1、.電力電子技術復習題1第 1 章 電力電子器件1. 電力電子器件一般工作在 _開關 _狀態。2. 在通常情況下， 電力電子器件功率損耗主要為 _通態損耗 _，而當器件開關頻率較高時，功率損耗主要為 _開關損耗 _。3. 電力電子器件組成的系統，一般由 _控制電路 _、 _驅動電路 _、 _ 主電路 _三部分組成，由于電路中存在電壓和電流的過沖，往往需添加_保護電路 _。4. 按內部電子和空穴兩種載流子參與導電的情況，電力電子器件可分為_單極型器件 _ 、 _ 雙極型器件 _ 、_復合型器件 _三類。5. 電力二極管的工作特性可概括為 _承受正向電壓導通，承受反相電壓截止 _。6. 電力二極管的

2、主要類型有 _普通二極管 _、_快恢復二極管 _、 _ 肖特基二極管 _。7. 肖特基二極管的開關損耗 _小于 _快恢復二極管的開關損耗。8. 晶閘管的基本工作特性可概括為 _ 正向電壓門極有觸發則導通、反向電壓則截止_ 。9. 對同一晶閘管，維持電流 IH 與擎住電流 IL 在數值大小上有 IL_大于 _IH 。10. 晶閘管斷態不重復電壓 UDSM與轉折電壓 Ubo 數值大小上應為， UDSM大于_Ubo。11. 逆導晶閘管是將 _二極管 _與晶閘管 _反并聯 _（如何連接）在同一管芯上的功率集成器件。12.GTO的_多元集成 _結構是為了便于實現門極控制關斷而設計的。13.MOSFET的

3、漏極伏安特性中的三個區域與GTR共發射極接法時的輸出特性中的三個區域有對應關系， 其中前者的截止區對應后者的_截止區 _、前者的飽和區對應后者的 _放大區 _、前者的非飽和區對應后者的_飽和區 _。14. 電力 MOSFET的通態電阻具有 _正_溫度系數。15.IGBT 的開啟電壓UGE（th ）隨溫度升高而 _略有下降 _，開關速度 _小于 _電力 MOSFET。16. 按照驅動電路加在電力電子器件控制端和公共端之間的性質，可將電力電子器件分為 _電壓驅動型 _和 _電流驅動型 _兩類。17.IGBT 的通態壓降在 1/2 或 1/3 額定電流以下區段具有 _負_溫度系數， 在 1/2 或

4、1/3 額定電流以上區段具有 _正_溫度系數。.18. 在如下器件：電力二極管（ Power Diode ）、晶閘管（ SCR）、門極可關斷晶閘管（ GTO）、電力晶體管（ GTR）、電力場效應管（電力 MOSFET）、絕緣柵雙極型晶體管（ IGBT）中，屬于不可控器件的是 _電力二極管 _，屬于半控型器件的是 _晶閘管 _，屬于全控型器件的是 _ GTO 、GTR 、電力 MOSFET、IGBT _；屬于單極型電力電子器件的有 _電力 MOSFET ，屬于雙極型器件的有 _電力二極管、晶閘管、 GTO、GTR _，屬于復合型電力電子器件得有 _ IGBT _ ；在可控的器件中，容量最大的是

5、_晶閘管 _，工作頻率最高的是 _電力 MOSFET，屬于電壓驅動的是電力 MOSFET、IGBT _，屬于電流驅動的是 _晶閘管、 GTO、GTR _。第2章整流電路1. 電阻負載的特點是 _電壓和電流成正比且波形相同 _，在單相半波可控整流電阻性負載電路中，晶閘管控制角的最大移相范圍是 _0-180 O_。2. 阻感負載的特點是 _流過電感的電流不能突變，在單相半波可控整流帶阻感負載并聯續流二極管的電路中，晶閘管控制角的最大移相范圍是_0-180O_ ，其承受的最大正反向電壓均為_2U 2 _，續流二極管承受的最大反向電壓為_2U 2 _（設 U2 為相電壓有效值）。3. 單相橋式全控整流

6、電路中， 帶純電阻負載時， 角移相范圍為 _0-180 O _，單個晶閘管所承受的最大正向電壓和反向電壓分別為 _ 2U 2 2 和_ 2U 2 ；帶阻感負載時，角移相范圍為 _0-90 O _，單個晶閘管所承受的最大正向電壓和反向電壓分別為 _ 2U 2 _和_ 2U 2 _；帶反電動勢負載時， 欲使電阻上的電流不出現斷續現象，可在主電路中直流輸出側串聯一個_平波電抗器 _。4. 單相全控橋反電動勢負載電路中，當控制角 大于不導電角 時，晶閘管的導通角=_- _;當控制角小于不導電角時，晶閘管的導通角=_-2 _。5. 電阻性負載三相半波可控整流電路中， 晶閘管所承受的最大正向電壓 UFm等

