电力电子技术试题及答案2(最新整理)

电力电子技术试题及答案2(最新整理)
电力电子技术试题及答案2(最新整理)

11、两个以上晶闸管串联使用,是为了解决自身额定电压偏低,不能胜用电路电压要求,而采取的一种解决方法,但必

须采取均压措施。(√)

12、逆变失败,是因主电路元件出现损坏,触发脉冲丢失,电源缺相,或是逆变角太小造成的。(√)

13、变流装置其功率因数的高低与电路负载阻抗的性质,无直接关系。(√)

14、并联与串联谐振式逆变器属于负载换流方式,无需专门换流关断电路。(√)

15、触发普通晶闸管的触发脉冲,也能触发可关断晶闸管。(×)

16、三相半波可控整流电路,不需要用大于60o小于120o的宽脉冲触发,也不需要相隔60o的双脉冲触发,只用符合要求的相隔120o的三组脉冲触发就能正常工作。(√)

17、变频调速装置是属于无源逆变的范畴。(√)

18、有源逆变装置是把逆变后的交流能量送回电网。(√)

19、双向晶闸管额定电流的定义,与普通晶闸管的定义相同(×)

20、用稳压管削波的梯形波给单结晶体管自激振荡电路供电,目的是为了使触发脉冲与晶闸管主电路实现同步。

(√)

21、三相桥式半控整流电路,带大电感性负载,有续流二极管时,当电路出故障时会发生失控现象。

(×)

22、晶闸管并联使用时,必须采取均压措施。(×)

23、供电电源缺相、逆变桥元件损坏、逆变换流失败等故障。也会引起逆变失败。(√)

24、电压型逆变电路,为了反馈感性负载上的无功能量,必须在电力开关器件上反并联反馈二极管。(√)

25、用多重逆变电路或多电平逆变电路,可以改善逆变电路的输出波形,使它更接近正弦波。(√)

26、三相桥式全控整流电路,输出电压波形的脉动频率是150H Z。(×)

27、在普通晶闸管组成的全控整流电路中,带电感性负载,没有续流二极管时,导通的晶闸管在电源电压过零时不关断。

(√)

28、在桥式半控整流电路中,带大电感负载,不带续流二极管时,输出电压波形中没有负面积。(×)

29、提高电力电子装置的工作频率,可以使电力电子装置的体积和重量减小。(√)

30、无源逆变电路,是把直流电能逆变成交流电能,送给电网,(×)

31、晶闸管串联使用时,必须注意均流问题。(×)

32、无源逆变指的是不需要逆变电源的逆变电路。(×)

33、直流斩波电路只能实现降低输出直流电压的作用(×)

34、在三相半波可控整流电路中,晶闸管承受的最大反压为倍相电压U2。(×)

35、逆变角太小会造成逆变失败。(×)

36、设置补偿电容可以提高变流装置的功率因数。(√)

37、在单相全控桥电路中,晶闸管的额定电压应取U2。(×)

38、三相半波可控整流电路中,如果三个晶闸管采用同一组触发装置,则α的移相范围只有120o。(√)

39、三相半波可控整流电路也必需要采用双窄脉冲触发。(×)

40、KP2—5表示的是额定电压200V,额定电流500A的普通型晶闸管。(×)

41、在单结晶体管触发电路中,稳压管削波的作用是为了扩大脉冲移相范围。(×)

42、在三相桥式全控整流电路中,采用双窄脉冲触发晶闸管元件时,电源相序还要满足触发电路相序要求时才能正常工

作。(√)

43、双向晶闸管与普通晶闸管一样,额定电流也用通态电流平均值表示(×)

44、双向晶闸管的结构与普通晶闸管一样,也是由四层半导体(P1N1P2N2)材料构成的。(×)

45、电流型并联谐振逆变电路负载两端电压波形是很好的正弦波(×)

46、变频器总是把直流电能变换成50Hz交流电能。(×)

47、只要采用双窄脉冲触发三相桥式全控整流电路的晶闸管,电路就能正常工作。(√)

48、KP10—5表示的是额定电压1000V,额定电流500A的普通型晶闸管。(×)

49、双向晶闸管的额定电流的定义与普通晶闸管不一样,双向晶闸管的额定电流是用电流有效值来表示的。(√)

50、并联谐振逆变电路采用负载换流方式时,谐振回路不一定要呈电容性。(×)

51、双向晶闸管的结构与普通晶闸管不一样,它是由五层半导体材料构成的。(√)

52、电压型并联谐振逆变电路,负载电压波形是很好的正弦波(√)

53、有源逆变电路是把直流电能变换成50Hz交流电能送回交流电网。(√)

54、无源逆变电路是把直流电能逆变成交流电能送给交流电网。(×)

55、在变流装置系统中,增加电源的相数也可以提高电网的功率因数。(×)

56、KP100—5表示的是额定电压100V,额定电流500A的普通型晶闸管。(×)

