulse width modulation）采用模擬電路時(shí)模，先由振蕩器分別產(chǎn)生正弦波和三角波信號(hào)，然后通過(guò)比較器產(chǎn)生出PWM 控制信號(hào)，以此來(lái)確定變流器某一相橋臂的上下開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)通與關(guān)斷。在數(shù)字化PWM 控制中，首先需要通過(guò)CPU計(jì)算出一個(gè)采樣周期內(nèi)的輸出脈沖寬度和間隙時(shí)間，時(shí)間的改變則通過(guò)定時(shí)器來(lái)完成。3.3試說(shuō)明SVPWM的中英文全稱是什么，分析它的基本控制思想。 答：磁鏈正弦PWM（即電壓空間矢量

5、PWMSpace Vector PWM，簡(jiǎn)稱SVPWM）與電壓SPWM不同，它是從電機(jī)的角度出發(fā)，著眼于如何使電機(jī)獲得幅值恒定的圓形旋轉(zhuǎn)磁鏈，即正弦磁鏈。在理想情況下，電壓空間矢量為圓形旋轉(zhuǎn)矢量，為了使逆變器的輸出電壓矢量接近圓形，并最終獲得圓形的旋轉(zhuǎn)磁鏈，必須利用逆變器的輸出電壓矢量的時(shí)間組合，形成多邊形電壓矢量軌跡，使之更加接近圓形。3.SPWM控制技術(shù)的特點(diǎn)？ 第四章4.2試分析三相PWM 整流器的實(shí)際應(yīng)用主電路。它有哪幾個(gè)部分組成？各自起到什么作用？（A卷） 答：主電路包括交流側(cè)濾波電感Ls、三相IGBT-PWM全橋電路、緩沖吸收回路、直流側(cè)濾波電容、均壓電阻、以及電網(wǎng)側(cè)電壓、電流檢測(cè)

6、電路和直流側(cè)電壓檢測(cè)電路等幾個(gè)部分。4.晶閘管、可控整流電路存在的問(wèn)題？答：第五章5.5試說(shuō)明PWM逆變器的主要性能指標(biāo)有哪些?（A卷）答：1. 直流側(cè)電壓的利用率ku、2. 最低次諧波LOH、3. 畸變因數(shù)DF、4. 輸出電壓諧波畸變率THD、5. 輸出電壓的靜態(tài)穩(wěn)定度、6. 輸出電壓的動(dòng)態(tài)特性、7. 三相輸出電壓的對(duì)稱性、8. 輸出電壓的頻率特性。第六章6.1試說(shuō)明直流斬波器主要有哪幾種電路結(jié)構(gòu)？試分析它們各有什么特點(diǎn)？（A卷）答：Buck電路如圖6-2 所示，它是一種降壓斬波器，其輸出電壓平均值u0總是小于輸入電壓ud ，即只能在 0ud 之間變化Boost 電路。它是一種升壓斬波電路，

7、其輸出電壓平均值將超過(guò)輸入電壓ud ，即輸出電壓u0能在ud 之間變化。Buck-Boost電路示意圖，這是一種降壓-升壓混合電路，其輸出電壓能在0之間變化，而輸出電壓的極性與輸入電壓的相反。6.4試說(shuō)明軟開(kāi)關(guān)技術(shù)包括哪兩個(gè)核心內(nèi)容？這種軟開(kāi)關(guān)技術(shù)包括下面兩個(gè)核心內(nèi)容： 在電路開(kāi)關(guān)器件發(fā)生狀態(tài)轉(zhuǎn)變時(shí)，開(kāi)關(guān)器件工作于零電壓或零電流條件下； 當(dāng)開(kāi)關(guān)狀態(tài)轉(zhuǎn)換完成后，器件工作于硬開(kāi)關(guān)PWM狀態(tài)下。第七章7.1試說(shuō)明可靠性的概念答：元件或系統(tǒng)的可靠性定義為元件或系統(tǒng)在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。對(duì)于電力電子裝置或系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其規(guī)定條件指的是環(huán)境溫度和濕度，海拔高度，電磁環(huán)境，電網(wǎng)狀況，

