南京工业大学电力电子大题整理
南工院电工电子习题答案
各章综合练习参考答案第一章综合练习参考答案1-1 题图电路中，若各电压、电流的参考方向如图所示，并知I1=2A，I2=1A，I3=-1A，U1=1V，U2=-3V，U3=8V，U4=-4V，U5=7V，U6=-3V。
试标出各电流的实际方向和各电压的实际极性。
解：如图所示：题1-1图1-2 已知某元件上的电流、电压如题图所示，试分别求出元件所消耗的功率，并说明此元件是电源还是负载？解：P(a)=UI=1×1=1W>0 负载P(b)=-UI=-1×1=-1W<0 电源题1-2图1-3 在一个电路中如何判断哪些元件是电源？哪些是负载？解：根据元件产生的功率来判断,若功率计算结果为正，说明电路消耗功率，为负载，若计算结果为负，说明电路产生(输出)功率，为电源。
1-4 如题图所示电路，已知R1=R2=R3=R4=2Ω，U2=2V，求：(1) I、U1、U3、U4、U AC；(2) 比较A、B、C、D、E各点电位的高低。
题1-4图解：(1) I= -U2/R2=-2/2 = -1AU1=I×R1=-1×2 = -2VU3=I×R3=-1×2 = -2VU4=I×R4=-1×2= -2VU AC=U1-U2= -2-2=-4V(2) V A<V B<V C<V D<V E1-5 已知某实际电压源的电动势U S＝20V，其内阻R0=4Ω，则其等效电流源的电流和内阻各为多少？解：I=U S/R0=20/4=5Ar=R0=4Ω1-6 请标出100Ω色环标注电阻的色环颜色。
解：如果是四色环、误差±1%，色环颜色为棕、黑、棕、棕。
1-7 可否用1/2W电阻取代同阻值的1/8W电阻？电路的耗电量是否会增大？解：可以，电路的耗电量不变。
1-8电解电容器的正负极标记不清时应如何判别？为什么电解电容器的正负极不能接反？解：(1) 外观判别：根据引线长短，长引线为正极，短引线为负极。
电力电子复习题及总结答案
电⼒电⼦复习题及总结答案电⼒电⼦必胜绪论填空题：1.电⼒电⼦技术是使⽤________器件对电能进⾏________的技术。
2.电能变换的含义是在输⼊与输出之间，将________、________、________、________、________中的⼀项以上加以改变。
3.电⼒变换的四⼤类型是：________、________、________、________。
4. 在功率变换电路中，为了尽量提⾼电能变换的效率，所以器件只能⼯作在________状态，这样才能降低________。
5. 电⼒电⼦器件按照其控制通断的能⼒可分为三类，即: ________、________、________。
6. 电⼒电⼦技术的研究内容包括两⼤分⽀：________________ 技术和________技术。
7.半导体变流技术包括⽤电⼒电⼦器件构成_____________电路和对其进⾏控制的技术，以及构成________装置和________系统的技术。
8.电⼒电⼦技术是应⽤在________领域的电⼦技术。
9.电⼒电⼦技术是⼀门由________、________、________三个学科交叉形成的新的边缘技术学科。
简答题1. 什么是电⼒电⼦技术？2. 电能变换电路的有什么特点？机械式开关为什么不适于做电能变换电路中的开关？3. 电⼒变换电路包括哪⼏⼤类？电⼒电⼦器件填空题：1.电⼒电⼦器件⼀般⼯作在________状态。
2.在通常情况下，电⼒电⼦器件功率损耗主要为________，⽽当器件开关频率较⾼时，功率损耗主要为________。
3.电⼒电⼦器件组成的系统，⼀般由________、________、________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________。
4.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________、________、________三类。
2.南工大电机学选择题题库
1. 若硅钢片的叠片接缝增大，则其磁阻 。
A ：增加B ：减小C ：基本不变2. 在电机和变压器铁心材料周围的气隙中 磁场。
A ：存在B ：不存在C ：不好确定3. 磁路计算时如果存在多个磁动势，则对 磁路可应用叠加原理。
A ：线形B ：非线性C ：所有的4. 铁心叠片越厚，其损耗 。
A ：越大B ：越小C ：不变5. 电压与频率都增加5%时，穿过铁芯线圈的主磁通 。
