王兆安版电力电子技术试卷及答案
《电力电子技术第五版期末试题》(王兆安、刘进军主编)
《电力电子技术》试题(I)一、填空题（每空1分，34分）1、由波形系数可知，晶闸管在额定情况下的有效值电流为I Tn等于倍I T（A V），如果I T（A V）=100安培，则它允许的有效电流为安培。
通常在选择晶闸管时还要留出倍的裕量。
2、晶闸管的维持电流I H是指在温度条件下，门极断开时，晶闸管从较大通态电流下降到刚好能保持导通所必须的最小电流。
3、带平衡电抗器的双反星形电路，变压器绕组同时有相导电；晶闸管每隔度换一次流，每只晶闸管导通度，变压器同一铁心柱上的两个绕组同名端，所以以两绕组的电流方向也，因此变压器的铁心不会被。
4、三相桥式全控整流电路是由一组共极三只晶闸管和一组共极的三只晶闸管串联后构成的，晶闸管的换相是在同一组内的元件进行的。
每隔换一次相，在电流连续时每只晶闸管导通度。
要使电路工作正常，必须任何时刻要有只晶闸管同时导通，，一个是共极的，另一个是共极的元件，且要求不是的两个元件。
5、PWM逆变电路的控制方式有、、、。
6、直流斩波电路按照输入电压与输出电压的高低变化来分类有斩波电路；斩波电路；斩波电路。
7、晶闸管组成的整流与逆变电路的常用换流方式有换流；换流；换流；换流。
二、判断题：（每题2分，20分）对√，错×1、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。
（）2、逆变器采用负载换流方式实现换流时，负载谐振回路不一定要呈电容性。
（）3、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。
（）4、并联谐振逆变器负载两端电压波形是很好的正弦波（）5、有源变频器是把直流电能变换成50Hz交流电能后送回交流电网。
（）6、无源逆变指的是把直流电能转换成交流电能送给交流电网。
（）7、对三相桥式全控整流电路的晶闸管进行触发时，只有采用双窄脉冲触发，电路才能正常工作。
（）8、PWM脉宽调制型逆变电路中，采用不可控整流电源供电，也能正常工作。
《电力电子技术》习题答案(第四版,王兆安,王俊主编)
《电力电子技术》习题答案（第四版，王兆安，王俊主编）目录第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章电力电子器件······································································· 1 整流电路··············································································· 4 直流斩波电路····································································· 20 交流电力控制电路和交交变频电路································· 26 逆变电路·············································································31 PWM控制技术··································································35 软开关技术·········································································40 组合变流电路····································································· 42 m第1章电力电子器件1. 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。
电力电子技术试题及答案王兆安十
考试试卷十一、填空题：（本题共8小题，每空1分，共20分）1、同一晶闸管，维持电流I H与掣住电流I I在数值大小上有I L______________ |H。
2、常用的晶闸管有_____ 式、________ 式两种。
3、单相半控桥整流电路，带大电感性负载，晶闸管在________ 时刻换流，二极管则在________ 时刻换流。
4、过电压产生的原因_______ 、 ______ ，可采取_________ 、________ 、保护'5、变频电路所采取的换流方式_____ 、_________ 、_________ 。
6、门极可关断晶闸管主要参数有________ 、_________ 、_________ 。
7、电力变换通常分为四大类，即______ 、____ 、______ 、 _______ 。
&斩波器是在接在恒定直流电源和负载电路之间，用于_______________________ 。
二、选择题：（本题共5小题，每小题2分，共10分）1、当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都将工作在（） A.导通状态 B.关断状态 C.饱和状态 D.不定2、单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角a的最大移相范围是（）A.90 °B.120 °C.150 °D.180 °3、单相全控桥大电感负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压为（）_ _ _.于2 B.逅6 eg运—D.屜A4、在下列可控整流电路中，不能实现有源逆变的是（）A、单相全控桥整流电路B、单相双半波整流电路C、单相半控桥整流电路D、三相全控桥整流电路5、电流型逆变器中间直流环节贮能元件是（）A.电容B.电感C.蓄电池D.电动机三、简答题：（本题共6小题，每小题5分，共30分）1、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？2、什么叫逆变失败？逆变失败的原因是什么?3、简述对触发电路的三点要求4、什么叫过电流？过电流产生的原因是什么?5、IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET的驱动电路各有什么特点？6试说明PWM控制的基本原理四、计算题：（本题共4小题，每小题10分，共40分）1、单相桥式全控整流电路，U2=100V,负载中R=20丄值极大当=30时, 要求：①作出Ud Id、和I2的波形；②求整流输出平均电压Ud电流Id,变压器二次电流有效值I2;③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。
