1、電力電子技術綜合復習資料一、填空題1、晶閘管在其陽極與陰極之間加上 電壓的同時，門極上加上 電壓，晶閘管就導通。2、開關型DC/DC變換電路的3個基本元件是 、 和 。3、逆變指的是把 能量轉變成 能量。4、逆變角與控制角之間的關系為 。5、GTO的全稱是 。 6、整流指的是把 能量轉變成 能量。 7、只有當陽極電流小于 電流時，晶閘管才會由導通轉為截止。 8、脈寬調制變頻電路的基本原理是：控制逆變器開關元件的 和 時間比，即調節 來控制逆變電壓的大小和頻率。9、在電流型逆變器中，輸出電壓波形為 波，輸出電流波形為 波 10、GTO的關斷是靠門極加 出現門極 來實現的11、當電源電壓發生瞬時與

2、直流側電源 聯，電路中會出現很大的短路電流流過晶閘管與負載，這稱為 或 。12、晶閘管的工作狀態有正向 狀態，正向 狀態和反向 狀態。13、在電力電子器件驅動電路的設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 。 14、逆變角與控制角之間的關系為 。二、判斷題1、KP25表示的是額定電壓200V，額定電流500A的普通型晶閘管。（ ）2、增大晶閘管整流裝置的控制角，輸出直流電壓的平均值會增大。（ ）3、給晶閘管加上正向陽極電壓它就會導通。（ ）4、普通晶閘管外部有三個電極，分別是基極、發射極和集電極。（ ）5、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。

3、（ ）6、三相橋式全控整流電路，輸出電壓波形的脈動頻率是150HZ。（ ）7、MOSFET屬于雙極型器件。（ ）8、同一支可關斷晶閘管的門極開通電流和關斷電流是一樣大的。（ ）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。（ ）10、電力場效應晶體管屬于電流型控制元件。（ ）11、晶閘管采用“共陰”接法或“共陽”接法都一樣。（ ）12、只要讓加在晶閘管兩端的電壓減小為零，晶閘管就會關斷。（ ） 13、普通晶閘管內部有兩個PN結。（ ） 14、給晶閘管加上正向陽極電壓它就會導通。（ ）15、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

4、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脈沖依次應相差（ ）。A、180 B、60 C、360 D、1203、下面哪種功能不屬于變流的功能（ ）。A、有源逆變B、交流調壓C、變壓器降壓D、直流斬波4、單相全控橋式整流電路帶電阻負載，當觸發角=0時，輸出的負載電壓平均值為（ ）。A、0.45U2 B、0.9U2 C、1.17U2 D、2.34U25、比較而言，下列半導體器件中開關速度最慢的是（ ）。A、GTO B、GTR C、MOSFET D、IGBT6、晶閘管可控整流電路中的控制角減小，則輸出的電壓平均值會（ ）。A 不變

5、 B 增大 C 減小 7、晶閘管可整流電路中直流端的蓄電池或直流電動機應該屬于（ ）負載。A、電阻性 B、電感性 C、反電動勢8、單相橋式全控整流電感性負載電路中，控制角的最大移相范圍是( )。A、90 B、120 C、150 D、1809、普通晶閘管的通態電流（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10、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、四只四、簡答題1、晶閘管的導通條件和關斷條件分別是什么？2、全控型器件的緩沖電路的主要作用是什么? 3、單相或三相半控橋式或者帶有續流二極管的整流電路不能實現有源逆變的根本原因是什

6、么？ 4、單相橋式全控整流電路帶大電感負載時，它與單相橋式半控整流電路中的續流二極管的作用是否相同？為什么？5、電壓型逆變電路中反并聯二極管的作用是什么？6、關斷緩沖電路與開通緩沖電路各自的功能是什么？7、什么是有源逆變，什么是無源逆變？8、載波比N的定義是什么？什么是同步調制？什么是異步調制？五、綜合分析、計算題1、三相半波可控整流電路，U2=100V，帶電阻電感負載，R=5，L值極大，當時，要求：畫出、和的波形； 計算Ud、Id、IdT和IT。2、單相橋式全控整流電路，大電感負載，交流側電流有效值為220V，負載電阻Rd為4，計算當時，直流輸出電壓平均值、輸出電流的平均值；若在負載兩端并接