现代电力电子技术作业及答案

2.1 试说明功率二极管的主要类型及其主要工作特点。 2.2 人们希望的可控开关的理想特性有哪些? 2.3 阅读参考文献一,说明常用功率半导体器件的性能特点及其一般应用场合。 2.4 说明MOSFET和IGBT驱动电路的作用、基本任务和工作特点。 3.1 什么是半波整流、全波整流、不控整流、半控整流、全控整流、相控整流? 3.2 什么是电压纹波系数、脉动系数、基波电流数值因数、基波电流移位因数(基波功率因素)和整流输入功率因数? 3.3 简述谐波与低功率因数(电力公害)的危害,并说明当前抑制相控整流电路网侧电流谐波的措施。 4.1 画出降压换流器(Buck电路)的基本电路结构,简要叙述其工作原理,并根据临界负载电流表达式说明当负载电压VO和电流IO一定时,如何避免负载电流断续。 4.2 画出升压换流器(Boost电路)的基本电路结构,推证其输入/输出电压的变压比M表达式,说明Boost电路输出电压的外特性。 4.3 画出升降压换流器(Buck-Boost电路)的基本电路结构,说明电路工作原理,推证其输入/输出电压(电流)间的关系式。 4.4 画出丘克换流器(Cuk电路)的基本电路结构,说明电路工作原理及主要优点,推证其输入/输出电压(电流)间的关系式。 5.1 正弦脉宽调制SPWM的基本原理是什么?幅值调制率ma和频率调制率mf的定义是什么? 5.2 逆变器载波频率fs的选取原则是什么? 5.3 简要说明逆变器方波控制方式与PWM控制方式的优缺点。 5.4 画出三相电压型逆变器双极性驱动信号生成的电路原理图,指出图中各变量的含义,简要叙述其工作原理。 6.1 柔性交流输电系统(FACTS)的定义是什么?FACTS控制器具有哪些基本功能类型? 6.2 什么是高压直流输电(HVDC)系统?轻型高压直流输电系统在哪些方面具有良好的应用前景? 6.3 晶闸管控制电抗器(TCR)的基本原理是什么?晶闸管触发控制角α<90°与α=90°两种情况下等效电抗是否相等,为什么? 6.4 作图说明静止无功发生器(SVG)的工作原理与控制方式,分析其与5.4节所述三相逆变器的异同点? 6.5 简要说明有源电力滤波器(APF)和动态电压恢复器(DVR)的基本功能和系统组成? 6.6 阅读参考文献三,简要说明当前在风力发电技术领域中运用的储能技术、输电技术以及滤波与补偿技术?

电力电子技术试题及答案(B)

电力电子技术答案 2-1与信息电子电路中的二极管相比,电力二极管具有怎样的结构特点才使得其具有耐受高压和大电流的能力? 答:1.电力二极管大都采用垂直导电结构,使得硅片中通过电流的有效面积增大,显著提高了二极管的通流能力。 2.电力二极管在P 区和N 区之间多了一层低掺杂N 区,也称漂移区。低掺杂N 区由于掺杂浓度低而接近于无掺杂的纯半导体材料即本征半导体,由于掺杂浓度低,低掺杂N 区就可以承受很高的电压而不被击穿。 2-2. 使晶闸管导通的条件是什么? 答:使晶闸管导通的条件是:晶闸管承受正向阳极电压,并在门极施加触发电流(脉冲)。或:uAK>0且uGK>0。 2-3. 维持晶闸管导通的条件是什么?怎样才能使晶闸管由导通变为关断? 答:维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流,即维持电流。 要使晶闸管由导通变为关断, 可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降 到接近于零的某一数值以下,即降到维持电流以下,便可使导通的晶闸管关断。 2-4图2-27中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形,各波形的电流最大值均为I m ,试计算各波形的电流平均值I d1、I d2、I d3与电流有效值I 、I 、I 。 πππ4 π4 π2 5π4a) b)c) 图1-43 图2-27 晶闸管导电波形 解:a) I d1= π21?π πωω4 )(sin t td I m =π2m I (122+)≈0.2717 I m I 1= ?π πωωπ 4 2 )()sin (21 t d t I m =2m I π 2143+≈0.4767 I m b) I d2 = π1?π πωω4)(sin t td I m =π m I ( 12 2 +)≈0.5434 I m I 2 = ? π π ωωπ 4 2) ()sin (1 t d t I m = 2 2m I π 21 43+ ≈0.6741I m c) I d3=π21?2 )(π ωt d I m =41 I m I 3 =? 2 2 ) (21π ωπt d I m = 2 1 I m 2-5上题中如果不考虑安全裕量,问100A 的晶阐管能送出的平均电流I d1、I d2、I d3各为多少?这时,相应的电流最大值I m1、I m2、 I m3各为多少? 解:额定电流I T(AV)=100A 的晶闸管,允许的电流有效值I=157A,由上题计算结果知 a) I m1≈4767.0I ≈329.35, I d1≈0.2717 I m1≈89.48 b) I m2≈ 6741 .0I ≈232.90, I d2≈0.5434 I m2≈126.56 c) I m3=2 I = 314, I d3= 4 1 I m3=78.5 2-6 GTO 和普通晶闸管同为PNPN 结构,为什么GTO 能够自关断,而普通晶闸管不能? 答:GTO 和普通晶阐管同为PNPN 结构,由P1N1P2和N1P2N2构成两个晶体管V1、V2,分别具有共基极电流增益 1α和2α, 由普通晶阐管的分析可得, 121=+αα是器件临界导通的条件。1 21>αα+两个等效晶体管过饱和而导通;

《电力电子技术》试题2

《电力电子技术》试题2 一、填空题(每空1分,共26分) 1、晶闸管在其阳极与阴极之间加上电压的同时,门极上加上电压,晶闸管就导通。 2、只有当阳极电流小于电流时,晶闸管才会由导通转为截止。 3、当晶闸管可控整流的负载为大电感负载时,负载两端的直流电压平均值会,解决的办法就是在负载的两端接一个。 4、单结晶体管的内部一共有个PN结,外部一共有3个电极,它们分别是极、极和极。 5、触发电路送出的触发脉冲信号必须与晶闸管阳极电压,保证在管子阳极电压每个正半周内以相同的被触发,才能得到稳定的直流电压。 6、整流是把电变换为电的过程;逆变是把电变换为 电的过程。 7、当单结晶体管的发射极电压高于电压时就导通;低于电压时就截止。 8、逆变电路分为逆变电路和逆变电路两种。 9、由两套晶闸管组成的变流可逆装置中,每组晶闸管都有四种工作状态,分别是状态、状态、状态和状态。 10、将直流电源的恒定电压,通过电子器件的开关控制,变换为可调的直流电压的装置称为器。 11、型号为KP50—7的晶闸管,其额定电流 A,额定电压 V。 二、判断题对的用√表示、错的用×表示(每小题1分、共10分) 1、只要给门极加上触发电压,晶闸管就导通。() 2、晶闸管加上阳极电压后,不给门极加触发电压,晶闸管也会导通。() 3、增大晶闸管整流装置的控制角α,输出直流电压的平均值会增大。() 4、晶闸管串联使用须采取“均压措施”。() 5、晶闸管变流可逆装置中出现的“环流”是一种有害的不经过电动机的电流,必须想办法减少或将它去掉。() 6、普通单向晶闸管不能进行交流调压。() 7、晶闸管变流装置会对电网电压波形产生畸变。() 8、双向触发二极管中电流也只能单方向流动。() 9、单结晶体管组成的触发电路也可以用在双向晶闸管电路中。( )

