電力電子技術(shù)期末考試試題及答案

1、電力電子技術(shù)試題 電力電子技術(shù)試題第 1 章 電力電子器件 電力電子器件1.電力電子器件一般工作在__開關(guān)__狀態(tài)。2.在通常情況下，電力電子器件功率損耗主要為__通態(tài)損耗__，而當(dāng)器件開關(guān)頻率較高時，功率損耗主要為__開關(guān)損耗__。3.電力電子器件組成的系統(tǒng)，一般由__控制電路__、_驅(qū)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(nèi)部電子和空穴兩種載流子參與導(dǎo)電的情況，電力電子器件

2、可分為_單極型器件_ 、 _雙極型器件_ 、_復(fù)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(dǎo)通，承受反相電壓截止_。6.電力二極管的主要類型有_普通二極管_、_快恢復(fù)二極管_、 _肖特基二極管_。7.肖特基二極管的開關(guān)損耗_小于_快恢復(fù)二極管的開關(guān)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(fā)則導(dǎo)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(shù)值大小上有 IL__大于

3、__IH 。10.晶閘管斷態(tài)不重復(fù)電壓 UDSM 與轉(zhuǎn)折電壓 Ubo 數(shù)值大小上應(yīng)為，UDSM_大于__Ubo。11.逆導(dǎo)晶閘管是將_二極管_與晶閘管_反并聯(lián)_（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(jié)構(gòu)是為了便于實現(xiàn)門極控制關(guān)斷而設(shè)計的。13.MOSFET 的漏極伏安特性中的三個區(qū)域與 GTR 共發(fā)射極接法時的輸出特性中的三個區(qū)域有對應(yīng)關(guān)系，其中前者的截止區(qū)對應(yīng)后者的_截止區(qū)_、前者的飽和區(qū)對應(yīng)后者的_

4、_放大區(qū)__、前者的非飽和區(qū)對應(yīng)后者的_飽和區(qū)__。14.電力 MOSFET 的通態(tài)電阻具有__正__溫度系數(shù)。15.IGBT 的開啟電壓 UGE（th）隨溫度升高而_略有下降__，開關(guān)速度__小于__電力 MOSFET 。16.按照驅(qū)動電路加在電力電子器件控制端和公共端之間的性質(zhì)，可將電力電子器件分為_電壓驅(qū)動型_和_電流驅(qū)動型_兩類。17.IGBT 的通態(tài)壓降在 1/2 或 1/3 額定電流以下區(qū)段具有__負___溫度系數(shù)， 在 1

5、/2 或 1/3 額定電流以上區(qū)段具有__正___溫度系數(shù)。18.在如下器件：電力二極管（Power Diode）、晶閘管（SCR）、門極可關(guān)斷晶閘管（GTO）、電力晶體管（GTR）、電力場效應(yīng)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 MOS

6、FET _，屬于雙極型器件的有_電力二極管、晶閘管、GTO 、GTR _，屬于復(fù)合型電力電子器件得有 __ IGBT _；在可控的器件中，容量最大的是_晶閘管_，工作頻率最高的是_電力 MOSFET，屬于電壓驅(qū)動的是電力 MOSFET 、IGBT _，屬于電流驅(qū)動的是_晶閘管、GTO 、GTR _。第 2 章 整流電路 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

7、角 α 的最大移相范圍是_0-180O_。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(lián)續(xù)流二極管的電路中，晶閘管控制角 α 的最大移相范圍是__0-180O _ ，其承受的最大正反向電壓均為_ __，續(xù)流二極管承受的最大反向電壓為__ _（設(shè) U2 為相電壓有效值）。 2 2U 2 2U3.單相橋式全控整流電路中，帶純電阻負載時，α 角移相范圍為__0-180O _，單個晶閘管所承受的最大正向電壓和反

8、向電壓分別為__和_ 2 2 2 U；帶阻感負載時，α 角移相范圍為_0-90O _，單個晶閘管所承受的最大正向電壓和反向電壓分別為__ _和__ _；帶反電動勢負載時，欲使 2 2U 2 2U 2 2U電阻上的電流不出現(xiàn)斷續(xù)現(xiàn)象，可在主電路中直流輸出側(cè)串聯(lián)一個_平波電抗器_。4.單相全控橋反電動勢負載電路中，當(dāng)控制角 α 大于不導(dǎo)電角?時，晶閘管的導(dǎo)通角? =_π-α-?_; 當(dāng)控制角?小于不導(dǎo)電角 ? 時，晶閘管的導(dǎo)通角 ? =_π