电力电子变流技术 第三版黄俊 王兆安考试试卷答案(四).doc
考试试卷( 4 )卷一、填空题：（本题共5小题，每空1分，共20分）1、由波形系数可知，晶闸管在额定情况下的有效值电流为I Tn等于倍I T（A V），=100安培，则它允许的有效电流为安培。
通常在选择晶闸管如果I T（A V）时还要留出倍的裕量。
2、三相桥式全控整流电路是由一组共极三只晶闸管和一组共极的三只晶闸管串联后构成的，晶闸管的换相是在同一组内的元件进行的。
每隔换一次相，在电流连续时每只晶闸管导通度。
要使电路工作正常，必须任何时刻要有只晶闸管同时导通，一个是共极的，另一个是共极的元件，且要求不是的两个元件。
3、为了减小变流电路的开、关损耗，通常让元件工作在软开关状态，软开关电路种类很多，但归纳起来可分为与两大类。
4、提高变流置的功率因数的常用方法有、、、几种。
5、三相半波可控整流电路电阻性负载时，电路的移相范围，三相全控桥电阻性负载时，电路的移相范围，三相半控桥电阻性负载时，电路的移相范围。
二、判断题：（本题共10小题，每题1分，共10分）1、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。
（）2、逆变器采用负载换流方式实现换流时，负载谐振回路不一定要呈电容性。
（）3、无源逆变指的是把直流电能转换成交流电能送给交流电网。
（）4、对三相桥式全控整流电路的晶闸管进行触发时，只有采用双窄脉冲触发，电路才能正常工作。
（）5、PWM脉宽调制型逆变电路中，采用不可控整流电源供电，也能正常工作。
（）6、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。
（）7、过快的晶闸管阳极du/dt会使误导通。
（）8、电流可逆斩波电路可实现直流电动机的四象限运行。
（）9、为避免三次谐波注入电网，晶闸管整流电路中的整流变压器应采用Y/Y接法（）10、在DC/DC变换电路中，可以采用电网换流方法。
（）三、选择题：（本题共10小题，每题1分，共10分）1、三相全控桥式整流电路带电阻负载，当触发角α=0º时，输出的负载电压平均值为（）。
《电力电子技术习题答案_
电力电子技术答案主编：王兆安、刘进军整理：初顺建第1章 电力电子器件1. 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：u AK >0且u GK >0。
2. 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。
3. 图1-43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 1、I 2、I 3。
002π2π2ππππ4π4π25π4a)b)c)图1-430图1-43 晶闸管导电波形解：a) I d1=π21⎰ππωω4)(sin t td I m =π2mI (122+)≈0.2717 I m I 1=⎰ππωωπ42)()sin (21t d t I m =2m I π2143+≈0.4767 I m b) I d2 =π1⎰ππωω4)(sin t td I m =πmI (122+)≈0.5434 I m I 2 =⎰ππωωπ42)()sin (1t d t I m =22m I π2143+≈0.6741I mc) I d3=π21⎰2)(πωt d I m =41 I m I 3 =⎰202)(21πωπt d I m =21 I m4. 上题中如果不考虑安全裕量,问100A 的晶闸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≈89.48b) I m2≈6741.0I≈232.90,I d2≈0.5434 I m2≈126.56 c) I m3=2 I = 314,I d3=41I m3=78.55. 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 和普通晶闸管同为PNPN 结构，由P 1N 1P 2和N 1P 2N 2构成两个晶体管V 1、V 2,分别具有共基极电流增益1α和2α，由普通晶闸管的分析可得，1α+2α=1是器件临界导通的条件。
电力电子变流技术 第三版黄俊 王兆安考试试卷(七).doc
考试试卷( 7 )卷一、填空题（本题共14小题，每空1分，共20分）1、晶闸管是三端器件，三个引出电极分别为：阳极、阴极和极。
2、晶闸管的额定电流是用在一定条件下的电流来标定。
3、为了保证晶闸管可靠与迅速地关断，通常在管子阳极电压下降为零之后，加一段时间的电压。
4、同一晶闸管，维持电流I H与擎住电流I L的数值大小上有I L I H。
5、某晶闸管的型号为KP200-5，其中200表示，5表示。
6、从晶闸管开始承受正向电压的到晶闸管导通时刻的电度角称为。
7、为了保证三相全控桥电路能启动工作，触发脉冲必须采用或。
8、三相半波整流电路有和两种接法。
9、三相全控桥的共阴极组要求触发脉冲以120°为间隔，依次在半周触发共阴极组的各晶闸管。