8、儲(chǔ)存條件及其它要求等。7.2試說(shuō)明常用的可靠性指標(biāo)有哪幾個(gè)？各代表什么含義？答：常用的可靠性指標(biāo)有可靠度、失效率和平均無(wú)故障時(shí)間等。1. 可靠度Rt可靠度定義為元件或系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)和規(guī)定的使用條件下，正常工作的概率。它是時(shí)間 t 的函數(shù)，記作Rt，也可稱之為可靠度函數(shù)。2. 失效率lt元件或系統(tǒng)的失效率定義為在t 時(shí)刻以前一直正常工作的條件下，在 t時(shí)刻以后單位時(shí)間內(nèi)失效的概率。3. 平均無(wú)故障時(shí)間（MTBF）作為可修復(fù)的電力電子裝置或系統(tǒng)的壽命T不是一個(gè)確定值，而是一個(gè)連續(xù)型隨機(jī)變量。隨機(jī)變量T的數(shù)學(xué)期望m 就是電力電子裝置或系統(tǒng)的平均無(wú)故障時(shí)間。7.3試說(shuō)明電磁兼容的含義。答：電磁兼容性

9、（EMC）包括兩方面的含義： 電氣、電子設(shè)備能夠在它自己所產(chǎn)生的電磁環(huán)境以及它所處的復(fù)雜的外界電磁環(huán)境中按照原設(shè)計(jì)要求正常地工作，即它具有一定的電磁敏感度，以保證它對(duì)電磁干擾具有一定的抗擾度； 該設(shè)備或系統(tǒng)自己產(chǎn)生的電磁干擾必須限制在一定的水平，從而不致對(duì)它周圍的電磁環(huán)境造成嚴(yán)重的污染和影響周圍其它設(shè)備或系統(tǒng)的正常工作。7.4試說(shuō)明在電力電子系統(tǒng)中的電磁兼容具有什么固有的特點(diǎn)？答: 在 EMI 方面，電力電子系統(tǒng)中的電磁噪聲對(duì)周圍電磁環(huán)境所造成的電磁污染和電磁干擾要比通信系統(tǒng)嚴(yán)重得多。 在 EMS方面，與通信系統(tǒng)相比，電力電子系統(tǒng)中的抗干擾問(wèn)題要復(fù)雜得多。附錄資料：不需要的可以自行刪除干掛石材

10、施工工藝本項(xiàng)目主要柱為干掛石材，干掛石材縫隙采用密封膠；龍骨形式主要規(guī)格型號(hào)有：石材立柱采用L50*5角鋼，立柱與結(jié)構(gòu)連接支座為14#槽鋼，所有橫梁均采用L40*4角鋼，所有鋼材表面熱浸鍍鋅；石材面板采用掛件結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，局部采用后置背栓。主要做法如下：石材柱橫剖節(jié)點(diǎn)石材柱橫剖節(jié)點(diǎn)石材長(zhǎng)短邊連接方式二、石材幕墻的安裝工藝流程： 石材幕墻施工流程圖開(kāi)工開(kāi)工基準(zhǔn)線移交復(fù)核基準(zhǔn)線移交復(fù)核放線放線檢查放線精度檢查放線精度埋件檢查埋件檢查埋件校準(zhǔn)補(bǔ)埋埋件校準(zhǔn)補(bǔ)埋連接件安裝連接件安裝質(zhì)量檢查質(zhì)量檢查鋼龍骨安裝鋼龍骨安裝質(zhì)量檢查質(zhì)量檢查石材面板安裝石材面板安裝質(zhì)量檢查質(zhì)量檢查檢查清掃檢查清掃質(zhì)量檢查質(zhì)量檢查竣工