电力电子技术(第二版)第2章答案

第2章 可控整流器与有源逆变器习题解答 2-1 具有续流二极管的单相半波可控整流电路,电感性负载,电阻为5Ω,电感为0.2H ,电源电压2U 为220V ,直流平均电流为10A ,试计算晶闸管和续流二极管的电流有效值,并指出其电压定额。 解:由直流输出电压平均值d U 的关系式: 2 cos 145.02α+=U U d 已知直流平均电流d I 为10A ,故得: A R I U d d 50510=?== 可以求得控制角α为: 01220 45.0502145.02cos 2≈-??=-=U U d α 则α=90°。 所以,晶闸管的电流有效值求得, ()A I I I t d I I d d d d VT 52 1222212==-=-==?ππππαπωππα 续流二极管的电流有效值为:A I I d VD R 66.82=+=π απ 晶闸管承受的最大正、反向电压均为电源电压的峰值22U U M =,考虑2~3倍安全裕量,晶闸管的额定电压为 ()()V U U M TN 933~6223113~23~2=?== 续流二极管承受的最大反向电压为电源电压的峰值22U U M =,考虑2~3倍安全裕量,续流二极管的额定电压为 ()()V U U M TN 933~6223113~23~2=?==

2-2 具有变压器中心抽头的单相双半波可控整流电路如图2-44所示,问该变压器是否存在直流磁化问题。试说明晶闸管承受的最大反向电压是多少?当负载是电阻或者电感时,其输出电压和电流的波形与单相全控桥时是否相同。 解:因为单相双半波可控整流电路变压器二次测绕组中,正负半周内上下绕组内电流的方向相反,波形对称,其一个周期内的平均电流为零,故不会有直流磁化的问题。 分析晶闸管承受最大反向电压及输出电压和电流波形的情况: (1) 以晶闸管 2VT 为例。当1VT 导通时,晶闸管2VT 通过1VT 与2个变 压器二次绕组并联,所以2VT 承受的最大电压为222U 。 (2)当单相全波整流电路与单相全控桥式整流电路的触发角α相同时, 对于电阻负载: (α~0)期间无晶闸管导通,输出电压为0;(πα~)期间,单相全波电路中VT1导通,单相全控桥电路中1VT 、4VT 导通,输出电压均与 电源电压2u 相等;(παπ+~)期间,均无晶闸管导通,输出电压为0; (παπ2~+)期间,单相全波电路中2VT 导通,单相全控桥电路中2VT 、 3VT 导通,输出电压等于2u -。 对于电感负载: (απα+~)期间,单相全波电路中VT1导通,单相全控桥电路中1VT 、4VT 导通,输出电压均与电源电压2u 相等;(απαπ++2~)期间,单

现代电力电子技术

现代电力电子技术第1次作业 二、主观题(共12道小题) 11.电力电子技术的研究内容? 答:主要包括电力电子器件、功率变换主电路和控制电路。 12.电力电子技术的分支? 答:电力学、电子学、材料学和控制理论等。 13.电力变换的基本类型? 答: 包括四种变换类型:(1)整流AC-DC (2)逆变DC-AC (3)斩波DC-DC (4)交交电力变换AC-AC 14.电力电子系统的基本结构及特点? 答: 电力电子系统包括功率变换主电路和控制电路,功率变换主电路是属于电路变换的强电电路,控制电路是弱电电路,两者在控制理论的支持下实现接口,从而获得期望性能指标的输出电能。' 15.电力电子的发展历史及其特点? 答:主要包括史前期、晶闸管时代、全控型器件时代和复合型时代进行介绍,并说明电力电子技术的未来发展趋势 16.电力电子技术的典型应用领域? 答:介绍一般工业、交通运输、电力系统、家用电器和新能源开发几个方面进行介绍,要说明电力电子技术应用的主要特征。 17.电力电子器件的分类方式? 答: 电力电子器件的分类 (1)从门极驱动特性可以分为:电压型和电流型 (2)从载流特性可以分为:单极型、双极型和复合型 (3)从门极控制特性可以分为:不可控、半控及全控型 18.晶闸管的基本结构及通断条件是什么? 答:晶闸管由四层半导体结构组成,是个半控型电力电子器件,导通条件:承受正向阳极电压及门极施加正的触发信号。关断条件:流过晶闸管的电流降低到维持电流以下。

19.维持晶闸管导通的条件是什么? 答:流过晶闸管的电流大于维持电流。 20.对同一晶闸管,维持电流I H与擎住电流IL在数值大小上有I L______I H。 答:I L__〉____I H 21.整流电路的主要分类方式? 答: 按组成的器件可分为不可控(二极管)、半控(SCR)、全控(全控器件)三种; 按电路结构可分为桥式电路和半波电路; 按交流输入相数分为单相电路和三相电路。 22.单相全控桥式整流大电感负载电路中,晶闸管的导通角θ=________。 答:180o 现代电力电子技术第2次作业 二、主观题(共12道小题) 11.单相全控桥式整流阻性负载电路中,晶闸管的移相范围________。 答:0-180o 12.有源逆变产生的条件之一是:变流电路输出的直流平均电压Ud的极性必须与整流时输出的极性___ ________,且满足|Ud|<|Ed|。 答:相反 13.

