電力電子技術(shù)總復(fù)習(xí)

《電力電子技術(shù)》綜合復(fù)習(xí)資料、填空題1、開關(guān)型DC/DC變換電路的 3個基本元件是 _______、____和____。2、逆變角B與控制角a之間的關(guān)系為 _____。3、GTO的全稱是______________。4、直流斬波電路按照輸入電壓與輸出電壓的高低變化來分類有________________斬波電路；__________斬波電路；----斬波電路。5、變頻電路從變頻過程可分為—變頻和__變頻兩大類。6、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)。7、只有當(dāng)陽極電流小于電流晶閘管才會由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止。時，8、從晶閘管開始承受正向電壓起到晶閘管導(dǎo)通之間的電角度稱為 角。9、GTR的全稱是。10、在電流型逆變器中，輸出電壓波形為波，輸岀電流波形為波。11、GTO的關(guān)斷是靠門極加-岀現(xiàn)門極來實現(xiàn)的。N，一和12、普通晶閘管的圖形符號是 _，三個電極分別是 _ _13、整流指的是把 ____能量轉(zhuǎn)變成 ___ 能量。14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_時間比，即調(diào)節(jié)_來控制逆變電壓的大小和頻率。15、型號為KP100-8的元件表示—管、它的額定電壓為 —伏、額定電流為—安。16、在電力電子器件驅(qū)動電路的設(shè)計中要考慮強弱電隔離的問題，通常主要采取的隔離措施包括： —和_。二、判斷題1、KP2—5表示的是額定電壓 200V，額定電流 500A的普通型晶閘管。2、給晶閘管加上正向陽極電壓它就會導(dǎo)通。3、普通晶閘管外部有三個電極，分別是基極、發(fā)射極和集電極。4、逆變電路分為有源逆變電路和無源逆變電路兩種。5、只要讓加在晶閘管兩端的電壓減小為零，晶閘管就會關(guān)斷。6、普通晶閘管內(nèi)部有兩個 PN結(jié)。7、逆變失敗，是因主電路元件岀現(xiàn)損壞，觸發(fā)脈沖丟失，電源缺相，或是逆變角太小造成的。 8、應(yīng)急電源中將直流電叮叮小文庫變?yōu)榻涣麟姽粽彰?，其電路中發(fā)生的“逆變”稱有源逆變。2叮叮小文庫9、單相橋式可控整流電路中，晶閘管承受的最大反向電壓為2U210、MOSFET屬于雙極型器件11、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。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13、應(yīng)急電源中將直流電變?yōu)榻涣麟姽粽彰?，其電路中發(fā)生的“逆變”稱有源逆變14、普通晶閘管額定電流的定義，與其他電氣元件一樣，是用有效值來定義的。15、MOSFET屬于雙極型器件。16、同一支可關(guān)斷晶閘管的門極開通電流和關(guān)斷電流是一樣大的。17、無源逆變指的是把直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能送給交流電網(wǎng)。18、絕緣柵雙極型晶體管具有電力場效應(yīng)晶體管和電力晶體管的優(yōu)點。三、選擇題1、某型號為KP100-10的普通晶閘管工作在單相半波可控整流電路中，晶閘管能通過的電流有效值為（ ）A、100A B、157A C、10A D、15.7A2、單相半控橋整流電路的兩只晶閘管的觸發(fā)脈沖依次應(yīng)相差（ ）A、180B、60C、360°D、1203、三相半波可控整流電路在換相時，換相重疊角Y的大小與哪幾個參數(shù)有關(guān)（）A、a、I、X、U2B、a、IdC、aU2D、a、U2、XLdL4、普通晶閘管的通態(tài)電流（額定電流）是用電流的（ ）來表示的。A、有效值 B、最大值 C、平均值5、普通的單相全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6、三相全控橋式整流電路帶電阻負(fù)載，當(dāng)觸發(fā)角 a =0o時，輸出的負(fù)載電壓平均值為（ ）A、0.45U2 B、0.9U2 C、1.17U2 D、2.34U27、晶閘管可整流電路中直流端的蓄電池或直流電動機應(yīng)該屬于（ ）負(fù)載。