电力电子技术题20套及答案.docx
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电力电子技术题20套及答案
考试试卷
(1)卷
、填空题(本题共8小题,每空1分,共20分)
1、电子技术包括和电力电子技术两大分支,通常所说的模拟电子技术和数字电子技术就属
于前者。
2、为减少自身损耗,提高效率,电力电子器件一般都工作在状态。
当器件的工作频率较高时,损耗会成为主要的损耗。
3、在PWM控制电路中,载波频率与调制信号频率之比称为,当它为常数时的调制方式称为调制。
在逆变电路的输出频率范围划分成若干频段,每个频段内载波频率与调制信号频率之比
为桓定的调制方式称为—分段同步调制。
4、面积等效原理指的是,__冲量相等而__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。
5、、在GTR、GTO、IGBT与MOSFET中,开关速度最快的是__MOSFET_,单管输出功率最大的是__GTO_,应用最为广泛的是__IGBT___。
6设三相电源的相电压为U2,三相半波可控整流电路接电阻负载时,晶闸管可能承受的最大反向电压为电源线电压的峰值,即,其承受的最大正向电压为。
7、逆变电路的负载如果接到电源,则称为逆变,如果接到负载,则称为
口下图,指出单相半桥电压型逆变电路工作过程中各时间段电流流经的通路
逆变。
(用V1,VD1,V2,VD2
表示)。
(1)0~t1时间段内,电流的通路为___VD1;
(2)t1~t2时间段内,电流的通路为___V1
(3)t2~t3时间段内,电流的通路为__VD2;(4)t3~t4时间段内,电流的通路为__V2;(5)t4~t5
时间段内,电流的通路为—VD1
b)
二、选择题(本题共10小题,前4题每题2分,其余每题1分,共14分)
1单相桥式PWM逆变电路如下图,单极性调制工作时,在电压的正半周是(B)
A、V1与V4导通,V2与V3关断
B、V1常通,V2常断,V3与V4交替通断
C、V1与V4关断,V2与V3导通
D、V1常断,V2常通,V3与V4交替通断
2、对于单相交流调压电路,下面说法错误的是(C)
A、晶闸管的触发角大于电路的功率因素角时,晶
闸管的导通角小于180度
B、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角时,必须加宽脉冲或脉冲列触发,电路才能正常
工作
C、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角正常工作并达到稳态时,晶闸管的导通角为180度
D、晶闸管的触发角等于电路的功率因素角时,晶闸管的导通角不为180度
3、在三相三线交流调压电路中,输出电压的波形如下图所示,在t1~t2时间段内,有()晶
闸管导通。
A、1个B、2个C、3个D、4个
tlt?
t3
置的工作状态是(
)
A、P组阻断,
C、N组阻断,
N组整流B、P组阻断,N组逆变
P组整流D、N组阻断,P组逆变
4、对于单相交交变频电路如下图,在t1~t2时间段内,P组晶闸管变流装置与N组晶闸管变流装
5、电阻性负载三相半波可控整流电路中,控制角的范围是(D)
A、30。
〜150B、0。
〜120°C、15。
〜125°D、0°〜150°
6、桓流驱动电路中加速电容C的作用是(A)
A、加快功率晶体管的开通B、延缓功率晶体管的关断
C、加深功率晶体管的饱和深度D、保护器件
7、直流斩波电路是一种(C)变换电路。
A、AC/ACB、DC/ACC、DC/DCD、AC/DC
8、为限制功率晶体管的饱和深度,减少存储时间,桓流驱动电路经常采用(B)
A、du/dt抑制电路B、抗饱和电路C、di/dt抑制电路D、吸收电路
9、已经导通的晶闸管的可被关断的条件是流过晶闸管的电流(A)
A、减小至维持电流以下
B、减小至擎住电流以下
C、减小至门极触发电流以下
D、减小至5A以下
10、IGBT是一个复合型的器件,它是(
B)
A、GTR驱动的MOSFET
B、MOSFET驱动的GTR
CMOSFE驱动的晶闸管D
、MOSFE驱动的GTO
三、简答题(共3小题,22分)
1、简述晶闸管导通的条件与关断条件。
(7分)