电力电子技术试题及答案(1)

《电力电子技术》试卷 一.填空(共15分,1分/空) 1.电力电子技术通常可分为()技术和()技术两个分支。 2.按驱动电路信号的性质可以将电力电子器件分为()型器件和()型器件两类,晶闸管属于其中的()型器件。 3.晶闸管单相桥式全控整流电路带反电动势负载E时(变压器二次侧电压有效值为U ,忽略主电路 2 各部分的电感),与电阻负载时相比,晶闸管提前了电角度δ停止导电,δ称为()角,数量关系为δ=()。 4.三相桥式全控整流电路的触发方式有()触发和()触发两种,常用的是()触发。 5.三相半波可控整流电路按联接方式可分为()组和()组两种。 6.在特定场合下,同一套整流电路即可工作在()状态,又可工作在()状态,故简称变流电路。 7.控制角α与逆变角β之间的关系为()。 二.单选(共10分,2分/题) 1.采用()是电力电子装置中最有效、应用最广的一种过电流保护措施。 A.直流断路器 B. 快速熔断器 C.过电流继电器 2.晶闸管属于()。 A.不可控器件 B. 全控器件 C.半控器件 3.单相全控桥式整流电路,带阻感负载(L足够大)时的移相范围是()。 A.180O B.90O C.120O 4.对三相全控桥中共阴极组的三个晶闸管来说,正常工作时触发脉冲相位应依次差()度。 A.60 B. 180 C. 120 5.把交流电变成直流电的是()。 A. 逆变电路 B.整流电路 C.斩波电路 三.多选(共10分,2分/题) 1.电力电子器件一般具有的特征有。 A.所能处理电功率的大小是其最重要的参数 B.一般工作在开关状态 C.一般需要信息电子电路来控制 D.不仅讲究散热设计,工作时一般还需接散热器 2.下列电路中,不存在变压器直流磁化问题的有。 A.单相全控桥整流电路 B.单相全波可控整流电路 C.三相全控桥整流电路 D.三相半波可控整流电路 3.使晶闸管关断的方法有。 A.给门极施加反压 B.去掉阳极的正向电压 C.增大回路阻抗 D.给阳极施加反压 4.逆变失败的原因有。 A.触发电路不可靠 B.晶闸管发生故障 C.交流电源发生故障 D.换相裕量角不足 5.变压器漏抗对整流电路的影响有。 A.输出电压平均值降低 B.整流电路的工作状态增多 C.晶闸管的di/dt减小 D.换相时晶闸管电压出现缺口 四.判断(共5分,1分/题) 1.三相全控桥式整流电路带电阻负载时的移相范围是150O。() 2.晶闸管是一种四层三端器件。()

电力电子技术试题(二)

电力电子技术 试题(A ) 注:卷面85分,平时成绩15分 一、 回答下列问题 1、下列器件的分类表中,将符合每一类别的全部选项添入表中。(8分) 选项:(根据选项填空时,只需写选项的代号,如:A,B,….) A. SCR F.电力二极管 。 2、判断下列各题的正确性,正确的打“√”,不正确的打“×” 。(6分) (1) 某晶闸管,若其断态重复峰值电压为500V ,反向重复峰值电压700V ,则该晶 闸管的额定电压是700V 。( ) 第 1 页 (共 8 页) 试 题:电力电子技术 班号: 姓名:

(2) 对于输入接整流变压器的可控整流电路,变压器存在直流磁化的有三相半波 整流电路、单相半波整流电路和单相全波整流电路。( ) (3)单相全控桥式变流电路,“阻感——反电势” 负载,已知60β=o ,2100U V =, 50E V =,电路处于可逆变状态。 ( ) 3、画出全控型器件RCD 关断缓冲电路,并分析缓冲电路中各元件作用。(6分) 第 2 页 (共 8 页) 试 题: 电力电子技术 班号: 姓名:

二、对于三相全控桥式变流电路,在不同的负载形式和控制要求下, 回答下列问题。 1、 画出该电路带“阻感——反电势” 负载,并工作于整流方式时的电路图 (要标明反电势极性)。(5分) 3、设该电路为大电感负载且工作于整流状态,V U 1002=,负载中E=47V , Ω=5R ,当60α=o 时,试计算整流输出平均电压d U 、负载电流d I 和晶闸管电流 平均值dVT I 。(5分) 第 3 页 (共 8 页) 试 题:电力电子技术 班号: 姓名: u u u 2、当该电路工作于整流状态时,设触发角60α=o 且负载电流连 续,请在图中画出此时整流器 输出电压u d 和晶闸管电流1VT i 在一个周期内的波形。(5分) i VT10

现代电力电子技术的发展(精)

现代电力电子技术的发展 浙江大学电气工程学院电气工程及其自动化992班马玥 (浙江杭州310027 E-mail: yeair@https://www.360docs.net/doc/e711537298.html,学号:3991001053 摘要:本文简要回顾电力电子技术的发展,阐述了现代电力电子技术发展的趋势,论述了走向信息时代的电力电子技术和器件的创新、应用,将对我国工业尤其是信息产业领域形成巨大的生产力,从而推动国民经济高速、高效可持续发展。 关键词:现代电力电子技术;应用;发展趋势 The Development of Modern Power Electronics Technique Ma Yue Electrical Engineering College. Zhejiang University. Hangzhou 310027, China E-mail: yeair@https://www.360docs.net/doc/e711537298.html, Abstract: This paper reviews the development of power electronics technique, as well as its current situation and anticipated trend of development. Keywords: modern power electronics technique, application, development trend. 1、概述 自本世纪五十年代未第一只晶闸管问世以来,电力电子技术开始登上现代电气传动技术舞台,以此为基础开发的可控硅整流装臵,是电气传动领域的一次革命,使电能的变换和控制从旋转变流机组和静止离子变流器进入由电力电子器件构成的变流器时代,这标志着电力电子的诞生。