9、-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 等于__ _，晶閘管控制角 α 的最大移相范圍是_0-150o_，使負載電流 2 2U連續(xù)的條件為__ __(U2 為相電壓有效值)。o 30 ? ?6.三相半波可控整流電路中的三個晶閘管的觸發(fā)脈沖相位按相序依次互差_120o _，當(dāng)它帶阻感負載時，?的移相范圍為__0-90o _。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(tài)的晶閘管對應(yīng)

10、的是_最高__的相電壓，而共陽極組中處于導(dǎo)通的晶閘管對應(yīng)的是_最低_的相電壓；這種電路 ? 角的移相范圍是_0-120o _，ud 波形連續(xù)的條件是_ _。 o 60 ? ?8.對于三相半波可控整流電路，換相重迭角的影響，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__ _，隨負載加重 Ud 逐漸趨近于_0.9 U2_，通常設(shè)計時，應(yīng)取 RC≥_1.5- 2 2U2.5_T，此時輸出

11、電壓為 Ud≈__1.2_U2(U2 為相電壓有效值，T 為交流電源的周期)。1、請在空格內(nèi)標(biāo)出下面元件的簡稱：電力晶體管 GTR ；可關(guān)斷晶閘管 GTO ；功率場效應(yīng)晶體管 MOSFET ；絕緣柵雙極型晶體管 IGBT ；IGBT 是 MOSFET 和 GTR 的復(fù)合管。2、晶閘管對觸發(fā)脈沖的要求是要有足夠的驅(qū)動功率 、 觸

12、發(fā)脈沖前沿要陡幅值要高 和 觸發(fā)脈沖要與晶閘管陽極電壓同步 。3、多個晶閘管相并聯(lián)時必須考慮 均流 的問題，解決的方法是 串專用均流電抗器。 。4、在電流型逆變器中，輸出電壓波形為 正弦波 波，輸出電流波形為 方波波。5、型號為 KS100-8 的元件表示雙向晶閘管 晶閘管、它的額定電壓為 800V 伏、額定有效電流為 100A 安。6

13、、180°導(dǎo)電型三相橋式逆變電路，晶閘管換相是在_同一橋臂 上的上、下二個元件之間進行；而 120º導(dǎo)電型三相橋式逆變電路，晶閘管換相是在_不同橋臂 上的元件之間進行的。7、當(dāng)溫度降低時，晶閘管的觸發(fā)電流會 增加、 、正反向漏電流會 下降、 ；當(dāng)溫度升高時，晶閘管的觸發(fā)電流會 下降、 、正反向漏電流會 增加 。8、 在有環(huán)流逆變系統(tǒng)中，環(huán)流指的是只流經(jīng) 兩

14、組變流器之間 而不流經(jīng) 負載 的電流。環(huán)流可在電路中加 電抗器 來限制。為了減小環(huán)流一般采用控制角α = β的工作方式。9、常用的過電流保護措施有 快速熔斷器 、 串進線電抗器、接入直流快速開關(guān)、控制快速移相使輸出電壓下降 。 （寫出四種即可）10、逆變器按直流側(cè)提供的電源的性質(zhì)來分，可分為 電壓型 型逆變器和 電流型 型逆變器，電壓型逆變器直流

15、側(cè)是電壓源，通常由可控整流輸出在最靠近逆變橋側(cè)用 電容 器進行濾波，電壓型三相橋式逆變電路的換流是在橋路的 本橋元件之間元件之間換流，每只晶閘管導(dǎo)電的角度是 180º 度；而電流型逆變器直流側(cè)是電流源，通常由可控整流輸出在最靠近逆變橋側(cè)是用 電感 濾波，電流型三相橋式逆變電路換流是在 異橋元件之間元件之間換流，每只晶閘管導(dǎo)電的角度是 120º 度。11、直流斬波電

16、路按照輸入電壓與輸出電壓的高低變化來分類有 降壓 斬波電路； 升壓 斬波電路； 升降壓 斬波電路。12、由晶閘管構(gòu)成的逆變器換流方式有負載 換流和 強迫 換流。13、按逆變后能量饋送去向不同來分類，電力電子元件構(gòu)成的逆變器可分為 有源、 逆變器與 無源 逆變器兩大類。14、有一晶閘管的型號為 KK200－9，請說明 KK 快

17、速晶閘管 ； 200 表示表示 200A ，9 表示 900V 。15、單結(jié)晶體管產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖是 尖脈沖 脈沖；主要用于驅(qū)動 小 功率的晶閘管；鋸齒波同步觸發(fā)電路產(chǎn)生的脈沖為 強觸發(fā)脈沖 脈沖；可以觸發(fā) 大 功率的晶閘管。17、為了減小變流電路的開、關(guān)損耗，通常讓元件工作在軟開關(guān)狀態(tài)，軟開關(guān)電路種類很多，但歸納起來可分為 零電流開關(guān) 與 零電壓開關(guān)