7、續流二極管，其、又是多少？畫出上述兩種情形下的電壓電流波形。3、一單相交流調壓器,電源為工頻220V,阻感串聯作為負載,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）負載電流的最大有效值；（3）最大輸出功率及此時電源側的功率因數。 4、單相交流調壓，阻感負載，=220V, L=5.5mH, R=1。 求：（1）實現有效的交流調壓的控制角的移相范圍；（2）最大負載電流有效值I；（3）最大輸出功率P，功率因數Cos。5、有一開關頻率為50kHz的Buck變換電路工作在電感電流連續的情況下，L=0.05mH，輸入電壓Ud=15V，輸出電壓U0=10V。求：(1)占空比D的大

8、小；(2)電感中電流的峰-峰值IL。 6、三相半波可控整流電路,反電動勢阻感負載, ，,L值極大,。求當=30，時、的數值。7、三相全控橋,反電動勢阻感負載,E=200V, R=1, L=, =220V，。當（1）（2）情況下分別求、的值,后者還應求的數值8、有一開關頻率為50kHz的Buck變換電路工作在電感電流連續的情況下，L=0.05mH，輸入電壓Ud=15V，輸出電壓U0=10V。求：(1)占空比D的大小；(2)電感中電流的峰-峰值IL。參考答案一、填空題1、晶閘管在其陽極與陰極之間加上 正向 電壓的同時，門極上加上 觸發 電壓，晶閘管就導通。2、開關型DC/DC變換電路的3個基本元件

9、是 電感 、 電容 和 功率開關管 。3、逆變指的是把 直流 能量轉變成 交流 能量。4、逆變角與控制角之間的關系為 += 。5、GTO的全稱是 門極可關斷晶閘管 。6、整流指的是把 交流 能量轉變成 直流 能量。7、只有當陽極電流小于 維持 電流時，晶閘管才會由導通轉為截止。8、脈寬調制變頻電路的基本原理是：控制逆變器開關元件的 導通 和 關斷 時間比，即調節 脈沖寬度 來控制逆變電壓的大小和頻率。9、在電流型逆變器中，輸出電壓波形為正弦 波，輸出電流波形為 方 波。10、GTO的關斷是靠門極加 負信號 出現門極 反向電流 來實現的。11、當電源電壓發生瞬時與直流側電源 順極性串 聯，電路中

10、會出現很大的短路電流流過晶閘管與負載，這稱為 逆變失敗 或 逆變顛覆 。12、晶閘管的工作狀態有正向 導通 狀態，正向 阻斷 狀態和反向 阻斷 狀態。13、在電力電子器件驅動電路的設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： 磁耦合 和 光耦合 。14、逆變角與控制角之間的關系為 += 。二、判斷題1、KP25表示的是額定電壓200V，額定電流500A的普通型晶閘管。 （）2、增大晶閘管整流裝置的控制角，輸出直流電壓的平均值會增大。 （）3、給晶閘管加上正向陽極電壓它就會導通。 （）4、普通晶閘管外部有三個電極，分別是基極、發射極和集電極。 （）5、普通晶閘管額定電流的定義，與其

11、他電氣元件一樣，是用有效值來定義的。 （ ）6、三相橋式全控整流電路，輸出電壓波形的脈動頻率是150HZ。 （ ）7、MOSFET屬于雙極型器件。 （ ）8、同一支可關斷晶閘管的門極開通電流和關斷電流是一樣大的。 （ ）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。 （ ）10、電力場效應晶體管屬于電流型控制元件。 （ ）11、晶閘管采用“共陰”接法或“共陽”接法都一樣。 （ ）12、只要讓加在晶閘管兩端的電壓減小為零，晶閘管就會關斷。 （ ）13、普通晶閘管內部有兩個PN結。 （ ）14、給晶閘管加上正向陽極電壓它就會導通。 （ ）15、三、選擇題1、某型號為KP100-10的普通

12、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（ B ）。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脈沖依次應相差（ A ）。A、180 B、60 C、360 D、1203、下面哪種功能不屬于變流的功能（ C）。A、有源逆變B、交流調壓C、變壓器降壓D、直流斬波4、單相全控橋式整流電路帶電阻負載，當觸發角=0時，輸出的負載電壓平均值為（ B ）。A、0.45U2 B、0.9U2 C、1.17U2 D、2.34U25、比較而言，下列半導體器件中開關速度最慢的是（ A ）。A、GTO B、GTR C、MOSFET D、IGBT6、