7、于 _ 2U 2 _，晶閘管控制角 的最大移相范圍是 _0-150 o_，使負載電流連續的條件為 _ 30o _(U2 為相電壓有效值 ) 。6. 三相半波可控整流電路中的三個晶閘管的觸發脈沖相位按相序依次互差_120o _ ，當它帶阻感負載時，的移相范圍為 _0-90 o _ 。7. 三相橋式全控整流電路帶電阻負載工作中， 共陰極組中處于通態的晶閘管對應的是 _最高 _的相電壓，而共陽極組中處于導通的晶閘管對應的是_最低 _的.角的移相范圍是 _0-120 o _，ud 波形連續的條件是VT1VT3_。相電壓；這種電路RuuVT2VT4uL8. 對于三相半波可控整流電路， 換相重迭角的影響，

8、 將使用輸出電壓平均值_下降 _。9. 電容濾波單相不可控整流帶電阻負載電路中，空載時，輸出電壓為_ 2U 2 _，隨負載加重 Ud逐漸趨近于 _0.9 U 2_，通常設計時，應取RC_1.5-2.5_T ，此時輸出電壓為Ud _1.2_U2(U2 為相電壓有效值， T 為交流電源的周期)。10. 電容濾波三相不可控整流帶電阻負載電路中，電流id 斷續和連續的臨界條件是 _ RC3 _，電路中的二極管承受的最大反向電壓為_6 _U2。11. 實際工作中，整流電路輸出的電壓是周期性的非正弦函數， 當 從 0°90°變化時，整流輸出的電壓ud 的諧波幅值隨的增大而 _ 增大 _

9、，當從90° 180°變化時，整流輸出的電壓ud的諧波幅值隨的增大而 _減小 _。12. 逆變電路中，當交流側和電網連結時，這種電路稱為_有源逆變 _，欲實現有源逆變，只能采用 _全控 _電路；對于單相全波電路，當控制角0<<時，電路工作在 _整流 _狀態；時，電路工作在 _逆變 _狀態。13. 在整流電路中， 能夠實現有源逆變的有 _單相全波 _、_三相橋式整流電路_等（可控整流電路均可），其工作在有源逆變狀態的條件是_有直流電動勢，其極性和晶閘管導通方向一致，其值大于變流器直流側平均電壓_和 _晶閘管的控制角> 90 O，使輸出平均電壓Ud 為負值 _

10、。14. 晶閘管直流電動機系統工作于整流狀態，當電流連續時，電動機的機械特性為一組 _平行的直線 _，當電流斷續時， 電動機的理想空載轉速將 _抬高 _，隨的增加，進入斷續區的電流_加大 _。15. 直流可逆電力拖動系統中電動機可以實現四象限運行，當其處于第一象限時，電動機作 _電動 _運行，電動機 _正 _轉，正組橋工作在 _整流 _狀態；當其處于第四象限時， 電動機做 _發電 _運行，電動機 _反轉 _轉，_正_組橋工作在逆變狀態。16. 大、中功率的變流器廣泛應用的是 _晶體管 _觸發電路，同步信號為鋸齒波的觸發電路， 可分為三個基本環節， 即 _脈沖的形成與放大 _、_鋸齒波的形成與脈

11、沖移相 _和_同步環節 _。.第 3 章 直流斬波電路1. 直流斬波電路完成得是直流到 _直流 _的變換。2. 直流斬波電路中最基本的兩種電路是 _降壓斬波電路 和 _升壓斬波電路 _。3. 斬波電路有三種控制方式： _脈沖寬度調制 （PWM）_、_頻率調制 _和_（ t on和 T 都可調，改變占空比）混合型。4. 升壓斬波電路的典型應用有 _直流電動機傳動 _和 _單相功率因數校正 _等。5. 升降壓斬波電路呈現升壓狀態的條件為 _0.51 ( 為導通比 ) _。6.CuK 斬波電路電壓的輸入輸出關系相同的有_升壓斬波電路 _、_Sepic斬波電路 _和 _Zeta 斬波電路 _。7.Se

12、pic 斬波電路和 Zeta 斬波電路具有相同的輸入輸出關系，所不同的是：_ Sepic 斬波電路 _的電源電流和負載電流均連續，_ Zeta 斬波電路 _的輸入、輸出電流均是斷續的，但兩種電路輸出的電壓都為_正_極性的。8. 斬波電路用于拖動直流電動機時，降壓斬波電路能使電動機工作于第_1_象限，升壓斬波電路能使電動機工作于第_2_象限， _電流可逆斬波電路能使電動機工作于第1 和第 2 象限。9. 橋式可逆斬波電路用于拖動直流電動機時， 可使電動機工作于第 _1、2、3、4_象限。10. 復合斬波電路中，電流可逆斬波電路可看作一個 _升壓 _斬波電路和一個_降壓 _斬波電路的組合；多相多重