3、简述实现有源逆变的基本条件,并指出至少两种引起有源逆变失败的原因(7分)
四、作图题(共2小题,每题12分,共24分)
1、三相全控桥,阻感负载,主回路整流变压器的接法是D,y5,采用NPN管的锯齿
波触发器,要求在整流与逆变状态运行。
同步变压器二侧电压经R-C滤波器滤波后
(滞后角为30°接到触发电路。
同步变压器的的接法为Y/Y-10,4接法,如下图所示,选择晶闸管的同步电压。
(要给出分析过程,分析依据)
2、电路与波形如图所示。
阻R上的电压波形;(
(1)若在t1时刻合上K,在t2时刻断开K,画出负载电
2)若在t1时刻合上K,在t3时刻断开K,画出负载电阻R
VvTu2
上的电压波形。
(ug宽度大于360°)。
晶闸管
VT1
VT2
VT3
VT4
VT5
VT6
主电路电压
+Uu
-Uw
+Uv
-Uu
+Uw
-Uv
同步电压
五、计算题(共1小题,共20分)
1、电路如图所示,单相全控桥式整流电路接大电感负载,R=4Q,U2=220V。
(1)触发角为60°时,(a)试求Ud、Id、晶闸管电流平均值IdVT、晶闸管电流有效值IvT、变压器副边电流有效值I2;(b)作出Ud、id、ivT2、i2的波形图(图
标清楚,比例适当)。
(2)当负载两端接有续流二极管时,(a)试求Ud、Id、IdVT、IvT、IvD、IdVDl2;(b)作出Ud、id、ivT2、ivD、i2的波形图(图标清楚,比例适当)。
考试试卷
(2)卷
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共15分)
1、GTR存在二次击穿现象,存在擎住现象。
2、功率因数由和这两个因素共同决定的。
3、晶闸管串联时,给每只管子并联相同阻值的电阻R是措施。
4、同一晶闸管,维持电流IH与掣住电流IL在数值大小上有IIHo
5、电力变换通常可分
为:
、、和o
6、在下图中,_V1和VD1—'勾成降压斩波电路使直流电动机电动运行,工作
于第1象限;__V2和_VD2构成升压斩波电路,把直流电动机的动能转变成为电能反馈到电源,使电动机作再生制动运行,工作于_2___象限。
二、选择题(本题共11小题,9,10,11小题每题2分,其余每题1分共14分)
1、下列电路中,不可以实现有源逆变的有(D)。
A、三相半波可控整流电路B、三相桥式全控整流电路
C、单相桥式可控整流电路D、单相全波可控整流电路外接续流二极管
2、晶闸管稳定导通的条件(A)
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
3、三相半波可控整流电路的自然换相点是(B)
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°
4、若增大SPWM逆变器的输出电压基波频率,可采用的控制方法是(
A、增大三角波幅度
B、增大三角波频率
C、增大正弦调制波频率
D、增大正弦调制波幅度
5、三相半波可控整流电路中,晶闸管可能承受的反向峰值电压为(
C、
A、U2
6、晶闸管电流的波形系数定义为(
hr
C、Kf=IdTIt
Kf=IcIt-It
7、降压斩波电路中,已知电源电压
Ud=16V,负载电压Uo=12V,斩波周期T=4ms,则开通时
Ton=(C)
A、1ms
B、2ms
C、3ms
D、4ms
8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
9、对于单相交交变频电路如下图,在t2~t3时间段内,P组晶闸管变流装置与N组晶闸管变流
装置的工作状态是()
A、P组阻断,N组整流B、P组阻断,N组逆变
C、N组阻断,P组整流D、N组阻断,P组逆变
卩r-LnunI」_.u
10、在三相三线交流调压电路中,输出电压的波形如图所示,在t2~t3时间段内,有(B)
晶闸管导通。
A、1个B、2个C、3个D、4个
三、简答题(本题共4小题,共30分)
1、电压型逆变电路的主要特点是什么?
(7分)
2、某一晶闸管,额定电压为300V,额定电流为100A,维持电流为4mA,使用在下图所示的
各电路中是否合理?
说明其理由。
(不考虑电压、电流裕量)(8分)
3、下面
7分)
4、变压器漏感对整流电路有什么影响?