王兆安版电力电子技术试卷及答案

20××-20××学年第一学期期末考试 《电力电子技术》试卷(A) (时间90分钟 满分100分) (适用于 ××学院 ××级 ××专业学生) 一、 填空题(30分,每空1分)。 1.如下器件:电力二极管(Power Diode )、晶闸管(SCR )、门极可关断晶闸管(GTO )、电力晶体管(GTR )、电力场效应管(电力MOSFET )、绝缘栅双极型晶体管(IGBT )中,属于不可控器件的是________,属于半控型器件的是________,属于全控型器件的是________;属于单极型电力电子器件的有________,属于双极型器件的有________,属于复合型电力电子器件得有 ________;在可控的器件中,容量最大的是________,工作频率最高的是________,属于电压驱动的是________,属于电流驱动的是________。(只写简称) 2.单相桥式全控整流电路中,带纯电阻负载时,α角移相范围为 _,单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为 和 ;带阻感负载时,α角移相范围为 ,单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为 和 。 3.直流斩波电路中最基本的两种电路是 和 。 4.升降压斩波电路呈现升压状态时,占空比取值范围是__ _。 5.与CuK 斩波电路电压的输入输出关系相同的有 、 和 。 6.当采用6脉波三相桥式电路且电网频率为50Hz 时,单相交交变频电路的输出上限频率约为 。 7.三相交交变频电路主要有两种接线方式,即 _和 。 8.矩阵式变频电路是近年来出现的一种新颖的变频电路。它采用的开关器件是 ;控制方式是 。 9.逆变器按直流侧提供的电源的性质来分,可分为 型逆变器和 型逆变器。 10.把电网频率的交流电直接变换成可调频率的交流电的变流电路称为 。 二、简答题(18分,每题6分)。 1.逆变电路多重化的目的是什么?如何实现?串联多重和并联多重逆变电路各应用于什么场合? 2.交流调压电路和交流调功电路有什么异同? 3.功率因数校正电路的作用是什么?有哪些校正方法?其基本原理是什么? 三、计算题(40分,1题20分,2题10分,3题10分)。 1.一单相交流调压器,电源为工频220V ,阻感串联作为负载,其中R=0.5Ω,L=2mH 。 试求:①开通角α的变化范围;②负载电流的最大有效值;③最大输出功率及此时电源侧的功率因数;④当2πα=时,晶闸管电流有效值,晶闸管导通角和电源侧功率因数。 2..三相桥式电压型逆变电路,工作在180°导电方式,U d =200V 。试求输出相电压的基波幅值U UN1m 和有效值U UN1、输出线电压的基波幅值U UV1m 和有效值U UV1、输出线电压中7次谐波的有效值U UV7。 3 .如图所示降压斩波电路E=100V ,L 值极大,R=0.5Ω,E m =10V ,采用脉宽调制控制方式,T=20μs ,当t on =5μs 时,计算输出电压平均值U o ,输出电流平均值

电力电子技术期末考试试题及答案(2)

电力电子技术试题 第1章电力电子器件 J电力电子器件一般工作在—开关—状态。 2.电力电子器件组成的系统,一般由—控制电路__、_驱动电路_、_主电路—三部分组成,由于电路中存在电压和电流的过冲,往往需添加—保护电路—。 生按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况,电力电子器件可分为一单极型器件_、一双极型器件_、一复合型器件_三类。 乞电力二极管的工作特性可概括为_正向电压导通,反相电压截止_。 L晶闸管的基本工作特性可概括为—正向电压门极有触发则导通、反向电压则截止—。 匚逆导晶闸管是将_二极管_与晶闸管_反并联_ (如何连接)在同一管芯上的功率集成器件。 ^GTO勺__多元集成__结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。 ^MOSFET勺漏极伏安特性中的三个区域与GTF共发射极接法时的输出特性中的三个区域有对应关系,其中前者的截止区对应后者的_截止区_、前者的饱和区 对应后者的—放大区_、前者的非饱和区对应后者的_饱和区—。 生按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质,可将电力电子器件分为_电压驱动型_和_电流驱动型_两类。 旦在如下器件:电力二极管(Power Diode )、晶闸管(SCR、门极可关断晶闸管(GTO、电力晶体管(GTR、电力场效应管(电力MOSFE)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)中,属于不可控器件的是—电力二极管—,属于半控型器件的是—晶闸管_,属于全控型器件的是_GTO、GTR、电力MOSFET IGBT _; 属于单极型电力电子器件的有_电力MOSFET _属于双极型器件的有_电力二极管、晶闸管、GTO、GTR _,属于复合型电力电子器件得有—IGBT _ ;在可控的器件中,容量最大的是_晶闸管_,工作频率最高的是_电力MOSFET属于电压驱动的是电力MOSFET IGBT _,属于电流驱动的是_晶闸管、GTO、GTR_。第2章整流电路 11.电阻负载的特点是_电压和电流成正比且波形相同_,在单相半波可控整流电阻性负载电路中,晶闸管控制角a的最大移相范围是_0-180O_Q 虫阻感负载的特点是_流过电感的电流不能突变,在单相半波可控整流带阻感负载并联续流二极管的电路中, 晶闸管控制角a的最大移相范围是_0-180O _,其承受的最大正反向电压均为_J2U2_,续流二极管承受的最大反向电压为_J2U2_(设U2为相电压有效值)。 生单相桥式全控整流电路中,带纯电阻负载时,a角移相范围为__0-180°_,单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为_J2U2/2_和 _J2U2;带阻感负载时,a角移相范围为0-90 °_,单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为__J2U2_和_J2U2_;带反电动势负载时,欲使 电阻上的电流不出现断续现象,可在主电路中直流输出侧串联一个_平波电抗器_。 14^单相全控桥反电动势负载电路中,当控制角a大于不导电角§时,晶闸管的导通角0=_n-a-^_;当控制角a小于不导电角6时,晶闸管的导通角 0=_ n-2 乞。 15.电阻性负载三相半波可控整流电路中,晶闸管所承受的最大正向电压UFm等于= J2U2_,晶闸管控制角a的最大移相范围是0-150°_,使负载电流 连续的条件为_^a <30°__(U2为相电压有效值)。 鱼三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差120°,当它带阻感负载时,a的移相范围为0-90°。 企三相桥式全控整流电路带电阻负载工作中,共阴极组中处于通态的晶闸管对应的是_最高—的相电压,而共阳极组中处于导通的晶闸管对应的是_最低_的相电压;这种电路ot角的移相范围是0-120 °, u d波形连续的条件是_o <60°=Q 込对于三相半波可控整流电路,换相重迭角的影响,将使用输出电压平均值下降。 尘电容滤波单相不可控整流带电阻负载电路中,空载时,输出电压为_J2U2―随负载加重Ud逐渐趋近于_0.9 U2_,通常设计时,应取RO_1.5-2.5_「 此时输出电压为Ud~ _1.2_U2(U2为相电压有效值,T为交流电源的周期)。 込电容滤波三相不可控整流带电阻负载电路中,电流id断续和连续的临界条件是_^RC=J3_,电路中的二极管承受的最大反向电压为_J6_U2。 21^实际工作中,整流电路输出的电压是周期性的非正弦函数,当a从0°?90°变化时,整流输出的电压ud的谐波幅值随a的增大而_增大_,当a 从90°?180°变化时,整流输出的电压ud的谐波幅值随ot的增大而减小。 垒逆变电路中,当交流侧和电网连结时,这种电路称为有源逆变,欲实现有源逆变,只能采用全控电路;对于单相全波电路,当控制角0<。<兀/2 时,电路工作在整流状态;兀/豪0(<兀时,电路工作在逆变状态。 23^在整流电路中,能够实现有源逆变的有单相全波、三相桥式整流电路等(可控整流电路均可),其工作在有源逆变状态的条件是有直流电动势,