13、斬波電路中，3 相 3 重斬波電路相當于3 個_基本 _斬波電路并聯。第 4 章 交流交流電力變換電路1. 改變頻率的電路稱為 _變頻電路 _，變頻電路有交交變頻電路和 _交直交變頻 _電路兩種形式，前者又稱為 _直接變頻電路 _，后者也稱為 _間接變頻電路 _。2. 單相調壓電路帶電阻負載，其導通控制角的移相范圍為 _0-180 O_，隨的增大， Uo_降低 _，功率因數_降低 _。3. 單相交流調壓電路帶阻感負載， 當控制角 ( =arctan( L/R) ) 時,VT1的導通時間 _逐漸縮短 _,VT2 的導通時間 _逐漸延長 _。4. 根據三相聯接形式的不同，三相交流調壓電路具有多種形

14、式，TCR屬于 _支路控制三角形 _聯結方式， TCR的控制角的移相范圍為 _90O-180 O_，線電流中所含諧波的次數為 _6k±1_。.5. 晶閘管投切電容器 選擇晶閘管投入時刻的原則是： _該時刻交流電源電壓應和電容器預先充電電壓相等 _。6. 把電網頻率的交流電直接變換成可調頻率的交流電的變流電路稱為 _交交變頻電路 _。7. 單相交交變頻電路帶阻感負載時，哪組變流電路工作是由 _輸出電流的方向 _決定的，交流電路工作在整流還是逆變狀態是根據 _輸出電流方向和輸出電壓方向是否相同 _決定的。8. 當采用 6 脈波三相橋式電路且電網頻率為 50Hz 時，單相交交變頻電路的輸出

15、上限頻率約為 _20Hz_。9. 三相交交變頻電路主要有兩種接線方式，即 _公共交流母線進線方式 _和_輸出星形聯結方式 _，其中主要用于中等容量的交流調速系統是_公共交流母線進線方式 _。10. 矩陣式變頻電路是近年來出現的一種新穎的變頻電路。它采用的開關器件是 _全控 _器件；控制方式是 _斬控方式 _。電力電子技術復習題2一、簡答題1 、晶閘管導通的條件是什么？（ 1）晶閘管陽極和陰極之間施加正向陽極電壓（2）晶閘管門極和陰極之間必須施加適當的正向脈沖電壓和電流2 、有源逆變實現的條件是什么？（ 1）晶閘管的控制角大于 90 度，使整流器輸出電壓 Ud為負（ 2）整流器直流側有直流電動勢

16、，其極性必須和晶閘管導通方向一致，其幅值應大于變流器直流側的平均電壓3、電壓源逆變電路與電流源逆變電路的區別？（ 1）電壓型無源逆變電路直流側接大電容濾波，輸出電壓為方波交流，輸出電流的波形與負載性質有關； 電流型無源逆變電路直流側接大電感濾波， 輸出電流為方波交流，輸出電壓的波形與負載性質有關（ 2）電壓型無源逆變電路各逆變開關管都必須反并聯二極管，以提供之后的感性負載電流回路；電流型無源逆變電路各逆變開關管不需反并聯二極管，.但是應在負載兩端并聯電容，以吸收換流時負載電感中的儲能4 、單極性調制與雙極性調制的區別？（ 1）單極性調制是指逆變器輸出的半個周期中，被調制成的脈沖輸出電壓只有一種

17、極性，正半周為 +Ud和零，負半周為 -Ud 和零（ 2）雙極性調制是指逆變器輸出的每半個周期中都被調制成 +/-Ud 之間變化的等幅不等寬的脈沖列在近似相同的條件下，單極性調制比雙極性調制具有更好的諧波抑制效果。5、電力變換的基本類型包括哪些？包括四種變換類型：（）整流（）逆變（）斬波（）交交電力變換6 、半控橋能否用于有源逆變？為什么。半控橋不能用于有源逆變，因為半控橋整流輸出電壓在移相范圍內始終大于零。7 、直流斬波器的控制方式？時間比控制方式：定頻調寬 定寬調頻 調頻調寬瞬時值控制和平均值控制8 、電壓型無源逆變的特點是什么？電壓型無源逆變電路輸入為恒定的直流電壓，輸出電壓為方波交流電

