2020年山东理工大学电力电子技术考研复试核心题库之简答题精编

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一、2020年山东理工大学电力电子技术考研复试核心题库之简答题精编

1．什么是可控整流?它是利用晶闸管的哪些特性来实现的?

【答案】将交流电通过电力电子器件变换成大小可以调节的直流电的过程称为可控整流。

可控整流主要利用了晶闸管的单向可控导电特性。

2．试简述三相半控桥式整流电路与三相全控桥式整流电路的特点。

【答案】（1）快速熔断器，在流过6倍额定电流时熔断时间小于20ms

（2）直流快速开关，动作时间只有2ms

（3）电流检测和过电流继电器，开关动作几百毫秒。

3．电压源型变频器和电流源型变频器的区别是什么？

【答案】电流型变频器的直流环节是电感器，而电压型变频器的直流环节是电容器。

电压型变频器不能工作于再生制动状态，因为电容两端电压不能跃变。

4．IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET的驱动电路各有什么特点?。

【答案】IGBT驱动电路的特点是:驱动电路具有较小的输出电阻,ⅠGBT是电压驱动型器件,IGBT的驱动多采用专用的混合集成驱动器。

GTR驱动电路的特点是:驱动电路提供的驱动电流有足够陡的前沿,并有一定的过冲,这样可加速开通过程,减小开通损耗,关断时,驱动电路能提供幅值足够大的反向基极驱动电流,并加反偏截止电压,以加速关断速度。

GTO驱动电路的特点是:GTO要求其驱动电路提供的驱动电流的前沿应有足够的幅值和陡度,且一般需要在整个导通期间施加正门极电流,关断需施加负门极电流,幅值和陡度要求更高,其驱动电路通常包括开通驱动电路,关断驱动电路和门极反偏电路三部分。

电力MOSFET驱动电路的特点:要求驱动电路具有较小的输入电阻,驱动功率小且电路简单。

5．简述对触发电路的三点要求。

【答案】（1）触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠通电。

（2）触发脉冲应有足够的幅度。

（3）不超过门级电压，电流和功率定额，且在可能触发区域之间。

6．在晶闸管可控整流电路的直流拖动中，当电流断续时电动机的机械特性有哪些特点？

【答案】在晶闸管可控整流电路的直流拖动中，当电流断续时，电动机的理想空载转速将抬高；机械特性变软，即负载电流变化很小也可引起很大的转速变化。

7．试说明PWM控制的基本原理。

【答案】PWM控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。即通过对一系列脉冲的宽度进行调制来等效地获得所需要波形(含形状和幅值)。

在采样控制理论中有一条重要的结论:冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯蚌的环节上时,其效果基本相同,冲量即窄脉冲的面积。效果基本相同是指环节的输出响应波形基本相同。上述原理称为面积等效原理。

以正弦pWM控制为例。把正弦半波分成Ⅳ等份,就可把其看成是N个彼此相连的脉冲列所组成的波形。这些脉冲宽度相等,都等于 /n,但幅值不等且脉冲顶部不是水平直线而是曲线,各脉冲幅值按正弦规律变化。如果把上述脉冲列利用相同数量的等幅而不等宽的矩形脉冲代替,使矩形脉冲的中点和相应正弦波部分的中点重合,且使矩形脉冲和相应的正弦波部分面积(冲量)相等,就得到PWM波形。各PWM脉冲的幅值相等而宽度是按下弦规律变化的。根据面积等效原理,PWM波形和正弦半波是等效的。对于正弦波的负半周,也可以用同样的方法得到PWM波形。可见,所得到的PWM波形和期望得到的正弦波等效。

8．软开关电路可以分为哪几类？各有什么特点？

【答案】根据电路中主要的开关元件开通及关断时的电压电流状态，可将软开关电路分为零电压电路和零电流电路两大类；根据软开关技术发展的历程可将软开关电路分为准谐振电路，零开关PWM电路和零转换PWM电路。

准谐振电路：准谐振电路中电压或电流的波形为正弦波，电路结构比较简单，但谐振电压或谐振电流很大，对器件要求高，只能采用脉冲频率调制控制方式。

零开关PWM电路：这类电路中引入辅助开关来控制谐振的开始时刻，使谐振仅发生于开关过程前后，此电路的电压和电流基本上是方波，开关承受的电压明显降低，电路可以采用开关频率固定的PWM控制方式。

零转换PWM电路：这类软开关电路还是采用辅助开关控制谐振的开始时刻，所不同的是，谐振电路是与主开关并联的，输入电压和负载电流对电路的谐振过程的影响很小，电路在很宽的输入电压范围内并从零负载到满负载都能工作在软开关状态，无功率的交换被消减到最小。

9．晶闸管实现导通的条件是什么？关断的条件及如何实现关断？

【答案】在晶闸管阳极——阴极之间加正向电压，门极也加正向电压，产生足够的门极电流Ig，则晶闸管导通，其导通过程叫触发。关断条件：使流过晶闸管的阳极电流小于维持电流。

实现关断的方式：1>减小阳极电压。

2>增大负载阻抗。

3>加反向电压。

10．什么叫过电流？过电流产生的原因是什么？

【答案】当流过晶闸管的电流大大超过其正常工作电流时，称为过电流。产生的原因有：

（1）直流侧短路；

（2）机械过载；

（3）可逆系统中产生环流或者逆变失败；

（4）电路中管子误导通及管子击穿短路等。

11．试说明SPWM控制的基本原理。

【答案】PWM控制技术是控制半导体开关元件的导通和关断时间比，即调节脉冲宽度的或周期来控制输出电压的一种控制技术。

用正弦基波电压作为调制电压，对它进行调制的三角波称为载波电压，当正弦基波与三角波相交时，