電力電子技術(shù)復(fù)習(xí)題權(quán)威100%

一、分析判斷題

1、使門(mén)極電流為零，且陽(yáng)極電流降到接近于零的某一數(shù)值Ih以下，則晶閘管關(guān)斷?！?.晶閘管額定電壓的選取，一般為正常工作時(shí)所承受峰值電壓的2-3倍?！?．GTR不存在二次擊穿問(wèn)題。×4．IGBT綜合了GTR和電力MOSFET的優(yōu)點(diǎn)?！?/p>

5．電力電子器件的外因過(guò)電壓保護(hù)，不常用RC過(guò)電壓抑制電路?！?.晶閘管的串聯(lián)，為了靜態(tài)均壓，可以采用電阻均壓的方法?！?.逆變角不能等于零、也不能太小，才能預(yù)防逆變失敗。√8.TCR是晶閘管投切電容器?！?/p>

9.交-交變頻電路的主要缺點(diǎn)有:輸出頻率較高，頻譜復(fù)雜?！?/p>

10.間接直流變流電路輸出端與輸入端不需要隔離?！?/p>

1、電力電子器件的過(guò)電流保護(hù)，通常選擇哪些保護(hù)措施？

答：電子電路作為第一保護(hù)措施，快速熔斷器僅作為短路時(shí)的部分區(qū)段的保護(hù)，直流快速斷路器整定在電子電路動(dòng)作之后實(shí)現(xiàn)保護(hù)，過(guò)電流繼電器整定在過(guò)載時(shí)動(dòng)作。2、電力MOSFET的優(yōu)缺點(diǎn)有哪些？答：優(yōu)點(diǎn)：開(kāi)關(guān)速度快，工作頻率高；輸入阻抗極高；驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，需要的驅(qū)動(dòng)功率??；熱穩(wěn)定性?xún)?yōu)于GTR；不存在二次擊穿問(wèn)題。缺點(diǎn)：電流容量小，耐壓低；一般只適用于功率不超過(guò)10KW的電力電子裝置。3、交交變頻電路的最高輸出頻率和上限頻率是多少？限制輸出頻率提高的主要因素是什么？答：一般來(lái)講，構(gòu)成交交變頻電路的兩組變流電路的脈波數(shù)越多，最高輸出頻率就越高。當(dāng)交交變頻電路中采用常用的6脈波三相橋式整流電路時(shí)，最高輸出頻率不應(yīng)高于電網(wǎng)頻率的1/3~1/2。當(dāng)電網(wǎng)頻率為50Hz時(shí)，交交變頻電路輸出的上限頻率為20Hz左右。當(dāng)輸出頻率增高時(shí)，輸出電壓一周期所包含的電網(wǎng)電壓段數(shù)減少，波形畸變嚴(yán)重，電壓波形畸變和由此引起的電流波形畸變以及電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)是限制輸出頻率提高的主要因素。二、分析問(wèn)答題

4、電壓型逆變電路的概念和主要特點(diǎn)是什么？答：直流側(cè)是電壓源的逆變電路稱(chēng)為電壓型逆變電路。主要持點(diǎn)是：①直流側(cè)為電壓源，或并聯(lián)有大電容，相當(dāng)于電壓源。直流側(cè)電壓基本無(wú)脈動(dòng)，直流回路呈現(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(fù)載阻抗角無(wú)關(guān)。而交流側(cè)輸出電流波形和相位因負(fù)載阻抗情況的不同而不同。③當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)需要提供無(wú)功功率，直流側(cè)電容起緩沖無(wú)功能量的作用。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無(wú)功能量提供通道，逆變橋各臂都并聯(lián)了反饋二極管。