电力电子技术课后题答案

0-1.什么是电力电子技术? 电力电子技术是应用于电力技术领域中的电子技术;它是以利用大功率电子器件对能量进行变换和控制为主要内容的技术。国际电气和电子工程师协会(IEEE)的电力电子学会对电力电子技术的定义为:“有效地使用电力半导体器件、应用电路和设计理论以及分析开发工具,实现对电能的高效能变换和控制的一门技术,它包括电压、电流、频率和波形等方面的变换。” 0-2.电力电子技术的基础与核心分别是什么? 电力电子器件是基础。电能变换技术是核心. 0-3.请列举电力电子技术的 3 个主要应用领域。 电源装置;电源电网净化设备;电机调速系统;电能传输和电力控制;清洁能源开发和新蓄能系统;照明及其它。 0-4.电能变换电路有哪几种形式?其常用基本控制方式有哪三种类型? AD-DC整流电;DC-AC逆变电路;AC-AC交流变换电路;DC-DC直流变换电路。 常用基本控制方式主要有三类:相控方式、频控方式、斩控方式。 0-5.从发展过程看,电力电子器件可分为哪几个阶段? 简述各阶段的主要标志。可分为:集成电晶闸管及其应用;自关断器件及其应用;功率集成电路和智能功率器件及其应用三个发展阶段。集成电晶闸管及其应用:大功率整流器。自关断器件及其应用:各类节能的全控型器件问世。功率集成电路和智能功率器件及其应用:功率集成电路(PIC),智能功率模块(IPM)器件发展。 0-6.传统电力电子技术与现代电力电子技术各自特征是什么? 传统电力电子技术的特征:电力电子器件以半控型晶闸管为主,变流电路一般 为相控型,控制技术多采用模拟控制方式。 现代电力电子技术特征:电力电子器件以全控型器件为主,变流电路采用脉宽 调制型,控制技术采用PWM数字控制技术。 0-7.电力电子技术的发展方向是什么? 新器件:器件性能优化,新型半导体材料。高频化与高效率。集成化与模块化。数字化。绿色化。 1-1.按可控性分类,电力电子器件分哪几类? 按可控性分类,电力电子器件分为不可控器件、半控器件和全控器件。 1-2.电力二极管有哪些类型?各类型电力二极管的反向恢复时间大约为多少? 电力二极管类型以及反向恢复时间如下: 1)普通二极管,反向恢复时间在5us以上。 2)快恢复二极管,反向恢复时间在5us以下。快恢复极管从性能上可分为快速恢复和超快速恢复二极管。前者反向恢复时间为数百纳秒或更长,后者在100ns 以下,甚至达到20~30ns,多用于高频整流和逆变电路中。 3)肖特基二极管,反向恢复时间为10~40ns。 1-3.在哪些情况下,晶闸管可以从断态转变为通态? 维持晶闸管导通的条件是什么? 1、正向的阳极电压; 2、正向的门极电流。两者缺一不可。阳极电流大于维持电流。

现代电力电子技术发展及其应用

现代电力电子技术发展及其应用 摘要:电力电子技术是研究采用电力电子器件实现对电能的控制和变换的科学,是介于电气工程三大主要领域——电力、电子和控制之间的交叉学科,在电力、工业、交通、航空航天等领域具有广泛的应用。电力电子技术的应用已经深入到工业生产和社会生活的各个方面,成为传统产业和高新技术领域不可缺少的关键技术,可以有效地节约能源。 一、引言 自上世纪五十年代末第一只晶闸管问世以来,电力电子技术开始登上现代电气控制技术舞台,标志着电力电子技术的诞生。究竟什么是电力电子技术呢?电力电子技术就是采用功率半导体器件对电能进行转换、控制和优化利用的技术,它广泛应用于电力、电气自动化及各种电源系统等工业生产和民用部门。它是介于电力、电子和控制三大领域之间的交叉学科。目前,电力电子技术的应用已遍及电力、汽车、现代通信、机械、石化、纺织、家用电器、灯光照明、冶金、铁路、医疗设备、航空、航海等领域。进入21世纪,随着新的理论、器件、技术的不断出现,特别是与微控制器技术的日益融合,电力电子技术的应用领域也必将不断地得以拓展,随之而来的必将是智能电力电子时代。 二、电力电子技术的发展 现代电力电子技术的发展方向,是从以低频技术处理问题为主的传统电力电子学,向以高频技术处理问题为主的现代电力电子学方向转变。电力电子技术起始于五十年代末六十年代初的硅整流器件,其发展先后经历了整流器时代、逆变器时代和变频器时代,并促进了电力电子技术在许多新领域的应用。八十年代末期和九十年代初期发展起来的、以功率MOSFET和IGBT为代表的、集高频、高压