10、电阻性负载三相桥式可控整流电路中，晶闸管所承受的最大正向电压U Fm等于，设U2为相电压有效值。
11、在单相全控桥式变流器控制直流电动机卷扬机拖动系统中，若使变流器工作于有源逆变状态时，需使控制角a>π/2，同时|E d| |U d|。
12、为了防止逆变失败，对于工作在逆变状态的电路，对其的可靠性，的质量以及的保护功能，都比整流电路要求高，同时对逆变角的限制为。
13、电压型逆变器其中间直流环节以贮能。
14、晶闸管串联时，给每只管子并联相同的RC电路是措施。
二、选择题（本题共10小题，每题1分，共10分）1、当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都将工作在( )A、导通状态B、关断状态C、饱和状态D、不定2、在型号KP10－12G中，数字10表示( )A、额定电压10VB、额定电流10AC、额定电压1000VD、额定电流100A3、单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角α的最大移相范围是( )A、90°B、120°C、150°D、180°4、三相半波可控整流电路的自然换相点是( )A、交流相电压的过零点B、本相相电压与相邻相电压正半周的交点处C、比三相不控整流电路的自然换相点超前30°D、比三相不控整流电路的自然换相点滞后60°5、在晶闸管三相桥式可控整流电路电流断续时的机械特性中，当α( )时，所有不同控制角的特性曲线实际空载转速均相同。
电力电子技术(王兆安-课后答案
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I1、I2、I3。
解：a) I d1=Im2717.0)122(2Im)(sinIm214≈+=⎰πωπππtI1=Im4767.021432Im)()sin(Im2142≈+=⎰πϖπππwtdtb) I d2=Im5434.0)122(2Im)(sinIm14=+=⎰wtd tππϖπI2=Im6741.021432Im2)()sin(Im142≈+=⎰πϖπππwtdtc) I d3=⎰=2Im41)(Im21πωπtdI3=Im21)(Im2122=⎰tdωππ2-5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 m135.3294767.0≈≈IA, I d1≈0.2717I m1≈89.48A b) I m2,90.2326741.0A I≈≈I d2A I m 56.1265434.02≈≈c) I m3=2I=314 I d3=5.78413=m I2-6 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。
电力电子变流技术 第三版黄俊 王兆安考试试卷(十五).doc(优.选)
考试试卷( 15 )卷一、填空题（本题共11小题，每空1分，共20分）1、为了利于功率晶体管的关断，驱动电流后沿应是________。
2、选用晶闸管的额定电压值应比实际工作时的最大电压大倍，使其有一定的电压裕量。
3、当晶闸管加上正向后，门极加上适当的正向，使晶闸管导通的过程，称为触发。
4、阻感负载的特点是________，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α的最大移相范围是________5、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________，当它带阻感负载时，a的移相范围为________。
6、大、中功率的变流器广泛应用的是________触发电路，同步信号为锯齿波的触发电路，可分为三个基本环节，即________、________和________。
7、直流斩波电路中最基本的两种电路是________和________。
8、三相桥式全控整流电路，电阻性负载，当控制角时，电流连续。
9、对于三相半波可控整流电路，换相重叠角的影响，将使输出电压平均值。
10、逆变电路可以根据直流侧电源性质不同分类，当直流侧是电压源时，称此电路为________，当直流侧为电流源时，称此电路为________。
11、使开关开通前其两端电压为零的开通方式称为____，它需要靠电路中的_____来完成。
二、选择题（本题共10小题，每题1分，共10分）1、将直流电能转换为交流电能供给负载的变流器是( )A、有源逆变器B、A/D变换器C、D/A变换器D、无源逆变器2、在晶闸管应用电路中，为了防止误触发，应使干扰信号的幅值限制在（）A、可靠触发区B、不可靠触发区C、安全工作区D、不触发区3、关于单相桥式PWM逆变电路，下面说法正确的是（）A、在一个周期内单极性调制时有一个电平，双极性有两个电平B、在一个周期内单极性调制时有两个电平，双极性有三个电平C、在一个周期内单极性调制时有三个电平，双极性有两个电平D、在一个周期内单极性调制时有两个电平，双极性有一个电平4、晶闸管稳定导通的条件（）A.晶闸管阳极电流大于晶闸管的擎住电流B.晶闸管阳极电流小于晶闸管的擎住电流C.晶闸管阳极电流大于晶闸管的维持电流D.晶闸管阳极电流小于晶闸管的维持电流5、三相桥式全控整流电路，大电感负载，当α＝（）时整流平均电压Ud=0。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1 系部_____________ 班级________________ 姓名__________________ 学号____________ ----------------------------------------------密-------------------------------------封----------------------------------------线----------------------------