A 增加B 减少C 基本不变6. 升压变压器，一次绕组的每匝电势 二次绕组的每匝电势。
A 等于B 大于C 小于7. 三相变压器二次侧的额定电压是指原边加额定电压时二次侧的 电压。
A 空载线B 空载相C 额定负载时的线8. 单相变压器通入正弦激磁电流，二次侧的空载电压波形为 。
A 正弦波B 尖顶波C 平顶波9. 如将额定电压为220/110V 的变压器的低压边误接到220V 电压，则激磁电流将 ，变压器将 。
A ：不变；B ：增大一倍；C ：增加很多倍；D ：正常工作；E ：发热但无损坏危险；F ：严重发热有烧坏危险10. 三相变压器的变比是指 之比。
A ：原副边相电势B ：原副边线电势C ：原副边线电压11. 一台 50Hz 的变压器接到60Hz 的电网上，外时电压的大小不变，激磁电流将 。
A ：增加B ：减小C ：不变.12. 单相变压器铁心叠片接缝增大，其他条件不变，则空载电流 。
A ：增大；B ：减小；C ：不变。
13. 三相对称交流绕组的合成基波空间磁势幅值为F 1,绕组系数为 k w1，3次谐波绕组系数为k w3，则3次空间磁势波的合成幅值为 。
Ａ：０； Ｂ：131/31w w k k F ； Ｃ：131/w w k k F 14. 交流绕组的绕组系数通常为 。
Ａ：<1； Ｂ：>0； Ｃ：=115. 单相绕组的基波磁势是 。
A ：恒定磁势；B ：脉振磁势；C ：旋转磁势。
16. 交流电机定、转子的极对数要求 。
电力电子技术题库及答案整理版
一、填空题(每空1分，共５０分)1、对同一晶闸管，维持电流I H与擎住电流I L在数值大小上有I L __大于__ I H。
2、功率集成电路PIC分为二大类，一类是高压集成电路，另一类是______智能功率集成电路_________。
3、晶闸管断态不重复电压U DSM与转折电压U BO数值大小上应为，U DSM __小于__ U BO。
U _，设U2 4、电阻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U Fm等于_Fm2为相电压有效值。
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__________120°_______。
6、对于三相半波可控整流电路，换相重叠角的影响，将使用输出电压平均值_______下降______。
7、晶闸管串联时，给每只管子并联相同阻值的电阻R是_____________静态均压________________措施。
8、三相全控桥式变流电路交流侧非线性压敏电阻过电压保护电路的连接方式有___Y形和△形___二种方式。
9、抑制过电压的方法之一是用_____储能元件_______吸收可能产生过电压的能量，并用电阻将其消耗。
10、180°导电型电压源式三相桥式逆变电路，其换相是在___同一相_的上、下二个开关元件之间进行。
11、改变SPWM逆变器中的调制比，可以改变_________________输出电压基波________的幅值。
12、为了利于功率晶体管的关断，驱动电流后沿应是___________(一个)较大的负电流__________。
13、恒流驱动电路中抗饱和电路的主要作用是_________减小存储时间________________。
14、功率晶体管缓冲保护电路中二极管要求采用___快速恢复__型二极管，以便与功率晶体管的开关时间相配合。
15、晶闸管门极触发刚从断态转入通态即移去触发信号，能维持通态所需要的最小阳极电流，称为：_____________________维持电流 _______________________。
3.南工大电机学简答题题库
1.电机和变压器的磁路常采用什么材料制成，这种材料有那些主要特性？答：电机和变压器的磁路常采用硅钢片制成，它的导磁率高，损耗小，有饱和现象存在。
2.什么是软磁材料？什么是硬磁材料？答：铁磁材料按其磁滞回线的宽窄可分为两大类:软磁材料和硬磁材料。
磁滞回线较宽，即矫顽力大、剩磁也大的铁磁材料称为硬磁材料，也称为永磁材料。
这类材料一经磁化就很难退磁，能长期保持磁性。
常用的硬磁材料有铁氧体、钕铁硼等，这些材料可用来制造永磁电机。
磁滞回线较窄，即矫顽力小、剩磁也小的铁磁材料称为软磁材料。
电机铁心常用的硅钢片、铸钢、铸铁等都是软磁材料。
3.说明磁路和电路的不同点。
答：1）电流通过电阻时有功率损耗，磁通通过磁阻时无功率损耗；2）自然界中无对磁通绝缘的材料；3）空气也是导磁的，磁路中存在漏磁现象；4）含有铁磁材料的磁路几乎都是非线性的。