和大电流于一身的功率半导体复合器件,表明传统电力电子技术已经进入现代电力电子时代。 1、整流器时代 大功率的工业用电由工频(50Hz)交流发电机提供,但是大约20%的电能是以直流形式消费的,其中最典型的是电解(有色金属和化工原料需要直流电解)、牵引(电气机车、电传动的内燃机车、地铁机车、城市无轨电车等)和直流传动(轧钢、造纸等)三大领域。大功率硅整流器能够高效率地把工频交流电转变为直流电,因此在六十年代和七十年代,大功率硅整流管和晶闸管的开发与应用得以很大发展。当时国内曾经掀起了-股各地大办硅整流器厂的热潮,目前全国大大小小的制造硅整流器的半导体厂家就是那时的产物。 2、逆变器时代 七十年代出现了世界范围的能源危机,交流电机变频惆速因节能效果显著而迅速发展。变频调速的关键技术是将直流电逆变为0~100Hz的交流电。在七十年代到八十年代,随着变频调速装置的普及,大功率逆变用的晶闸管、巨型功率晶体管(GTR)和门极可关断晶闸管(GT0)成为当时电力电子器件的主角。类似的应用还包括高压直流输出,静止式无功功率动态补偿等。这时的电力电子技术已经能够实现整流和逆变,但工作频率较低,仅局限在中低频范围内。 3、变频器时代 进入八十年代,大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展,为现代电力电子技术的发展奠定了基础。将集成电路技术的精细加工技术和高压大电流技术有机结合,出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率M0SFET的问世,导致了中小功率电源向高频化发展,而后绝缘门极双极晶体管(IGBT)的出现,又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世,是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。据统计,到1995年底,功率M0SFET和GTR在功率半导体器件市场上已达到平分秋色的地步,而用IGBT代替GTR在电力电子领域巳成定论。新型器件的发展不仅为交流电机变频调速提供了较高的频率,使其性能

最新电力电子技术试题及答案(1)

德州科技职业学院机电系14级机电专业 期末考试试题 《电力电子技术》试卷 一、选择(每题1.5分,共60分) 1、 晶闸管内部有( )个PN 结。 A 、1 B 、2 C 、3 D 、4 2、晶闸管在电路中的门极正向偏压( )越好。 A 、越大 B 、越小 C 、不变 D 、越稳定 3、晶闸管的通态电流(额定电流)是用电流的( )来表示的。 A 、有效值 B 、最大值 C 、平均值 D 、瞬时值 4、双向晶闸管是用于交流电路中的,其外部有( )个电极。 A 、一个 B 、两个 C 、三个 D 、四个 5、下列电力半导体器件电路符号中,表示IGBT 器件电路符号的是( ) 6、比较而言,下列半导体器件中开关速度最快的是( ) A 、IGBT B 、MOSFET C 、GTR D 、GTO 7、比较而言,下列半导体器件中开关速度最慢的是( ) A 、IGBT B 、MOSFET C 、GTR D 、GTO 8、比较而言,下列半导体器件中性能最好的是( ) A 、IGBT B 、MOSFET C 、GTR D 、GTO 9、比较而言,下列半导体器件中输入阻抗最大的的是( ) A 、IGBT B 、MOSFET C 、GTR D 、GTO 10、下列半导体器件中属于电流型控制器件的是( ) A 、IPM B 、MOSFET C 、IGBT D 、GTO 11、逆变电路输出频率较高时,电路中的开关元件应采用( ) A 、晶闸管 B 、单结晶体管 C 、电力晶体管 D 、绝缘栅双极型晶体管 12、电力场效应管MOSFET 适于在( )条件下工作 A 、直流 B 、低频 C 、中频 D 、高频 13、要使绝缘栅双极型晶体管导通,应( ) A 、在栅极加正电压 B 、在集电极加正电压 C 、在栅极加负电压 D 、

电力电子技术-模拟试题2-试卷

电力电子技术模拟试题2(开卷,时间:120分钟) (所有答案必须写在答题纸上) 一、填空题(40分,每空1分) 1. GTO的结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。 2.GTO的开通控制方式与晶闸管相似,但是可以通过在门极使其关断。 3. GTO导通过程与普通晶闸管一样,只是导通时饱和程度,导通时管压降。 4. GTO最大可关断阳极电流与门极负脉冲电流最大值I GM之比称 为, 该值一般很小,只有左右,这是GTO的一个主要缺点。 5. GTR导通的条件是:且。 6. 在电力电子电路中GTR工作在开关状态, 在开关过程中,在区和 区之间过渡时,要经过放大区。 7. 电力MOSFET导通的条件是:且。 8. 电力MOSFET的漏极伏安特性中的三个区域与GTR共发射极接法时的输出特性中的三个区域有对应关系,其中前者的截止区对应后者的、前者的饱和区对应后者的、前者的非饱和区对应后者的。 9.电力MOSFET的通态电阻具有温度系数。 10.IGBT是由和两类器件取长补短结合而成的复合器件10.PWM控制的理论基础是原理,即相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同。 11.根据“面积等效原理”,SPWM控制用一组的脉冲(宽度按 规律变化)来等效一个正弦波。 12.PWM控制就是对脉冲的进行调制的技术;直流斩波电路得到的PWM波是等效波形,SPWM控制得到的是等效波形。 13.PWM波形只在单个极性范围内变化的控制方式称控制方式,PWM 波形在正负极性间变化的控制方式称控制方式,三相桥式PWM型逆变电路采用控制方式。 14.SPWM波形的控制方法:改变调制信号u r的可改变基波幅值;改变