-------- 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）。 阅卷人 得分
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）。 阅卷人 得分
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）。 阅卷人 得分
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2＝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，Ud=200V。试求输出相电压的基波幅值UUN1m和有效值UUN1、输出线电压的基波幅值UUV1m和有效值UUV1、输出线电压中7次谐波的有效值UUV7。 3 ．如图所示降压斩波电路E=100V，L值极大，R=0.5Ω，Em=10V，采用脉宽调制控制方式，T=20μs，当ton=5μs时，计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值
题号 一 二 三 四 合计 分数 阅卷人
系部__________ 班级____________ 姓名_______
_
______ 学号_________
----------------------------------------------密-------------------------------------封----------------------------------------线----------------------------
-------- 2 ----------------------------------------------
密-------------------------------------
封----------------------------------------
线------------------------------------
Io。 四、分析题（12分）。 阅卷人 得分
桥式可逆斩波电路如图所示可使电动机负载工作在第1、2、3、4象限，即工作在正转电动、正转再生制动、反转电动、反转再生制动状态。若需使电动机工作于反转电动状态，试分析此时电路的工作情况，并绘出相应的电流流通路径图，同时标明电流流向。 3 系部_____________ 班级________________
姓
名__________________ 学号____________
----------------------------------------------密-------------------------------------封----------------------------------------线----------------------------
-------- ××学年第一学期期末考试
《电力电子技术》试卷(A)答题纸 （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）。 阅卷人 得分
1．___PD 、SCR 、GTO GTR MOSFET IGBT 、 _____ MOSFET 、_GTR GTO 、_IGBT___ __ 、 _____ SCR 、_MOSFET 、__MOSFET IGBT_ 、 _____GTR GTO 、 2．____0-180° 、___222U__ 、_____22U 、 _____ 0－90° 、_____22U __ 、_____ 22U __ 3．_____ 降压斩波电路 、升压斩波电路__ 、 4． 121 、 5．_升降压斩波电路 、_Sepic斩波电路 、Zeta斩波电路 、 6．__20Hz___ __ 、 7．_公共交流母线进线方式 、输出星形联结方式 、 8．_全控型 、_斩控方式 __ 、 9．___电压 、_电流 __ 、 10．__交交变频电路 __ 、 二、简答题（18分,每题6分）。
阅卷人 得分 1答：逆变电路多重化的目的：一是总体上装置的功率等级提高，二是可以改善输出电压的波形。把几个矩形波组合起来获得接近正弦波的波形。 实现方法：把若干个逆变电路的输出按一定的相位差组合起来，使它们所含的某些主要谐波分量相互抵消，就可以得到较为接近正弦波的波形。 应用场合：串联多重逆变电路多用于电压型逆变电路的多重化；并联多重逆变电路多用于电流型逆变电路得多重化。
2答：交流调压电路和交流调功电路的相同点：电路形式完全相同； 不同点：控制方式不同。 交流调压电路在每个电源周期都对输出电压波形进行控制。 交流调功电路是将负载与交流电源接通几个周期,在断开几个周期,通过通断周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。 3答：功率因数校正电路的作用是抑制由交流输入电流严重畸变而产生的谐波注入电网。 校正方法有：无源校正和有源校正。 无源校正的基本原理是：在主电路中串入无源 LC 滤波器。有源校正的基本原理是：在传统的整流电路中加入有源开关，通过控制有源开关的通断来强迫输入电流跟随输入电压的变化，从而获得接近正弦波的输入电流和接近 1 的功率因数。
题号 一 二 三 四 合计 分数 阅卷人
系部__________ 班级____________ 姓名_______
_
______ 学号_________
----------------------------------------------密-------------------------------------封----------------------------------------线----------------------------
--------