电力电子技术试题及答案1.docx
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电力电子技术试题及答案1.docx
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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U2,忽略主电路各部分的电感),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.180OB.90OC.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.60B.180C.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。
()
3.单相半波可控整流电路属单脉波整流电路。
()
4.整流电路按电路组成器件可分为单相和多相两类。
()
5.单相全控桥式整流电路可用于有源逆变。
()
五.简答(共12分,6分/题)
1.晶闸管的导通条件和关断条件。
2.逆变产生的条件及对可进行有源逆变的电路的要求。
六.计算(共48分,12分/题)
1.单相桥式全控整流电路带阻感性负载,U2=220V,R=5Ω,L足够大,α=60o时,①求整流输出平均电压Ud、电流Id,变压器二次电流有效值I2;②考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。
2.单相桥式全控整流电路带反电动势负载,已知U2=100V,E=60V,R=3Ω,α=30o,电抗L足够大,求输出平均电压Ud、输出平均电流Id,流过晶闸管电流平均值IdVT和有效值IVT,变压器二次侧电流有效值I2和容量S2。
3.三相桥式全控整流电路带阻感性负载,L足够大,R=5Ω,U2=220V,求α=60o时输出平均电压Ud、输出平均电流Id,流过晶闸管电流平均值IdVT和有效值IVT,变压器二次侧电流有效值I2和容量S2。
4.三相半波可控整流电路如图,U2=100V,E=30V,R=1Ω,L足够大,问α=90o时,Ud=?
Id=?
如若α=120o,Id=?
此时电路能工作在有源逆变状态吗?
为什么?
《电力电子技术》试卷(参考答案)
二.填空(共15分,1分/空)
1.电力电子器件制造(技术)变流(技术)
2.电流驱动(型)电压驱动(型)电流驱动(型)
3.停止导电(角)δ=arcsin(E/
U2)
4.双脉冲(触发)宽脉冲(触发)双脉冲(触发)
5.共阴极(组)共阳极(组)
6.整流(状态)逆变(状态)
7.α+β=π(或β=π-α或α=π-β)
三.单选(共10分,2分/题)
1.B;2.C;3.B;4.C;5.A
四.多选(共10分,2分/题)
1.ABCD;2.ABC;3.BCD;4.ABCD;5.ABCD
五.判断(共5分,1分/题)
1.×;2.√;3.√;4.×;5.√
六.简答(共12分,6分/题)
1.晶闸管的导通条件:
加正向阳极电压,同时加上足够的正向门极电压。
(3分)
晶闸管的关断条件:
利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流小于维持电流,晶闸管即关断,在实际电路中常采用使阳极电压反向、减小阳极电压、或增大回路阻抗等方式。
(3分)
2.逆变产生的条件:
①要有直流电动势,其极性须和晶闸管导通方向一致,其值应大于变流电路直流侧的平均电压。
②要求晶闸管的控制角α〉π/2,使Ud为负值。
(4分)
欲实现有源逆变,只能采用全控电路,半控桥或有续流二极管的电路不能实现有源逆变。
(2分)
七.计算(共48分,12分/题)
1.解:
①因为L足够大,所以
Ud=0.9U2cosα=99V
Id=Ud/R=19.8A
I2=Id=19.8A(每步2分)
②晶闸管正常工作时所承受的峰值电压为
U2
考虑安全裕量,则其额定电压UTN=(2~3)
U2=(2~3)311V(3分)
流过晶闸管的电流有效值为IVT=Id/
=14A
考虑安全裕量,则其额定电流IT(AV)=(1.5~2)IVT/1.57=(1.5~2)8.9A(3分)
2.解:
因为L足够大,所以
Ud=0.9U2cosα=77.94V
Id=(Ud-E)/R=5.98A
IdVT=Id/2=2.99A
IVT=Id/
=4.22A
I2=Id=5.98A
S2=U2I2=598VA(每步2分)
3.解:
因为L足够大,所以
Ud=2.34U2cosα=257.4V
Id=Ud/R=51.48A
IdVT=Id/3=17.16A
IVT=Id/
=29.72A
I2=
Id(或
IVT)=42.03A
S2=3U2I2=27738.57VA(每步2分)
4.解:
L足够大,α=90o时
Ud=1.17U2cosα=0V(2分)
Id=(Ud-E)/R=(0-(-30))/1=30A(2分)
α=120o时,
Ud=1.17U2cosα=-58.5V
因为|Ud|>|E|,不满足产生逆变的条件,(4分)所以电路不能工作在有源逆变状态。
(2分)此时Id=0。
(2分)
《电力电子技术》试题(C)
一、填空(30分)
1、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。
2、对异步电动机实施变频调速控制,通常的控制方式有 、
、 、 等四种。
3、PWM逆变电路的控制方法有 、 、 三种。