18、 兩大類。18、直流斬波電路在改變負載的直流電壓時，常用的控制方式有 等頻調(diào)寬控制；等寬調(diào)頻控制；脈寬與頻率同時控制 三種。19、由波形系數(shù)可知，晶閘管在額定情況下的有效值電流為 ITn 等于 1.57 倍 IT（AV） ，如果 IT（AV）=100 安培，則它允許的有效電流為 157 安培。通常在選擇晶閘管時還要留出 1.5—2 倍的裕量。20、通常變流電路實現(xiàn)換流的方式有 器件換流

19、，電網(wǎng)換流，負載換流，強迫換流四種。21、在單相交流調(diào)壓電路中，負載為電阻性時移相范圍是 ，負載是阻感性時移相范圍是 。 ? ? 0 ? ? ?22、在電力晶閘管電路中，常用的過電壓保護有 避雷器；阻容吸收；硒堆；壓敏電阻；整流式阻容吸收等幾種。23、 。晶閘管的維持電流 IH 是指在溫 40 度以下 溫度條件下，門極斷開時，晶閘管從較大通態(tài)電流下降到剛好能保持導(dǎo)通所必須的最小 陽極 電流。25、普通晶閘管的圖

20、形符號是 ，三個電極分別是 陽極 A ， 陰極 K 和門極 G 晶閘管的導(dǎo)通條件是陽極加正電壓，陰極接負電壓，門極接正向電壓形成了足夠門極電流時晶閘管導(dǎo)通；關(guān)斷條件是當(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。.。27、絕緣柵雙極型晶體管是以 電力場效應(yīng)晶體管柵極； 作為柵極，以 以電力晶體管集電極和發(fā)射極

21、 復(fù)合而成。28、在電力晶閘管電路中，常用的過電流保護有 快速熔斷器；電路串電抗器；過流時快速移相；直流快速開關(guān)；等幾種。29、晶閘管的換相重疊角與電路的 觸發(fā)角α；變壓器漏抗 XB；平均電流 Id；電源相電壓 U2。等到參數(shù)有關(guān)。31、單相全波可控整流電路中，晶閘管承受的最大反向電壓為 。三相半波可控整流電路中，晶閘管承受的最大反向電壓為 。 （電源 2 2U 2 6U相電壓為 U2）32、要使三相全控橋式整流電路正

22、常工作，對晶閘管觸發(fā)方法有兩種，一是用 大于 60º小于 120º的寬脈沖， 觸發(fā)；二是用 脈沖前沿相差 60º的雙窄脈沖 觸發(fā)。35、帶平衡電抗器的雙反星形電路，變壓器繞組同時有兩相 相導(dǎo)電；晶閘管每隔 60 度換一次流，每只晶閘管導(dǎo)通 120 度，變壓器同一鐵心柱上的兩個繞組同名端 相反

23、 ，所以以兩繞組的電流方向也 相反 ，因此變壓器的鐵心不會被 磁化 。36、三相橋式全控整流電路是由一組共 陰 極三只晶閘管和一組共 陽 極的三只晶閘管串聯(lián)后構(gòu)成的，晶閘管的換相是在同一組內(nèi)的元件進行的。每隔 60 度 換一次相，在電流連續(xù)時每只晶閘管導(dǎo)通 120 度。要使電路工作正常，必須任何時刻要有 兩 只晶閘管同時導(dǎo)通， ，一個是共

24、 陰 極的，另一個是共 陽 極的元件，且要求不是 不在同一橋臂上 的兩個元件。37、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 控制角 角，用 α 表示。38、一般操作引起的過電壓都是瞬時尖峰電壓，經(jīng)常使用的保護方法是阻容保護、 而對于能量較大的過電壓，還需要設(shè)置非線性電阻保護，目前常用的方法有 壓敏電阻和 硒堆。

25、 。39、交流零觸發(fā)開關(guān)電路就是利用過零觸發(fā) 方式來控制晶閘管導(dǎo)通與關(guān)斷的。 40、型號為 KS100-8 的元件表示 雙向晶閘管 管、它的額定電壓為 800V、 伏、額定電流為 100A 安。41、實現(xiàn)有源逆為的條件為 要有一個直流逆變電源，它的極性方向與晶閘管的導(dǎo)通方向一致，其幅極應(yīng)稍大于逆變橋直流側(cè)輸出的平均電壓；逆變橋必須工作在β90º）區(qū)間，使輸出電壓極性與整流