电力电子技术第二版张兴课后习题问题详解

一、简答题 2.1 晶闸管串入如图所示的电路,试分析开关闭合和关断时电压表的读数。 题2.1图 在晶闸管有触发脉冲的情况下,S开关闭合,电压表读数接近输入直流电压;当S开关断开时,由于电压表内阻很大,即使晶闸管有出发脉冲,但是流过晶闸管电流低于擎住电流,晶闸管关断,电压表读数近似为0(管子漏电流形成的电阻与电压表内阻的分压值)。 2.2 试说明电力电子器件和信息系统中的电子器件相比,有何不同。 电力电子系统中的电子器件具有较大的耗散功率;通常工作在开关状态;需要专门的驱动电路来控制;需要缓冲和保护电路。 2.3 试比较电流驱动型和电压驱动型器件实现器件通断的原理。 电流驱动型器件通过从控制极注入和抽出电流来实现器件的通断;电压驱动型器件通过在控制极上施加正向控制电压实现器件导通,通过撤除控制电压或施加反向控制电压使器件关断。 2.4 普通二极管从零偏置转为正向偏置时,会出现电压过冲,请解释原因。 导致电压过冲的原因有两个:阻性机制和感性机制。阻性机制是指少数载流子注入的电导调制作用。电导调制使得有效电阻随正向电流的上升而下降,管压降随之降低,因此正向电压在到达峰值电压U FP 后转为下降,最后稳定在U F。感性机制是指电流随时间上升在器件内部电感上产生压降,d i/d t 越大,峰值电压U FP 越高。 2.5 试说明功率二极管为什么在正向电流较大时导通压降仍然很低,且在稳态导通时其管压降随电流的大小变化很小。 若流过 PN 结的电流较小,二极管的电阻主要是低掺杂 N-区的欧姆电阻,阻值较高且为常数,因而其管压降随正向电流的上升而增加;当流过 PN 结的电流较大时,注入并积累在低掺杂 N-区的少子空穴浓度将增大,为了维持半导体电中性条件,其多子浓度也相应大幅度增加,导致其电阻率明显下降,即电导率大大增加,该现象称为电导调制效应。 2.6 比较肖特基二极管和普通二极管的反向恢复时间和通流能力。从减小反向过冲电压的角度出发,应选择恢复特性软的二极管还是恢复特性硬的二极管? 肖特基二极管反向恢复时间比普通二极管短,通流能力比普通二极管小。从减少反向过冲电压的角度出发,应选择恢复特性软的二极管。

电力电子技术试题及答案(3)

考试试卷 一、填空题(本题共17小题,每空1分,共20分) 1、晶闸管是硅晶体闸流管的简称,常用的外形有与。 2、选用晶闸管的额定电流时,根据实际最大电流计算后至少还要乘以。 3、晶闸管的导通条件是。 4、晶闸管的断态不重复峰值电压U DSM与转折电压U BO在数值大小上应为U DSM U BO。 5、从晶闸管的伏安特性曲线可知,晶闸管具有的特性。 6、把晶闸管承受正压起到触发导通之间的电角度称为。 7、触发脉冲可采取宽脉冲触发与双窄脉冲触发两种方法,目前采用较多的是 触发方法。 8、可控整流电路,是三相可控整流电路最基本的组成形式。 9、在三相半波可控整流电路中,电感性负载,当控制角时,输出电压波形出现负值,因而常加续流二极管。 10、三相桥式整流电路中,当控制角α=300时,则在对应的线电压波形上触发脉冲距波形原点为。 11、考虑变压器漏抗的可控整流电路中,如与不考虑漏抗的相比,则使输出电压平均值。 12、有源逆变器是将直流电能转换为交流电能馈送回的逆变电路。 13、有源逆变产生的条件之一是:变流电路输出的直流平均电压U d的极性必 须保证与直流电源电势E d的极性成相连,且满足|U d|<|E d|。 14、为了防止因逆变角β过小而造成逆变失败,一般βmin应取,以保 证逆变时能正常换相。 15、载波比(又称频率比)K是PWM主要参数。设正弦调制波的频率为f r,三 角波的频率为f c,则载波比表达式为K= 。 16、抑制过电压的方法之一是用吸收可能产生过电压的能量,并用 电阻将其消耗。 17、斩波器的时间比控制方式分为、、三种方式。 二、选择题(本题共10小题,每题1分,共10分) 1、晶闸管的伏安特性是指( ) A、阳极电压与门极电流的关系 B、门极电压与门极电流的关系 C、阳极电压与阳极电流的关系 D、门极电压与阳极电流的关系

《电力电子技术第二版》习题答案

《电力电子技术》习题及解答 第1章思考题与习题 1.1晶闸管的导通条件是什么? 导通后流过晶闸管的电流和负载上的电压由什么决定? 答:晶闸管的导通条件是:晶闸管阳极和阳极间施加正向电压,并在门极和阳极间施加正向触发电压和电流(或脉冲)。 导通后流过晶闸管的电流由负载阻抗决定,负载上电压由输入阳极电压UA决定。 1.2晶闸管的关断条件是什么?如何实现?晶闸管处于阻断状态时其两端的电压大小由什么决定? 答:晶闸管的关断条件是:要使晶闸管由正向导通状态转变为阻断状态,可采用阳极电压反向使阳极电流IA减小,IA下降到维持电流I H以下时,晶闸管内部建立的正反馈无法进行。进而实现晶闸管的关断,其两端电压大小由电源电压U A决定。 1.3温度升高时,晶闸管的触发电流、正反向漏电流、维持电流以及正向转折电压和反向击穿电压如何变化? 答:温度升高时,晶闸管的触发电流随温度升高而减小,正反向漏电流随温度升高而增大,维持电流IH会减小,正向转折电压和反向击穿电压随温度升高而减小。 1.4晶闸管的非正常导通方式有哪几种? 答:非正常导通方式有:(1) I g=0,阳极电压升高至相当高的数值;(1) 阳极电压上升率du/dt过高;(3) 结温过高。 1.5请简述晶闸管的关断时间定义。 答:晶闸管从正向阳极电流下降为零到它恢复正向阻断能力所需的这段时间称为关断时

间。即gr rr q t t t +=。 1.6试说明晶闸管有哪些派生器件? 答:快速晶闸管、双向晶闸管、逆导晶闸管、光控晶闸管等。 1.7请简述光控晶闸管的有关特征。 答:光控晶闸管是在普通晶闸管的门极区集成了一个光电二极管,在光的照射下,光电二极管电流增加,此电流便可作为门极电触发电流使晶闸管开通。主要用于高压大功率场合。 1.8型号为KP100-3,维持电流I H =4mA的晶闸管,使用在图题1.8所示电路中是否合理,为什么?(暂不考虑电压电流裕量) 图题1.8 答:(a )因为H A I mA K V I <=Ω =250100,所以不合理。 (b) 因为A V I A 2010200=Ω =, KP100的电流额定值为100A ,裕量达5倍,太大了。 (c)因为A V I A 1501150=Ω= ,大于额定值,所以不合理。 1.9 图题1.9中实线部分表示流过晶闸管的电流波形,其最大值均为I m ,试计算各图的电流平均值.电流有效值和波形系数。 解:图(a): I T(A V)=π 21?πωω0)(sin t td I m =πm I IT =?πωωπ02)()sin (21t d t I m =2 m I

相关文档
最新文档