11、交付竣工交付石材面板訂購(gòu)與干掛石材施工配合流程圖放 線石材到貨提石材計(jì)劃石材驗(yàn)收隱蔽驗(yàn)收放 線石材到貨提石材計(jì)劃石材驗(yàn)收隱蔽驗(yàn)收鋼安裝龍骨（鋼材為熱鍍鋅）鋼安裝龍骨（鋼材為熱鍍鋅）龍骨焊接處二次防銹處理（三遍刷漆）龍骨焊接處二次防銹處理（三遍刷漆）石材開(kāi)槽加工（倒角、磨邊）六面防護(hù)石材開(kāi)槽加工（倒角、磨邊）六面防護(hù)安裝石材面板安裝石材面板檢查、注膠檢查、注膠檢查、清理、拋光、打蠟檢查、清理、拋光、打蠟補(bǔ)眼補(bǔ)眼石材幕墻清洗石材幕墻清洗終 驗(yàn)終 驗(yàn)三、各施工程序詳細(xì)說(shuō)明1、連接件安裝工藝及技術(shù)方案（1）連接件的作用都是為了將石材與主體結(jié)構(gòu)連接起來(lái)，故連接件的安裝質(zhì)量將直接影響干掛的結(jié)構(gòu)安裝質(zhì)量。（

12、2）在安裝前檢查連接件是否符合要求，是否是合格品，熱鍍鋅是否按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，開(kāi)口槽是否符合產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。（3）尋準(zhǔn)埋件。預(yù)埋件的作用就是將連接件固定，使幕墻結(jié)構(gòu)與主體砼結(jié)構(gòu)連接起來(lái)。故安裝連接件時(shí)首先要尋找埋件，只有尋準(zhǔn)了埋件才能很準(zhǔn)確地安裝連接件。（4）對(duì)照豎龍骨垂線。豎龍骨的中心線也是連接件的中心線，故在安裝時(shí)要注意控制連接件的位置，其偏差小于2mm。（5）拉水平線控制水平高低及進(jìn)深尺寸。雖然埋件已控制水平高度，但由于施工誤差影響，安裝連接件時(shí)仍要拉水平線控制其水平及進(jìn)深的位置以保證連接件的安裝準(zhǔn)確無(wú)誤。（6）點(diǎn)焊。在連接件三維空間定位確定準(zhǔn)確后要進(jìn)行連接件的臨時(shí)固定即點(diǎn)焊。點(diǎn)焊時(shí)每個(gè)焊接面點(diǎn)2-

13、3點(diǎn)，要保證連接件不會(huì)脫落。點(diǎn)焊時(shí)要兩人同時(shí)進(jìn)行，一人固定位置，另一個(gè)點(diǎn)焊，這樣協(xié)調(diào)施工同時(shí)兩人都要做好各種防護(hù)；點(diǎn)焊人員必須是有焊工技術(shù)操作證者，以保證點(diǎn)焊的質(zhì)量。（7）驗(yàn)收檢查。對(duì)初步固定的連接件按層次逐個(gè)檢查施工質(zhì)量，主要檢查三維空間誤差，一定要將誤差控制在誤差范圍內(nèi)。三維空間誤差工地施工控制范圍為垂直誤差小于2mm，水平誤差小于2mm，進(jìn)深誤差小于3mm。（8）加焊正式固定。對(duì)驗(yàn)收合格的連接件進(jìn)行固定，即正式燒焊，燒焊操作時(shí)要按照焊接的規(guī)格及操作規(guī)定進(jìn)行，一般情況下連接的兩邊都必須滿焊。（9）驗(yàn)收。對(duì)燒焊好的連接件，現(xiàn)場(chǎng)管理人員要對(duì)其進(jìn)行逐個(gè)檢查驗(yàn)收，對(duì)不合格處進(jìn)行返工改進(jìn)，直至達(dá)到要