4.说明直流磁路和交流磁路的不同点。
答：1）直流磁路中磁通恒定，而交流磁路中磁通随时间交变进而会在激磁线圈内产生感应电动势；2）直流磁路中无铁心损耗，而交流磁路中有铁心损耗；3）交流磁路中磁饱和现象会导致电流、磁通和电动势波形畸变。
5.基本磁化曲线与起始磁化曲线有何区别？磁路计算时用的是哪一种磁化曲线？答：起始磁化曲线是将一块从未磁化过的铁磁材料放入磁场中进行磁化，所得的B=f（H）曲线；基本磁化曲线是对同一铁磁材料，选择不同的磁场强度进行反复磁化，可得一系列大小不同的磁滞回线，再将各磁滞回线的顶点连接所得的曲线。
二者区别不大。
磁路计算时用的是基本磁化曲线。
6.磁路的基本定律有哪几条？当铁心磁路上有几个磁动势同时作用时，磁路计算能否用叠加原理，为什么？答：有：安培环路定律、磁路的欧姆定律、磁路的串联定律和并联定律；不能，因为磁路是非线性的，存在饱和现象。
7.变压器铁芯的作用是什么，为什么它要用0.35mm厚、表面涂有绝缘漆的硅钢片迭成？答：变压器的铁心构成变压器的磁路，同时又起着器身的骨架作用。
电力电子复习材料及答案解析
电力电子技术一填空题1、电力电子技术就是应用于电力领域的电子技术。
2、电力变换通常可分为四大类，分别是整流、逆变、直流斩波、交流变交。
3、电力电子技术是一门由电力技术、电子技术、控制技术三个学科交叉而形成的。
4、电力电子器件一般工作在开关状态，在通常情况下，电力电子器件功率损耗主要为通态损耗，而当器件开关频率较高时你，功率损耗主要为开关损耗。
5、一个周期内，下列整流电路整流电压波形的脉动次数：单相半波可控电路脉动__1____次；单相全控桥式整流电路脉动__2____次；三相半波可控电路脉动____3__次；三相全控桥式整流电路脉动___6___次。
6、电压型三相逆变器，电路的基本工作方式是___180°__导电方式，任一瞬间，有___3_____个IGBT 同时导通；电流型三相逆变器，电路的基本工作方式是___120°__导电方式，任一瞬间，有____2____个IGBT同时导通。
7、同一晶闸管，维持电流IH与掣住电流I L在数值大小上有I L＞ I H。
8、电力电子器件一般都工作在开关状态。
9、晶闸管和门极可关断晶闸管的英文名字的缩写分别为SCR 和GTO 。
10、按照直流侧电源性质划分，逆变电路可分为电流型逆变电路和电压型逆变电路。
11、单结晶体管张弛振荡电路的原理是利用单结晶体管的___负阻____特性和RC电路的___充放电____特性。
12、当发射极电压等于____峰点电压__时，单结晶体管导通。
导通后，当发射极电压小于__谷点电压___时，单结晶体管关断。
13、晶闸管内部是四层半导体结构，它的三个电极分别是阳极、阴极、门极。
14、整流电路的作用是交流电能将变为直流电能供给直流用电设备。
15、自换流逆变电路采用器件换流和强迫换流两种换流方式，外部换流逆变电路采用电网换流和负载换流两种换流方式。
16、IGBT是绝缘栅双极晶体管，是三端器件，三个电极分别是发射极、栅极、集电极。
南京工业大学电工电子复习题_ppt课件
E1 + – I1 R1 I2
+ E2 – R2
a
a I3 R1 R2 R0 b
R3
b 解：(2) 求等效电源的内阻R0 除去所有电源（理想电压源短路，理想电流源开路） 从a、b两端看进去， R1 和 R2 并联 R R 1 2 所以 ， R 2 0 R R 1+ 2 求内阻R0时，关键要弄清从a、b两端看进去时 各电阻之间的串并联关系。
电气设备的额定值 额定值: 电气设备在正常运行时的规定使用值 1. 额定值反映电气设备的使用安全性； 2. 额定值表示电气设备的使用能力。 例： 灯泡：UN = 220V ，PN = 60W 电阻： RN = 100 ，PN =1 W
电气设备的三种运行状态 额定工作状态： I = IN ，P = PN (经济合理安全可靠) 过载(超载)： I > IN ，P > PN (设备易损坏) 欠载(轻载)： I < IN ，P < PN (不经济)
a IG G RG b
+
a
+ E' _ R0 RG b IG
R4 –
E
解：(3) 画出等效电路求检流计中的电流 IG E 2 I A 0 . 126 A G R + R . 8 + 10 0 G 5
ch3
向量法
图示电路是三相四线制电源， 已知三个电源的电压分别为：