其中调制法又可分为 、 两种。
4、通常变流电路实现换流的方式有 、 、 、 四种。
5、在单相交流调压电路中,负载为电阻性时移相范围是 ,负载是阻感性时移相范围是 。
6、在电力晶闸管电路中,常用的过电压保护有 ; ; ; 和 等几种。
7、提高变流置的功率因数的常用方法有 、 、 、 几种。
8、目前常用的具有自关断能力的电力电子元件有 、 、 、 几种。
二判断题,(20分)(对√、错×)
1、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。
( )
2、晶闸管并联使用时,必须采取均压措施。
( )
3、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。
( )
4、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。
( )
5、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。
( )
6、三相桥式全控整流电路,输出电压波形的脉动频率是150HZ。
( )
7、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。
( )
8、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。
( )
9、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。
( )
10、无源逆变电路,是把直流电能逆变成交流电能,送给电网, ( )
三、选择题(10分)
1、在下面几种电路中,不能实现有源逆变的电路有哪几种 。
A、三相半波可控整流电路。
B、三相半控整流桥电路。
C、单相全控桥接续流二极管电路。
D、单相半控桥整流电路。
2、在有源逆变电路中,逆变角
的移相范围应选 为最好。
A、
=90º∽180º, B、
=35º∽90º, C、
=0º∽90º,
3、晶闸管整流装置在换相时刻(例如:
从U相换到V相时)的输出电压等于 。
A、U相换相时刻电压uU, B、V相换相时刻电压uV,
C、等于uU+uV的一半即:
4、三相全控整流桥电路,如采用双窄脉冲触发晶闸管时,下图中哪一种双窄脉冲间距相隔角度符合要求。
请选择 。
5、晶闸管触发电路中,若使控制电压UC=0,改变 的大小,可使直流电动机负载电压Ud=0,使触发角α=90º。
达到调定移相控制范围,实现整流、逆变的控制要求。
A、 同步电压, B、控制电压, C、偏移调正电压。
四、问答题(20分)
1、根据下图简述升压斩波电路的基本工作原理。
(图中设:
电感L、与电容C足够大)
2、单相桥式半控整流电路,电阻性负载。
当控制角
α=90º时,画出:
负载电压ud、晶闸管VT1电压uVT1、整流二极管VD2电压uVD2,在一周期内的电压波形图。
五、计算题(20分)
1、在图示升压斩波电路中,已知E=50V,负载电阻R=20Ω,L值和C值极大,采用脉宽调制控制方式,当T=40µs,ton=25µs时,计算输出电压平均值U0,输出电流平均值I0。
2、 三相桥式全控整流电路,U2=100V,带电阻电感性负载,R=5Ω,L值极大。
当控制角α=60º时,求:
A、 画出ud、id、iVT1、的波形。
B、 计算负载平均电压Ud、平均电流Id、流过晶闸管平均电流IdVT和有效电流IVT的值。
电力电子技术试题(C)答案
一、填空
1、 零电压电路,零电流电路,
2、 恒压频控制,转差频率控制,矢量控制,直接转矩控制,
3、 计算法,调制法,跟踪控制法。
异步调控法,同步调控法,
4、 器件换流,电网换流,负载换流,强迫换流,
5、
,
,
6、 避雷器;阻容吸收;硒堆;压敏电阻;整流式阻容吸收;
7、 减小触发角;增加整流相数;采用多组变流装置串联供电;设置补偿电容。
8、 GTO;GTR;MOSFET;IGBT;
二判断题,
1、 1、×; 2、×; 3、√; 4、√; 5、√
6、×; 7、√; 8、×; 9、√; 10、×;
三、选择题
1、B;C;D;2、B;3、C;4、B;5、C;
四、问答题
1、 当V处于通态时,电源E向电感L充电,设充电电流为I1,L值很大,I1基本恒定,同时电容C向负载供电,C很大,使电容器电压U0基本不变,设V处于通态的时间为ton,在ton时间内,电感L上积蓄的能量为EI1ton;当V处于断态时,E与L同时向电容充电,并向负载R提供能量。
设V处于断态的时间为toff,在toff时间内L释放的能量为(U0-E)I1toff,在一周期内L积蓄的能量与释放的能量相等。
可求得
:
分析不难看出该斩波电路是升压斩波电路。
2、
(ud) (uVT1) (uVD1)
五、计算题
1、 U0=133.3V;I0=6.67A;
2、
Ud=117V;Id=23.4A;IdVT=7.8A;IVT=13.5A;
《电力电子技术》试题(E)
一、填空(30分)
1、双向晶闸管的图形符号是 ,三个电极分别是 , 和 ;双向晶闸管的的触发方式有 、 、 、 .。
2、单相全波可控整流电路中,晶闸管承受的最大反向电压为 。
三相半波可控整流电路中,晶闸管承受的最大反向电压为 。
(电源相电压为U2)
3、要使三相全控桥式整流电路正常工作,对晶闸管触发方法有两种,一是用
触发;二是用 触发。
4、在同步电压为锯齿波的触发电路中,锯齿波底宽可达 度;实际移相才能达 度。