14、求為止。（10）防腐。連接件在車間加工時(shí)亦進(jìn)行過(guò)防腐處理（鍍鋅防腐），但由于焊接對(duì)防腐層的破壞故仍需進(jìn)行防腐處理，具體處理方法如下：1）清理焊渣2）刷三遍防銹漆。3）刷三遍保護(hù)面漆，有防火有要求時(shí)要刷三遍防火漆。（11）連接件施工質(zhì)量評(píng)定：1）三維方向的誤差控制。2）連接件本身的翹曲、扭曲質(zhì)量控制。3）焊縫的長(zhǎng)度及焊縫質(zhì)量。3）鐵件防腐處理。2、豎龍骨安裝工藝及技術(shù)方案干掛主框架用螺栓連接于連接鐵件上，必須隨時(shí)檢查施工質(zhì)量，平整度、垂直度偏差應(yīng)符合規(guī)定。（1）豎龍骨安裝精度要求高而占有極重要的地位。如果豎龍骨安裝完，則整個(gè)工程進(jìn)度都較易控制了，故此作業(yè)無(wú)論從技術(shù)上還是管理上都要分外重視。（2）

15、豎龍骨安裝一般由下而上進(jìn)行，帶芯套的一端朝上。第一根豎龍骨按懸垂構(gòu)件先固定上端，調(diào)正后固定下端；第二根豎龍骨將下端對(duì)準(zhǔn)第一根豎龍骨上端的芯套用力將第二根豎龍骨套上，并保留15mm的伸縮縫，再吊線或?qū)ξ话惭b梁上端，依此往上安裝。（3）豎龍骨安裝后，對(duì)照上步工序測(cè)量定位線，對(duì)三維方向進(jìn)行初調(diào)，保持誤差1mm，待基本安裝完成后在下道工序再進(jìn)行全面調(diào)整。（4）關(guān)鍵問(wèn)題：1）豎龍骨選擇型號(hào)、規(guī)格正確無(wú)誤。2）螺栓安裝避免出現(xiàn)死角，以保持螺栓孔的可調(diào)節(jié)性。3）選擇恰當(dāng)?shù)陌惭b順序。4）注意材料安全（防損傷、防丟失），操作安全。5）注意使用熱鍍鋅角碼時(shí)不得忘記豎龍骨與角碼之間的防腐處理。3、次龍骨安裝工藝（1

16、）工藝操作流程：施工準(zhǔn)備檢查各材料質(zhì)量就位安裝檢查。主立挺安裝完畢，檢查質(zhì)量符合要求后，才可安裝次龍骨，次龍骨采用角鋼制作，采用螺栓與主龍骨連接。并應(yīng)確保水平度偏差符合設(shè)計(jì)要求，位置調(diào)整達(dá)到安裝精度要求后，方可進(jìn)行焊接固定。焊縫處經(jīng)清渣后涂刷三遍防銹漆。（2）基本操作說(shuō)明：1）施工準(zhǔn)備：在次龍骨安裝前要做好的施工準(zhǔn)備有：第一，資料準(zhǔn)備。要熟悉圖紙，不能將次龍骨裝錯(cuò)；第二，材料準(zhǔn)備。要準(zhǔn)備好各種材料，清查各材料的規(guī)格數(shù)量是否符合要求，施工人員要有各次龍骨應(yīng)在那兒就位的觀點(diǎn)；第三，人員準(zhǔn)備；第四，施工段現(xiàn)場(chǎng)的清理，由于有可能出現(xiàn)因排柵等原因次龍骨不能正常安裝的情況，故在施工前要進(jìn)行清理工作。2）檢

17、查各種材料質(zhì)量：在安裝前要對(duì)所使用的材料質(zhì)量進(jìn)行合格檢查，包括檢查次龍骨是否已被破壞，沖口是否按要求沖口，同時(shí)所有沖口邊是否有變形，是否有毛刺邊等，如發(fā)現(xiàn)類似情況要將其清理后再進(jìn)行安裝。3）就位安裝：次龍骨就位安裝先找好位置，將次龍骨角碼預(yù)置于次龍骨兩端，再將次龍骨墊圈預(yù)置于次龍骨兩端，用螺栓穿過(guò)次龍骨角碼，墊圈及豎龍骨，逐漸收緊螺栓。4）檢查：次龍骨安裝完成后要對(duì)次龍骨進(jìn)行檢查，主要查以下幾個(gè)內(nèi)容：次龍骨的就位是否有錯(cuò)，次龍骨與豎龍骨接口是否吻合，次龍骨墊圈是否規(guī)范整齊，次龍骨是否水平，次龍骨外側(cè)面是否與豎龍骨外側(cè)面在同一平面上。4、石材板塊安裝工藝（1）根據(jù)測(cè)量結(jié)果結(jié)合板材加工圖（倒角、磨