u 220 2 sin (314 t 120 )V B u 220 2 sin (314 t + 120 )V C
U I R 1 5 V 5 V S 2 2
南京工业大学电力电子技术考试试卷
一、 单项选择题（每题2分，共20分）1．快速熔断器可以用于过流保护的电力电子器件是 （ ）A ．功率晶体管B ． IGBTC ．功率MOSFETD ． 晶闸管2．当晶闸管加反向阳极电压时，无论门极加何种极性触发电压，晶闸管都将工作在（ ）A ．导通状态B ． 关断状态C ．饱和状态D ． 不确定3．单相全控桥整流阻感性负载电路中，晶闸管可能的最大正向电压为（ ）A 2B ． 2C 2D ． 24．单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角 的最大移相范围为（ ）A ．90B ． 120C ．180D ． 1505．下列各种交流装置中，不能用于有源逆变电路的是（ ）A ．单相全控桥式整流电路B ． 三相半波可控整流电路C ．三相桥式全控整流电路D ． 单相半控桥式整流电路6．在DC/DC 变换器的升压斩波电路中，E=10V ，D=0.7，则o U 为（ ）A ． 33.3VB ． 7VC ．15VD ． 9V7．下列说法错误的是 （ ）A ．交流调功电路与交流调压电路控制方式不同B ．交流调功电路与交流调压电路电路形式不同C ．交流调功电路控制平均输出功率D．交流电力电子开关没有明确的控制周期8．SPWM控制的的逆变电路，输出SPWM波半周期包含30个脉冲波，电路中开关管的工作频率为30kHz，则逆变器输出电压基波频率为（）A．300Hz B．400Hz C．500Hz D．600Hz9．电力电子装置高频化，将使变换器（）A．滤波器体积增大重量加重B．变压器体积减小重量减轻C．开关损耗减小D．电磁干扰减小10．下列可控整流电路中，输出电压谐波含量最少的电路是( D ) A．三相半波整流电路B．单相双半波整流电路C．三相桥式整流电路D．十二相整流电路二、填空题（每题2分，共10分）1．采用变压器隔离开关管的驱动电路属于隔离技术中的；采用光耦合器隔离开关管的驱动电路属于隔离技术中的；2．三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。
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续流二极管的作用
避免可能发生的失控现象。
若无续流二极管，则当α突然增大至180或触发脉冲
丢失时，会发生一个晶闸管持续导通而两个二极管轮流导 通的情况，这使ud成为正弦半波，其平均值保持恒定，称
为失控。
有续流二极管VDR时，续流过程由VDR完成，避免了失控 的现象。
续流期间导电回路中只有一个管压降，有利于降低损耗。
2
I VT
1I 2
▪
U DM
2 2
U
2
U RM 2U2
不考虑变压器的损耗时，要 求变压器的容量 S=U2I2。
3
2）带阻感负载
假设电路已工作于稳态，id的平 均值不变。 假 设 负 载 电 感 很 大 ， 负 载 电 流 id 连续且波形近似为一水平线。
u2过零变负时，晶闸管VT1和VT4 并不关断。
至 ωt=π+ 时 刻 ， 晶 闸 管 VT1 和
VT4关断，VT2和VT3两管导通。 VT2 和 VT3 导 通 后 ， VT1 和 VT4 承 受反压关断，流过VT1和VT4的电 流迅速转移到VT2和VT3上，此过
程称换相，亦称换流。
4
数量关系
U d
1
2U 2
sin td(t)
2
2
U2
cos
导通之后，
ud=u2，
id
ud E R
，
直至|u2|=E，id即降至0使得
晶闸管关断，此后ud=E 。
与电阻负载时相比，晶闸管提前了电角度δ停止导电， δ称为停止导电角， sin 1 E
2U 2
在α 角相同时，整流输出电压比电阻负载时大。
6
当α < 时，触发脉冲到来时，晶闸管承受负电压，不可能导通。
0.9U 2
cos
晶闸管移相范围为90。
晶闸管承受的最大正反向电压均为 2U2
晶闸管导通角θ与a无关，均为180。
电流的平均值和有效值：
IdT
1 2
Id
IT
1 2
Id
0.707 I d
变压器二次侧电流i2的波形为正负各180的矩形波，其相 位由a角决定，有效值I2=Id。
5
3） 带反电动势负载
在|u2|>E时，才有晶闸管承 受正电压，有导通的可能。
南京工业大学电力电子大题整理
数量关系
Ud
1
2U2 sin td(t)
2