(8分)
四、作图题(本题共3小题,共26分)
1、画出三相桥式全控整流电路带阻感负载的原理图,并给图中6个晶闸管写上正确
的编号,编号写在晶闸管的正上方或正下方。
变压器采用△/Y接法。
(8分)
2、画出下图对应的Ud、iti、Vti的波形其中虚线为脉冲信号。
(12分)
3、将控制电路、检测电路、驱动电路、主电路填入以下框图中,组成一个电力电子应用系统。
(6分)
六、计算题(本题共1小题,共15分)
1、有一个三相全控桥整流电路。
已知电感负载L=0.2H、a=60°R=1Q、变压器二次相电压
U2=100Vo试画出Ud的波形,计算负载端输出的直流电压U和负载电流平均值Id,计算变压器
二次电流的有效值I2
考试试卷(3)卷
、填空题:
(本题共7小题,每空1分,共20分)
1请在正确的空格内标出下面元件的简称:
电力晶体管GTR;可关断晶闸管GTO;功率场效应晶体
管MOSFET;绝缘栅双极型晶体管IGBT;IGBT
是MOSFET和GTR的复合管。
2、晶闸管对触发脉冲的要求是、和。
3、多个晶闸管相并联时必须考虑的问题,解决的方法是。
4、在电流型逆变器中,输出电压波形为波,输出电流波形为波。
5、三相桥式逆变电路,晶闸管换相是在同一桥臂上的上、下二个开关管间进行,
称为__180;导电型
6、当温度降低时,晶闸管的触发电流会、正反向漏电流会;
7、常用的过电流保护措施有、、、。
、选择题(本题共10小题,每题1分,共10分)
1、单相半控桥整流电路的两只晶闸管的触发脉冲依次应相差(A)度。
A、180°B、60°C、360°D、120°
2、a为—C度时,三相半波可控整流电路,电阻性负载输出的电压波形,处于连续和断续的临界状态。
A、0度B、60度C、30度
D、120度,
3、晶闸管触发电路中,若改变(
B)的大小,则输出脉冲产生相位移动,达
到移相控制的目的
A、同步电压B、控制电压
C、脉冲变压器变比
D、以上都不能
B、三相半控桥整流桥电路
D、单相半控桥整流电路
4、可实现有源逆变的电路为(A)
A、三相半波可控整流电路
C、单相全控桥接续流二极管电路
5、在一般可逆电路中,最小逆变角Bmin选在下面那一种范围合理(A)。
A、30o-35oB、10o-15oC、0o-10oD、Oo。
6、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(D)
A、90°B、120°C、150°D、180°
7、若增大SPWM逆变器的输出电压基波频率,可采用控制方法是(C)
A、增大三角波幅度B、增大三角波频率
C、增大正弦调制波频率D、增大正弦调制波幅度
&采用多重化电压源型逆变器的目的,主要是为(C)
A、减小输出幅值B、增大输出幅值
C、减小输出谐波D、减小输出功率
9、为限制功率晶体管的饱和深度,减小存储时间,恒流驱动电路经常采用(B)
dudi
A、dT抑制电路B、抗饱和电路C、dt抑制电路D、吸收电路
10、一般认为交交变频输出的上限频率(D)
A、与电网有相同的频率B、咼于电网频率
C、可达电网频率的80%D、约为电网频率的1/2~1/3
三、判断题(正确打V,错误打X):
(本题共10小题,每小题1分,共10分)
1、在半控桥整流带大电感负载不加续流二极管电路中,电路出故障时会出现失控现象。
(丫)
2、在用两组反并联晶闸管的可逆系统,使直流电动机实现四象限运行时,其中一组
逆变器工作在整流状态,另一组工作在逆变状态。
()
3、晶闸管串联使用时,必须注意均流问题。
()
4、逆变角太大会造成逆变失败。
()
5、并联谐振逆变器必须是略呈电容性电路。
()
6、给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。
()
7、有源逆变指的是把直流电能转变成交流电能送给负载。
()
&在单相全控桥整流电路中,晶闸管的额定电压应取U2。
()
300Hz。
()
9、三相半波可控整流电路中,电路输出电压波形的脉动频率为
10、变频调速是改变电动机内旋转磁场的速度达到改变转速的目的。
()四、简答题(本题共3小题,共32分)
1、试说明IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET各自的优缺点。
(12分)
器件
优点
缺点
IGBT
GTR
GTO
电力
MOSFET
10分)
3、软开关电路可以分为哪几类?
各有什么特点?