13、晶閘管可控整流電路中的控制角減小，則輸出的電壓平均值會（ B ）。A 不變 B 增大 C 減小 7、晶閘管可整流電路中直流端的蓄電池或直流電動機應該屬于（ C ）負載。A 電阻性 B 電感性 C 反電動勢8、單相橋式全控整流電感性負載電路中，控制角的最大移相范圍是（A）。A、90 B、120 C、150 D、1809、普通晶閘管的通態電流（額定電流）是用電流的（ C ）來表示的。A、有效值 B、最大值 C、平均值10、普通的單相全控整流裝置中一共用了（ D ）晶閘管。A、一只 B、二只 C、三只 D、四只四、簡答題1、晶閘管的導通條件和關斷條件分別是什么？答：陽極和陰極加正向電壓，門極接正向電

14、壓形成了足夠門極電流時晶閘管導通。 當晶閘管陽極電流小于維持電流IH時，導通的晶閘管關斷。 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因過電壓、du/dt或者過電流和di/dt，減少器件的開關損耗。 3、單相或三相半控橋式或者帶有續流二極管的整流電路不能實現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流二極管的整流電路不能實現有源逆變的根本原因是因為 Ud不能變負，也不允許負載反電勢變負，否則就成了順向串聯。 4、單相橋式全控整流電路帶大電感負載時，它與單相橋式半控整流電路中的續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

15、載時，其輸出電壓波形出現負值，使輸出電壓平均值降低，因此，負載兩端接上續流二極管后，輸出電壓波形中不再有負值，可以提高輸出平均電壓，以滿足負載的需要。 半控橋電路電感性負載時，由于本身的自然續流作用，即使不接續流二極管，其輸出電壓波形也不會出現負值。但是一旦觸發脈沖丟失，會使晶閘管失控。因此仍要在負載兩端接上續流二極管，防止失控。 5、電壓型逆變電路中反并聯二極管的作用是什么？答：（1）為交流側向直流側反饋能量提供通路。 （2）續流。 6、關斷緩沖電路與開通緩沖電路各自的功能是什么？答：關斷緩沖電路是對du/dt抑制的電路，用于抑制器件的關斷過電壓和換相過電壓，抑制du/dt，減小關斷損耗。

16、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。 7、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接到電網上，把直流電逆變成同頻率的交流反送到電網去。 無源逆變電路的交流側直接接到負載，將直流電逆變成某一頻率或可變頻率的交流供給負載。 8、載波比N的定義是什么？什么是同步調制？什么是異步調制？答：載波比N定義為載波頻率和調制波頻率之比：N/。 同步調制：取N為常數，在變頻時和同步變化。 異步調制：不變，可變，使N變化的調制方式。 五、綜合分析、計算題1、三相半波可控整流電路，U2=100V，帶電阻電感負載，R=5，L值

17、極大，當時，要求：畫出、和的波形； 計算Ud、Id、IdT和IT。解：、和的波形如下圖： Ud、Id、IdT和IT分別如下： Ud =1.17 U2cos=1.17100cos=58.5(V) IdUd /R=58.5/5=11.7(A) IdT= Id /3=11.7/3=3.9(A) IT= Id /=6.755(A) 2、單相橋式全控整流電路，大電感負載，交流側電流有效值為220V，負載電阻Rd為4，計算當時，直流輸出電壓平均值、輸出電流的平均值；若在負載兩端并接續流二極管，其、又是多少？畫出上述兩種情形下的電壓電流波形。解: 不接續流二極管時，由于是大電感負載，故 接續流二極管時 不接

18、續流二極管時波形如圖a）所示。 接續流二極管時波形如圖b）所示。 3、一單相交流調壓器,電源為工頻220V,阻感串聯作為負載,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）負載電流的最大有效值；（3）最大輸出功率及此時電源側的功率因數。解：（1）負載阻抗角=arctg= arctg= 能使電壓可調的開通角的范圍是：。 （2）當=時，負載電流有效值最大=311A （3）最大輸出功率發生在=時，P=cos=220*311*=48.37KW 此時電源側功率因數為=cos=0.707 4、一單相交流調壓器,電源為工頻220V,阻感串聯作為負載,其中電阻為0.5歐,感抗為0.5