18、邊、六面防護(hù)）、施工圖，對(duì)合格的石材進(jìn)行安裝前復(fù)查。（2）依據(jù)石材編號(hào)-檢查板材的色澤度，使同面的板材不要產(chǎn)生明顯色差，最低限度要求，顏色逐漸過(guò)渡。將花崗巖放在陽(yáng)光充足處，人在2米外觀察，基本調(diào)和。天然花崗巖的色差級(jí)一般分為A、B、C三種，同一立面只能存在A、B兩種或B、C兩種，A與C絕不能在同一立面出現(xiàn)。（3）按圖紙要求，用經(jīng)緯儀打出大角兩個(gè)面的豎向控制線，在大角上下兩端固定掛線的角鋼，用鋼絲掛豎向控制線，并在控制線的上、下作出標(biāo)記。（4）支底層板材托架，放置底層板板，調(diào)節(jié)并暫時(shí)固定。（5）固定螺栓，鑲鋁合金固定件，如果板材與平面線不平齊則調(diào)整微調(diào)螺栓，調(diào)整平齊，緊固螺栓，并將螺母用云石膠固

19、定，防止螺母松動(dòng)。（6）板間縫按設(shè)計(jì)尺寸留出。5、干掛石材工程質(zhì)量重點(diǎn)及關(guān)鍵點(diǎn)的技術(shù)保證措施（1）干掛結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及變形。干掛結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及變形是干掛產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵點(diǎn)。干掛石材作為建筑物的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，首要一條是要滿足其強(qiáng)度和變形，其次是滿足功能使用性。所以，強(qiáng)度和變形性是干掛產(chǎn)品的重點(diǎn)和關(guān)鍵。應(yīng)采取以下幾個(gè)方面技術(shù)措施進(jìn)行控制：1）豎料的強(qiáng)度和剛度要進(jìn)行嚴(yán)格的結(jié)構(gòu)計(jì)算，其干掛結(jié)構(gòu)的組成件、豎料、板片、膠、連接件、預(yù)埋件、螺栓等必須滿足規(guī)范要求。2）干掛所用材料的表面處理，也是影響干掛結(jié)構(gòu)牢固性及耐久性的關(guān)鍵，所有碳鋼表面必須進(jìn)行符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求的熱浸鍍鋅處理。3）為滿足干掛產(chǎn)品的允許變形，干掛結(jié)構(gòu)必須為懸掛結(jié)構(gòu)，豎料間應(yīng)留有一定的伸縮間隙，連接角碼必須具有三維可調(diào)，在連接角碼上開(kāi)水平方向長(zhǎng)條孔，孔距可調(diào)為50mm，在龍骨料豎直方向開(kāi)50mm長(zhǎng)條可調(diào)孔，滿足結(jié)構(gòu)的伸縮位移。（2）安裝板材的防雷裝置。豎向龍骨間用熱鍍鋅圓鋼焊接連接,避雷間距不大于12m,橫向不大于10m,此避雷網(wǎng)格的間距小于10m10m或12m8m,避雷鋼筋與預(yù)埋件和土建避雷引下線焊接,長(zhǎng)度不小于100mm,具體做法為去除龍骨處鍍鋅層,采用螺栓將扁鋼與方鋼管連接,扁鋼周圍涂耐候膠,進(jìn)行接地電阻測(cè)試，并保證接地電阻符合設(shè)計(jì)要求，對(duì)石材幕墻的主龍骨骨架及防雷裝置系統(tǒng)自檢合格進(jìn)行質(zhì)量評(píng)定后，辦理隱蔽、簽證。經(jīng)業(yè)主、監(jiān)理、地