A電阻性 B電感性 C反電動勢8、晶閘管可控整流電路中的控制角 a減小，則輸岀的電壓平均值會（ ）。A不變 B增大 C減小9、變流器工作在逆變狀態(tài)時，控制角 a必須在（ ）。A、0°-90°B、30°-120°C、60°-150°D、90°-150°3叮叮小文庫10、單相全控橋式整流電路帶電阻負(fù)載，當(dāng)觸發(fā)角a=0o時，輸出的負(fù)載電壓平均值為（）A、0.45U2B、0.9U2C、1.17U2D、2.34U211、三相半波可控整流電路的自然換相點是（）A、交流相電壓的過零點B、本相相電壓與相鄰相電壓的交點處C、比三相不控整流電路的自然換相點超前30D、比三相不控整流電路的自然換相點滯后6012、在有源逆變電路中，逆變角的移相范圍應(yīng)選（）為最好A、=90os180oB、=35os90oC=0os90o四、簡答題1、晶閘管的導(dǎo)通條件和關(guān)斷條件分別是什么？答：陽極和陰極加正向電壓，門極接正向電壓形成了足夠門極電流時晶閘管導(dǎo)通。當(dāng)晶閘管陽極電流小于維持電流 IH時，導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷。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、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。4、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 fc和調(diào)制波頻率 fr之比：N= fc/fr。同步調(diào)制：取 N為常數(shù)，在變頻時 fc和 fr同步變化。異步調(diào)制： fc不變，fr可變，使 N變化的調(diào)制方式5、單極性和雙極性 PWM調(diào)制有什么區(qū)別？答：單極性PWM控制方式在調(diào)制信號 Ur的正半個周期或負(fù)半個周期內(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。6、電力變流器的換流方式有哪幾種？ 答：電網(wǎng)換流、負(fù)載換流、強迫換流、器件換流。4叮叮小文庫7、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。8、關(guān)斷緩沖電路與開通緩沖電路各自的功能是什么？答：關(guān)斷緩沖電路是對 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 di/dt抑制的電路，用于抑制器件開通時的電流過沖和 di/dt，減小器件的開通損耗。9、單相或三相半控橋式或者帶有續(xù)流二極管的整流電路不能實現(xiàn)有源逆變的根本原因是什么？答：單相或三相半控橋式或者帶有續(xù)流二極管的整流電路不能實現(xiàn)有源逆變的根本原因是因為 Ud不能變負(fù)，也不允許負(fù)載反電勢變負(fù)，否則就成了順向串聯(lián)。10、單相橋式全控整流電路帶大電感負(fù)載時， 它與單相橋式半控整流電路中的續(xù)流二極管的作用是否相同？為什么？答：作用不同。全控整流電路電感性負(fù)載時，其輸出電壓波形出現(xiàn)負(fù)值，使輸出電壓平均值降低，因此，負(fù)載兩端接上續(xù)流二極管后，輸岀電壓波形中不再有負(fù)值，可以提高輸岀平均電壓，以滿足負(fù)載的需要。半控橋電路電感性負(fù)載時，由于本身的自然續(xù)流作用，即使不接續(xù)流二極管，其輸岀電壓波形也不會岀現(xiàn)負(fù)值。但是一旦觸發(fā)脈沖丟失，會使晶閘管失控。因此仍要在負(fù)載兩端接上續(xù)流二極管，防止失控。11、某晶閘管型號規(guī)格為 KP200-8D，試問型號規(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 0.6VUT0.7V。五、綜合分析、計算題1、單相橋式全控整流電路，大電感負(fù)載，交流側(cè)電流有效值為 220V，負(fù)載電阻 Rd為4Q，計算當(dāng) 60時，直流輸岀電壓平均值 Ud、輸岀電流的平均值 Id；若在負(fù)載兩端并接續(xù)流二極管，其 Ud、Id又是多少？畫岀上述兩 種情形下的電壓電流波形。