19、歐。試求:（1）開通角的變化范圍；（2）負載電流的最大有效值；（3）最大輸出功率及此時電源側的功率因數。解：（1）負載阻抗角=arctg= arctg= 能使電壓可調的開通角的范圍是：。 （2）當=時，負載電流有效值最大=311A （3）最大輸出功率發生在=時，P=cos=220*311*=48.37KW 此時電源側功率因數為=cos=0.707 5、有一開關頻率為50kHz的Buck變換電路工作在電感電流連續的情況下，L=0.05mH，輸入電壓Ud=15V，輸出電壓U0=10V。求：(1)占空比D的大小；(2)電感中電流的峰-峰值IL。解：（1） （2）6、三相半波可控整流電路,反電動勢阻感

20、負載, ，,L值極大,。求當=30，時、的數值。解：= =3*50*0.001*=0.15 =1.17cos=1.17*100*cos=101.3V =-=R+E 聯立上式得：=94.6V =44.6A =6.69V又 cos-cos(+)=0.1144 cos(+)=cos-0.1144=0.7516+= = 7、三相全控橋,反電動勢阻感負載,E=200V, R=1, L=, =220V，。當（1）（2）情況下分別求、的值,后者還應求的數值。解：（1）=2.34cos=2.34*220* cos=257.4V =57.4A （2）= =6*50*0.001=0.3 =2.34cos=2.34

21、*220*cos=257.4V=-=R+E 聯立上式得：=244.2V =13.2V=44.15A 又 cos-cos(+)=0.0513 cos(+)=cos-0.0513=0.4487+= = 8、有一開關頻率為50kHz的Buck變換電路工作在電感電流連續的情況下，L=0.05mH，輸入電壓Ud=15V，輸出電壓U0=10V。求：(1)占空比D的大小；(2)電感中電流的峰-峰值IL。解：（1） （2） 附錄資料：不需要的可以自行刪除 流體機械原理課后解答p41習題一：一、為了滿足一個規劃中的企業用電高峰的需要，擬在有利地形處建一座具有一臺泵及一臺水輪機的抽水蓄能電站，該企業每天對電能的需

22、要為：14h為P1=8MW；10h為P2=40MW。假定該企業可以從電網中獲得的電功率Pv是常數，已知：水輪機的總效率，泵的總效率，壓力管道的損失，電站的靜水頭。為簡單計，假定和為常數，其它損失忽略不計。假定該裝置中水的總量為常數（上游無來水，下游不放水，并忽略蒸發泄漏），試求：必需的值。泵與水輪機的工作參數，。上游及下游水池的最小容積V。解：從電網中獲得的電能不足時，用水輪機發電補充；從電網中獲得的電能有多余時，用于泵去抽水蓄能。MWm3/s， m3/s對水輪機：m3/s；， MW，MW，對于泵：m3/s；，MW，MWVm3二、水輪機效率實驗時在某一導葉開度下測得下列數據：蝸殼進口處壓力表讀

23、數Pa，壓力表中心高程m，壓力表所在鋼管直徑m，電站下游水位m，流量m/s，發電機功率kW，發電機效率，試求水輪機效率及機組效率。解：，；而，=0，=0m水輪機的效率機組效率三、某泵裝置中，進口管直徑mm，其上真空表讀數Pa（500mmHg），出口管路直徑mm，其上壓力表讀數MPa，壓力表位置比真空表高1m，輸送介質為礦物油，其密度kg/m3，泵的流量為m3/s，試求泵的揚程。解：泵的揚程某泵裝置中，進出口管直徑相同cm，進口真空表讀數mmHg，出口管路上壓力表讀數kgf/cm2，壓力表位置比真空表高1m，輸送介質為礦物油，其密度kg/m3，泵的流量為 L/s，試求泵的揚程。答案：四、一臺送風機的全壓為1.96kPa，風量為40m3/min，效率為50，試求其軸功率。Wp103習題二四、軸流轉漿式水輪機某一圓柱流面=2m，n=150r/min，在某一流量下=4m/s。試求：a)當葉片轉到使=10時，作出口速度三角形。此時轉輪出口