(10分)
五、作图题(本题共1小题,共16分)
1、在三相半波整流电路中,如果U相的触发脉冲消失,试绘出在电阻负载下整流电
压ud的波形和V相上晶闸管VT2±的管压降波形。
设触发角分别为15刑60qdUdA
(1)触发角为150时*
Uvt2Uuff*Uw"11
(2)触发角为60o时
Ud車TL*J
UVT2
六、计算题(本题共1小题,共12分)
1、单相桥式全控整流电路,U2二100V,负载中R=20Q,L值极大,反电动势E=60V
当a=30°时,要求:
(1)作出ud、id和i2的波形;(3分)
(2)求整流输出平均电压Ud、电流ld,变压器二次电流有效值I2;(4分)
(3)考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。
(5分)
考试试卷(4)卷
、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lTn等于倍It(AV),如
果It(av)=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、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0
、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。
()
1分,共10分)
当触发角a=0。
时,输出的负载电压平均值为
三、选择题:
(本题共10小题,每题1、三相全控桥式整流电路带电阻负载,
A、0.45U2B、0.9U2
C、1.17U2
D、2.34U2
2、变流装置的功率因数总是(
A、大于1
B、等于1
C、小于1大于0D、为负
3、三相全控桥式整流电路带大电感负载时,控制角a的有效移相范围是(。
0°
-90
B、30°-120°C、60°-150
D、90°-150
4、三相半波可控整流电路在换相时,换相重叠角丫的大小与哪几个参数有关()o
A、a>Id'Xl、U2*B、a、Id;C、a、U2D、a、U2、Xl;
5、为限制功率晶体管的饱和深度,减少存储时间,桓流驱动电路经常采用(。
D、吸收电路
A、du/dt抑制电路B、抗饱和电路C、di/dt抑制电路
6、单相半控桥电感性负载电路中,在负载两端并联一个续流二极管的作用是(
C、增加输出电压的稳定性
D、防止失控现象的产生
7、功率晶体管的安全工作区由以下
4条曲线限定:
集电极-发射极允许最高击穿电压,
集电极最大允许直流功率线,集电极最大允许电流线和
A、基极最大允许直流功率线
B、基极最大允许电压线
C、临界饱和线
D、二次击穿功率线
8、直流斩波电路是一种
变换电路。
A、AC/ACB、DC/AC
C、DC/DC
D、AC/DC
9、三相半波带电阻性负载时,
a为度时,
可控整流输出的电压波形处于连续和
断续的临界状态。
B、60度
C、30度
D、120度。
10、在晶闸管触发电路中,改变
—的大小,则输出脉冲产生相位移动,达到移相控制
的目的。
A、同步电压B、控制电压
C、脉冲变压器变比D、整流变压器变比
四、简答题:
(本题共4小题,共28分)
1、什么是逆变失败?
逆变失败后有什么后果?
形成的原因是什么?
(8分)
2、下面BOOST升压电路中,电感L与电容C的作用是什么?
(6分)
3、晶闸管变流装置中为什么在主电路上要加入整流变压器进行降压?
(7分)
4、单相电压型逆变电路中,电阻性负载和电感性负载对输出电压、电流有何影响?
电路结构有哪些变化?
(7分)
五、作图题:
(本题共2小题,共14分)
1、对于下图所示的桥式可逆斩波电路,若需使电动机工作于反转电动状态,试分析电路的工作情况,并绘出相应的两条电流流通路径,同时标注电流流向。
(8分)
2、设三相桥式可控整流电路工作于有源逆状态,试画出戶60o时的整流输出电压波
六、计算题(本题共1小题,共18分)
1、三相全控桥式整流电路,L=0.2H,R=4Q,要求Ud从0~220V之间变化。
试求:
(1)不考虑控制角裕量时的,整流变压器二次线电压。
(3分)
(2)如电压,电流裕量取2倍,计算晶闸管额定电压,电流值。
(8分)
(3)变压器二次电流有效值12。
(4分)
(4)计算整流变压器二次侧容量S2o(3分)
考试试卷(5)卷
•、填空题(本题共仃小题,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Udsm与转折电压Ubo在数值大小上应为Udsm
Ubo。
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。
&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a30°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Ud的极性必须保
证与直流电源电势Ed的极性成相连,且满足|Ud|v|Ed|。
14、为了防止因逆变角B过小而造成逆变失败,一般Bmin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fr,三角波的
频率为fc,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。
、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
C、阳极电压与阳极电流的关系
2、晶闸管电流的波形系数定义为(
B、门极电压与门极电流的关系
D、门极电压与阳极电流的关系
)
Kf
dT
It
Kf
dT
C、Kf=IdTIt
D、Kf=IdT-It
3、接有续流二极管的单相半控桥式变流电路可运行的工作象限是()
A、第二象限B、第三象限C、第四象限D、第一象限
4、电阻性负载三相半波可控整流电路,相电压的有效值为U2,当控制角a<3时,整流输出电压平均值等于()
A、1.17U2COSaB、1.17U2SinaC、1.41U2COSaD、1.41U2Sina
5、在大电感负载三相全控桥中,整流电路工作状态的最大移相范围是()
A、60°B、180°C、120°D、90°
&对于三相半波可控整流电路,换相重叠角丫与哪几个参数有关()
A、a、U2、负载电流Id以及变压器漏抗XcB、a和U2
C、a以及负载电流ID、a、U2以及变压器漏抗Xc
7、单相全控桥式变流电路工作于有源逆变状态,在逆变角B期间,处于换相进行关
断的晶闸管承受的电压是()
A、反向电压B、正向电压C、零电压D、交变电压
8、三相全控桥式有源逆变电路,晶闸管电流的有效值It为(
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- 电力 电子技术 20 答案
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