解：不接續(xù)流二極管時，由于是大電感負(fù)載，故Ud0.9U2cos0.9220cos6099VId皿99A24.8ARd4接續(xù)流二極管時5叮叮小文庫Ud0.9U21cos10.50.9220148.5V22(1分)不接續(xù)流二極管時波形如圖 a）所示接續(xù)流二極管時波形如圖 b）所示“9...宏力2、一單相交流調(diào)壓器，電源為工頻220V,阻感串聯(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電源側(cè)的功率因數(shù)解：（1）負(fù)載阻抗=arctgL0.5=arctg角R0.54能使電壓可調(diào)的開通角的范圍是：一?4(2)當(dāng)=一時，負(fù)載電流有效值最大S=220=311A4.R2(L)20.520.52(3)最大輸出功率發(fā)生在=—時，42P=U1Iocos—=220*311*一=48.37KW4 2此時電源側(cè)功率因數(shù)為 =cos—=0.70743、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Uo=10V求：（1）占空比D的大小;⑵電感中電流的峰-峰值△ IL6叮叮小文庫Ud解:( 1)Uo亦°.667UdUdUo2ILLU°(UdU。)fLUd要求：①作出ud、id和i2的波形;100V4、單相橋式全控整流電路，U2

UdD(1D)150.66710.6671.333fL33501CT0.05103A,負(fù)載 R=2 丄值極大，反電勢E=60V,當(dāng) =30時,②求整流輸出平均電壓 ud、電流ld，變壓器二次側(cè)電流有效值 12。解：①ud、id和i2的波形如下圖:②整流輸出平均電壓 ud、電流Id，變壓器二次測電流有效值 I2分別為:Ud=0.9U2COS=O.9X100Xcos30=77.94(V)Id=(Ud一E)/R=(77.94—60)/2=8.97(A)l2=ld=8.97（A）5、三相全控橋，反電動勢阻感負(fù)載,E=200V,R=1,L=g,U2=220V,60?！惝?dāng)（1） LB0（2）LB1mH情況下分別求Ud、Id的值,后者還應(yīng)求 的數(shù)值。7叮叮小文庫解：(1)Ud=2.34U2cos=2.34*220*cos 60=257.4VUdE=257.4200R1 =57.4A(2)Ud=mXBId=6*50*0.001Id=0.3Id2Ud'=2.34U2cos=2.34*220*cos 60=257.4VUd=Ud' -Ud=1dR+E聯(lián)立上式得：Ud=244.2V (1分) Ud=13.2VId=44.15A(1分)2U2*132又cos-cos(+ )= —= =0.0513Udo2.34*220cos(+)=cos 60-0.0513=0.4487=63.33.36、三相半波可控整流電路 ，反電動勢阻感負(fù)載，U2 100V,R1丄值極大，LB1mH求當(dāng)=30°, E50V時Ud、ld、的數(shù)值。解：ud=mXBId=3*50*0.001*|ldd=0.152Ud'=1.17U2cos=1.17*100*cos 30=101.3VUd=Ud'-Ud=IdR+E聯(lián)立上式得：Ud=94.6VId=44.6A ( 1分) Ud=6.69Vp/、2Ud2*6.69c.“又cos-cos(+)=—==0.1144Udo1.17*100cos(+)=cos 30-0.1144=0.75168叮叮小文庫=41.311.37、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Uo=1OV。求：(1)占空比D的大小;電感中電流的峰-峰值△IL。解:(1)Ud丄U。D100.66715(2)UdU。2ILL,Uo(UdUO)UdD(1D)150.667(10.667)AILT-501030.051031.333fLUdfL8、三相半波可控整流電路 ，反電動勢阻感負(fù)載，U2100V，R1,L值極大，LB1mH。求當(dāng)=30°，E50V時Ud、ld、 的數(shù)值。mXB"解：Ud=2

d=3*50*0.001* Id=0.15IdUd'=1.17U2cos=1.17*100*cos30=101.3VUd=Ud Ud=IdR+E聯(lián)立上式得: Ud=94.6VId=44.6A Ud=6.69V又cos-cos(