5、异步电动机变频调速时,对定子频率的控制方式有 、 、 、 。
6、软开关电路种类很多,大致可分成 电路、 电路两大类。
7、变流电路常用的换流方式有 、 、 、 四种。
8、逆变器环流指的是只流经 、 而不流经 的电流,环流可在电路中加 来限制。
9、提高变流置的功率因数的常用方法有 、 、 。
10、绝缘栅双极型晶体管是以 作为栅极,以 作为发射极与集电极复合而成。
二、 判断题,(20分)(对√、错×)
1、 半控桥整流电路,大电感负载不加续流二极管,输出电压波形中没有负向面积。
( )
2、采用两组反并联晶闸管的可逆系统,供直流电动机四象限运行时,其中一组逆变器工作在整流状态,那么另一组就工作在逆变状态。
( )
3、晶闸管并联使用时,必须注意均压问题。
( )
4、无源逆变指的是不需要逆变电源的逆变电路。
( )
5、并联谐振逆变器必须是呈电容性电路。
( )
6、直流斩波电路只能实现降低输出直流电压的作用 ( )
7、无源逆变指的是把直流电能转变成交流电能回送给电网。
( )
8、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。
( )
9、三相全控桥整流电路中,输出电压的脉动频率为150Hz。
( )
10、变频调速实际是改变电动机内旋转磁场的速度,达到改变输出转速的目的。
( )
三、选择题(每题2分10分)
1、α为 度时,三相桥式全控整流电路,带电阻性负载,输出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。
2、晶闸管触发电路中,若使控制电压UC=0,改变 的大小,使触发角α=90º,可使直流电机负载电压Ud=0。
达到调整移相控制范围,实现整流、逆变的控制要求。
A、 同步电压, B、控制电压, C、偏移调正电压。
3、能够实现有源逆变的电路为 。
A、三相半波可控整流电路, B、三相半控整流桥电路,
C、单相全控桥接续流二极管电路, D、单相桥式全控整流电路。
4、如某晶闸管的正向阻断重复峰值电压为745V,反向重复峰值电压为825V,则该晶闸管的额定电压应为( )
A、700V B、750V C、800V D、850V
5、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°
四、问答题(20分)
1、实现有源逆变必须满足哪些必不可少的条件?
(6分)
2、根据对输出电压平均值进行控制的方法不同,直流斩波电路可有哪三种控制方式?
并简述其控制原理。
(7分)
3、电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么?
为什么电流型逆变电路中没有反馈二极管?
(7分)
五、计算题(每题10分,20分)
1.在图示升压斩波电路中,已知E=50V,负载电阻R=20Ω,L值和C值极大,采用脉宽调制控制方式,当T=40µs,ton=25µs时,计算输出电压平均值U0,输出电流平均值I0。
2、三相半波整流电路,如图所示:
将变压器二次侧绕组等分为二段,接成曲折接法,每段绕组电压为100V。
试求:
(1) 晶闸管承受的最大反压是多少?
(2) 变压器铁心有没有直流磁化?
为什么?
《电力电子技术》(E)答案
一、填空
1、第一阳极T1,第二阳极T2,门极G;I+,I-,III+,III-;
2、
U2;
U2。
3、大于60º小于120º的宽脉冲,脉冲前沿相差60º的双窄脉冲,
4、240º;0º—180º。
5、恒压频比控制、转差劲频率控制、矢量控制、直接转矩控制。
6、零电压、零电流
7、器件换流;电网换流;负载换流;强迫换流。
8、两组反并联的逆变桥;不流经负载;采用串联电抗器。
9、减小触发角;增加整流相数;采用多组变流装置串联供电;设置补偿电容。
10、电力场效应晶体管栅极为栅极;以电力晶体管集电极和发射极
二、判断题,
1、√;2、╳;3、╳;4、╳;5、√;6、╳;7、╳;8、╳;9、╳;10、√;
一、 选择题
1、 B;2、C;3、A、D;4、A;5、D。
二、 问答题
1、 实现有源逆变必须外接一直流电源,其方向与晶闸管电流方向相同,其数值要稍大于逆变桥电压,才能提供逆变能量。
另外变流器必须工作在β<90º,(α>90º)区域,使Ud<0,才能把直流功率逆变为交流功率返送电网。
2、 第一种调制方式为:
保持开关周期不变,改变开关导通时间ton称为脉宽调制。
简称“PWM”调制。
第二种调制方式为:
保持开关导通时间ton不变,改变开关周期,称为频率调制。
简称为“PFM”调制。
第三种调制方式为:
同时改变周期T与导通时间ton。
使占空比改变,称为混合调制。
3、 电压型逆变器当交流侧为阻感性负载时,需要向电源反馈无功功率。
直流侧电容起缓冲无功能量的作用。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,逆变桥各臂开关器件都反并联了反馈二极管。
而对电流型逆变器来说,当交流侧为阻感负载时,也需要提供无功能量反馈,但直流侧电感起缓冲无功能量的作用,因反馈无功能量时,直流电流并不反向,因此不必象电压型逆变器那样要给开关器件反并联二极管。
五、计算题
1、133.3V;6。
67A。
2、423.8V
没有被磁化。
因为在曲折接法时,流过同一相的两段绕组的电流大小相等,方向相反,故变压器铁心内不会被直流磁化。
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