18、壓，輸出電流波形與負載的性質有關， 阻感需要在功率電子器件旁邊反并聯二極管，以提供滯后電流的續流回路。9 、簡述正弦脈寬調制技術的基本原理？正弦脈寬調制技術是把正弦波調制成一系列幅值相等， 寬度按正弦規律變化的脈沖列， 實現的方式有計算法和調制法兩種， 調制法分為單極型調制和雙極型調制。10、電力電子技術的定義和作用電力電子技術是研究利用電力電子器件實現電能變換和控制的電路， 內容涉及電力電子器件、 功率變換技術和控制理論， 作用是把粗電變成負載需要的.精電。11、電力電子系統的基本結構電力電子系統包括功率變換主電路和控制電路， 功率變換主電路是屬于電路變換的強電電路，控制電路是弱電電路，兩者

19、在控制理論的支持下實現接口，從而獲得期望性能指標的輸出電能。12、電力電子器件的分類（）從門極驅動特性可以分為：電壓型和電流型（）從載流特性可以分為：單極型、雙極型和復合型（）從門極控制特性可以分為：不可控、半控及全控型13、有源逆變和無源逆變的區別有源逆變是把直流電能逆變成交流電能后送給電網；無源逆變是把直流電能逆變正交流電能后送給負載；14、直流斬波器的控制方式（）定頻調寬（）定寬調頻（）調頻調寬二、圖 1 所示的單相橋式整流電路中，U 2 220V 、觸發角 a30 ，負載為阻感負載， 電感 L 的值極大， R5。1、繪制輸出電壓 ud 、輸出電流 id 、變壓器副邊電流 i 2的波形；

20、 2、計算輸出電壓 ud 、輸出電流 i d 的平均值及功率因數；3、計算晶閘管的電流有效值 。i dVT1VT3u di2Rtu 1u2udi dtLi 2VT2VT4t圖 1答案：.1波形繪制 如圖2電路參數計算）U d0.9 U 2 cos0.9 220cos30 171.47(V )I dU d171.4734.29(A)R5U dI dU d171.470.78U 2I 2U 22203 電路參數計算I TI d24.25( A)2三、三相全控橋式整流電路帶反電動勢阻感負載，已知：負載電阻R 1 ，電感 L d，相電壓 U 2220V， L B1mH ，當反電動勢 E 400V ，控

21、制角=120°或逆變角 =60°時，請計算輸出電壓平均值U d 、輸出電流平均值 I d 和換相重疊角 。答案：U d2.34 U 26 XB I dI dUd 400cos aR2代入數據，解得： Ud290.31(V)Id 109.69(A)換相重疊角計算：cos cos(aXBI d)解得：6 U2sin68.9四、圖 3 所示單相交流調壓電路， u1 為正弦交流輸入電壓， 有效值 U 1220V ，接阻感負載，其中R0.5， L2mH ，求負載電流的最大有效值、最大輸出功率及此時功率因數。.VT1i oVT2Lu 1u oR圖 3答案：負載電流最大時，電路必須工作在

22、連續模式，此時控制角等于負載阻抗角。負載阻抗角：tan 1( L ) tan 1 (250 2 103) 51.47R0.5那么控制角等于 51.47 時，電流波形連續，負載電流最大U1220負載電流最大值： I o275(A)R2 ( L)20.52 0.6282最大輸出功率： PoU1 Io cos37.7(KW)此時功率因數：cosacos0.62五、圖 1 所示的單相橋式整流電路中，U 2220V 、觸發角 a60 ，負載為阻性負載，R10。1、繪制輸出電壓 ud 、輸出電流 id 、變壓器副邊電流 i2 的波形； 2、計算輸出電壓 ud 、輸出電流 i d 的平均值及功率因數；3、請

23、計算晶閘管的電流有效值；i dVT1VT3udi 2tu 1u 2u dRi dti 2VT2VT4t.圖 1答案：1波形繪制如圖（ 9 分）2電路參數計算1cos1cos60U d 0.9 U 220.9 220148.5(V )2U d148.514.85()I d10ARsin20.8923 電路參數計算U 2sin214( )I T102A2六、圖 2 所示的三相半波可控電路中，相電壓 U 2220 V 、觸發角 a60 ，電感L的值極大， R 10 。1、計算輸出電壓 ud 、輸出電流 i d 的平均值、 a 相的電流 i a 的有效值； 2、繪制輸出電壓 ud 、輸出電流 i d 、a 相的電流 i a 的波形。Tai aVT1bVT2i duduau bu cLtcVT3udRidtiat圖 2答案：1電路參數計算2 Ud1.17 U 2cos1.17 220cos60 128.7(V )I dU d128.712.87(A)IaId12.87 7.43(A)R10332波形繪制.七、單相全控橋式整流電路帶反電動勢阻感負載，已知：負載電阻R1，電感 Ld，相電壓 U 2100V ， LB0.5mH ，當反電動勢E99V ，逆變角B60 時，請計算輸出電壓平均值U d 、輸出電流平均值I d 和換相重疊角。答案： U d0.9 U 2 cos4X B