5、什么是變頻調(diào)速系統(tǒng)的恒壓頻比控制？

答：即對(duì)變頻器的電壓和頻率的比率進(jìn)行控制，使該比率保持恒定。這樣可維持電動(dòng)機(jī)氣隙磁通為額定值，使電動(dòng)機(jī)不會(huì)因?yàn)轭l率變化導(dǎo)致磁飽和而造成勵(lì)磁電流增大，引起功率因數(shù)和效率的降低。6、PWM控制是什么？什么稱(chēng)為面積等效原理？如何調(diào)制SPWM波形？答：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(guò)對(duì)一系列脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制，來(lái)等效地獲得所需要波形（含形狀和幅值）在采樣控制理論中有一條重要的結(jié)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(chēng)為面積等效原理。以正弦PWM控制為例。把正弦半波分成N等份，就可把其看成是N個(gè)彼此相連的脈沖序列所組成的波形。這些脈沖寬度相等，都等于π/N，但幅值不等，且脈沖頂部不是水平直線(xiàn)，而是曲線(xiàn)，各脈沖的幅值按正弦規(guī)律變化。如果把上述脈沖序列利用相同數(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（沖量）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，也可以用同樣的方法得到PWM波形。可見(jiàn)，所得到的PWM波形和期望得到的正弦波等效。7、軟開(kāi)關(guān)電路可以分為哪幾類(lèi)？各有什么特點(diǎn)？答：根據(jù)電路中主要的開(kāi)關(guān)元件開(kāi)通及關(guān)斷時(shí)的電壓電流狀態(tài)，可將軟開(kāi)關(guān)電路分為零電壓電路和零電流電路兩大類(lèi)；根據(jù)軟開(kāi)關(guān)技術(shù)發(fā)展的歷程可將軟開(kāi)關(guān)電路分為準(zhǔn)諧振電路，零開(kāi)關(guān)PWM電路和零轉(zhuǎn)換PWM電路。

準(zhǔn)諧振電路：準(zhǔn)諧振電路中電壓或電流的波形為正弦半波，電路結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但諧振電壓或諧振電流很大，對(duì)器件要求高，只能采用脈沖頻率調(diào)制控制方式。

零開(kāi)關(guān)PWM電路：這類(lèi)電路中引入輔助開(kāi)關(guān)來(lái)控制諧振的開(kāi)始時(shí)刻，諧振僅發(fā)生于開(kāi)關(guān)過(guò)程前后，此電路的電壓和電流基本上是方波，開(kāi)關(guān)承受的電壓明顯降低，電路可以采用開(kāi)關(guān)頻率固定的PWM控制方式。

零轉(zhuǎn)換PWM電路：這類(lèi)軟開(kāi)關(guān)電路還是采用輔助開(kāi)關(guān)控制諧振的開(kāi)始時(shí)刻，所不同的是，諧振電路是與主開(kāi)關(guān)并聯(lián)的，輸入電壓和負(fù)載電流對(duì)電路的諧振過(guò)程的影響很小，電路在很寬的輸入電壓范圍內(nèi)并從零負(fù)載到滿(mǎn)負(fù)載都能工作在軟開(kāi)關(guān)狀態(tài)，無(wú)功功率的交換被削減到最小。1、在升壓斬波電路中，已知E=50V，L值和C值極大，R=20Ω，采用脈寬調(diào)制控制方式，當(dāng)T=40μs，ton=25μs時(shí)，計(jì)算輸出電壓平均值Uo，輸出電流平均值Io。

解：輸出電壓平均值為：輸出電流平均值為：三、分析計(jì)算題2、在降壓斬波電路中，已知E=200V，R=10Ω，L值極大，EM=30V，采用脈寬調(diào)制控制方式，當(dāng)T=50μs,ton=20μs,計(jì)算輸出電壓平均值Uo，輸出電流平均值Io。解：由于L值極大，故負(fù)載電流連續(xù)，于是輸出電壓平均值為輸出電流平均值為3、三相全控橋變流器，反電動(dòng)勢(shì)阻感負(fù)載，R=1Ω,L=∞,U2=220V

，Lb=1mH，當(dāng)Em=－400V,β=60°時(shí)，求Ud、Id與

γ的數(shù)值，此時(shí)送回電網(wǎng)的有功功率是多少？解：由題意可列出如下3個(gè)等式：聯(lián)立求解，可得由下式可計(jì)算換流重疊角：送回電網(wǎng)的有功功率為：4、工頻半周期的SPWM波形，脈沖數(shù)為5，脈沖幅值為相應(yīng)正弦波幅值的2倍，試按面積等效原理來(lái)計(jì)算各脈沖的寬度。解：將各脈沖的寬度用δi(i=1,2,3,4,5,┄┄)表示，根據(jù)面積等效原理可得5、圖示三相電壓型橋式逆變電路，先畫(huà)出U