2U2 1 cos 2
0.9U
2
1
cos 2
a 角的移相范围为180。
▪ 向负载输出的平均电流值为：
Id
Ud R
2
2U 2
R
1 cos
2
0.9 U2 R
1 cos
2
▪ 流过晶闸管的电流平均值只有输出直流平均值的一半，即：
VT3 VT3 VT5 VT5
VT2 VT4 VT4 VT6
ub-uc =ubc
ub-ua =uba
uc-ua =uca
uc-ub =ucb
19
三相桥式全控整流电路的特点
（1）2管同时通形成供电回路，其中 共阴极组和共阳极组各1，且不 能为同1相器件。
（2）对触发脉冲的要求： 按VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6的顺序，相位依次差60。 共阴极组VT1、VT3、VT5的脉冲依次差120，共阳极组 VT4、VT6、VT2也依次差120。 同一相的上下两个桥臂，即VT1与VT4，VT3与VT6，VT5 与VT2，脉冲相差180。
10
数量关系：
L ?>> R 带VDR
Ud
1
2U2 sin td(t)
2
2U2 1 cos 2
0.9U
2
1
cos 2
Id Ud / R
I dVT
I dVD
2
Id
I dVDR
Id
IVT IVD
2
Id
IVDR Id
I2 2IVT
11
单相桥式半控整流电路的另一种接法
单相全控桥式 带电阻负载时的电路及波形
8
单相半控桥带阻感负载的情况
在 u2 正 半 周 ， u2 经 VT1 和 VD4 向负载供电。
u2 过 零 变 负 时 ， 因 电 感 作 用 电流不再流经变压器二次绕组， 而是由VT1和VD2续流。
在u2负半周触发角α时刻触发
VT3， VT3导通， u2经VT3和 VD2向负载供电。 u2 过 零 变 正 时 ， VD4 导 通 ， VD2 关 断 。 VT3 和 VD4 续 流 ， ud又为零。
L 2 2U 2 2.87 103 U 2
I dmin
I dmin
7
3.1.4 单相桥式半控整流电路
电路结构
单相全控桥中，每个导电 回路中有2个晶闸管，1个 晶闸管可以用二极管代替， 从而简化整个电路。 如此即成为单相桥式半控 整流电路（先不考虑 VDR）。
电阻负载
半控电路与全控电路在 电阻负载时的工作情况 相同。
触发脉冲有足够的宽度，保证当t=时刻有晶闸管开始承受正电 压时，触发脉冲仍然存在。这样，相当于触发角被推迟为。
负载为直流电动机时，如果出现电流断续，则电动机 的机械 特性将很软 。 为了克服此缺点，一般在主电路中直流输出侧串联一个平波 电抗器。
这时整流电压ud的波形和负载电流id的波形与阻感负载电流连 续时的波形相同，ud的计算公式也一样。 为保证电流连续所需的电感量L可由下式求出：
单相桥式半控整流电路的 另一接法
相当于把图2-5a中的VT3和VT4换为二极管VD3和VD4，
这样可以省去续流二极管VDR，续流由VD3和VD4来
实现。
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12
3.3.2 三相桥式全控整流电路
三相桥是应用最为广泛的整流电路
➢共阴级组 ➢共阳极组 ➢导通顺序
三相桥式全控整流电路原理图
13
1）带电阻负载时的工作情况
I dVT
1 2
Id
0.45 U 2 R
1 cos
2
2
▪ 流过晶闸管的电流有效值：
IVT
1
(
2U2 sin t)2 d(t) U2
2 R
2R
1 sin 2
2
▪ 变压器二次测电流有效值I2与输出直流电流I有效值相等：
I I2
1
(
2U2 sin t)2 d (t) U2
R
R
1 sin 2
=30时的波形
16
三相桥式全控整流电路带电阻负载
=60时的波形ຫໍສະໝຸດ 17三相桥式全控整流电路带电阻负载
=90时的波形
18
晶闸管及输出整流电压的情况如表所示
时段
I
II
III IV
V
VI
共阴极组中导通 VT1 的晶闸管
共阳极组中导通 VT6 的晶闸管
整流输出电压ud
ua-ub
=uab
VT1
VT2
ua-uc =uac
当a≤60时，ud波形均连续，对于电阻 负 载 ， id 波 形 与 ud 波 形 形 状 一 样 ， 也 连续 当a>60时，ud波形每60中有一段为 零，ud波形不能出现负值 带电阻负载时三相桥式全控整流电路a 角的移相范围是120
14
三相桥式全控整流电路带电阻负载
=0时的波形
15
三相桥式全控整流电路带电阻负载