电力电子复习题.docx
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电力电子复习题
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。
5.按照器件能够被控制的程度,电力电子器件可分为以下三类:
、
和。
6.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________和________两类。
。
7.电力二极管的主要类型有、、。
8.普通二极管又称整流二极管多用于开关频率不高,一般为Hz以下的整流电路。
其反向恢复时间较长,一般在以上。
9.快恢复二极管简称快速二极管,其反向恢复时间较短,一般在以下。
10.肖特基二极管的开关损耗________快恢复二极管的开关损耗。
11.晶闸管的基本工作特性可概括为:
承受反向电压时,不论,晶闸管都不会导通;承受正向电压时,仅在情况下,晶闸管才能导通;晶闸管一旦导通,就失去控制作用。
要使晶闸管关断,只能使晶闸管的电流。
12.对同一晶闸管,维持电流IH与擎住电流IL在数值大小上有IL________IH。
13.晶闸管断态不重复电压UDRM与转折电压Ubo数值大小上应为,UDRM________Ubo。
14.逆导晶闸管是将________与晶闸管________(如何连接)在同一管芯上的功率集成器件。
15.普通晶闸管关断时间,快速晶闸管,高频晶闸管
左右。
高频晶闸管的不足在于其不易做高。
16.晶闸管可认为是一对反并联联接的普通晶闸管的集成。
17.光控晶闸管又称光触发晶闸管,是利用触发导通的晶闸管。
光触发保证了主电路与控制电路之间的,且可避免电磁干扰的影响。
常应用在的场合。
18.GTO的________结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。
19.电力MOSFET的通态电阻具有________温度系数。
20.IGBT的开启电压UGE(th)随温度升高而________,开关速度________电力MOSFET。
21.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________。
22.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。
在过电流保护中,快速熔断器的全保护适用于________功率装置的保护。
23.主电路是在电气设备或电力系统中,直接承担的电路。
24.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。
25.电力MOSFET导通的条件是:
且
。
开关时间的大致范围是:
。
19.IGBT是由和两类器件取长补短结合而成的复合器件。
20.IGBT导通的条件是:
且。
简答题:
1..电力电子器件是如何定义和分类的?
同处理信息的电子器件相比,它的特点是什么?
2.应用电力电子器件的系统组成如题图1-1所示,试说明其中保护电路的重要意
义?
图1-1
3.使晶闸管导通的条件是什么?
4.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?
5.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?
6.如何防止电力MOSFET因静电感应应起的损坏?
7.晶闸管的触发电路有哪些要求?
8.GTO的触发信号有哪些要求?
9.IGBT、GTO和电力MOSFET的驱动电路各有什么特点?
10.试说明IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET各自的优缺点。
计算题:
1.晶闸管在单相正弦有效值电压220V时工作,若考虑晶闸管的安全裕量,其电压定额应选多大?
2.流经晶闸管的电流波形如题图1-41所示。
试计算电流波形的平均值、有效值及波形系数。
若取安全裕量为2,问额定电流为100A的晶闸管,其允许通过的电流平均值和最大值为多少?
图1-2图1-3
3.在题图1-3电路中,E=50V,R=0.5W,L=0.5H,晶闸管擎住电流为15mA。
要使晶闸管导通,门极触发脉冲宽度至少应为多少?
4.题图1-4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Im,试计算各波形的电流平均值Id1、Id2、Id3与电流有效值I1、I2、I3。
5.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Id1、Id2、Id3各为多少?
这时,相应的电流最大值Im1、Im2、Im3各为多少?
图1-4
整流电路
填空题:
1.电阻负载的特点是________,在单相半波可控整流电阻性负载电路中,晶闸管控制角α的最大移相范围是________。
2.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________,其承受的最大正反向电压均为________,续流二极管承受的最大反向电压为________(设U2为相电压有效值)。
3.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________;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________。
4.从输入输出上看,单相桥式全控整流电路的波形与________的波形基本相同,只是后者适用于________输出电压的场合。
5.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________,晶闸管控制角α的最大移相范围是________,使负载电流连续的条件为________(U2为相电压有效值)。
6.三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,α的移相范围为________。
7.三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________的相电压,而共阳极组中处于导通的晶闸管对应的是________的相电压;这种电路α角的移相范围是________,ud波形连续的条件是________。
8.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________。
9.在整流电路中,能够实现有源逆变的有________、________等(可控整流电路均可),其工作在有源逆变状态的条件是________和________。
10.逆变电路中,当交流侧和电网连结时,这种电路称为________,欲实现有源逆变,只能采用________电路,当控制角0<α<π/2时,电路工作在________状态;π/2<α<π时,电路工作在________状态。
11.直流可逆电力拖动系统中电动机可以实现四象限运行,当其处于第一象限时,电动机作________运行,电动机________转,正组桥工作在________状态;当其处于第四象限时,电动机做________运行,电动机________转,________组桥工作在逆变状态。
12.晶闸管直流电动机系统工作于整流状态,当电流连续时,电动机的机械特性为一组________,当电流断续时,电动机的理想空载转速将________,随α的增加,进入断续区的电流________。
13.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________。
简答题:
1.什么是相位控制方式?
2.以晶闸管的门极触发电路(同步信号为锯齿波的触发电路)为例说明相位控制信号的生成方法。
3.针对晶闸管变流器,给出下列名词的定义:
自然换流点,触发延迟角,导通角和移相控制范围。
4.什么是有源逆变?
简述有源逆变产生的条件,并比较晶闸管变流器整流工作模式与逆变工作模式的差别。
5.逆变角是如何定义的?
简述当晶闸管变流器工作于逆变状态时,应如何限制逆变角才能保证正常换流?
简述逆变失败的原因及逆变失败所产生的后果。
6.晶闸管三相桥式变流电路,在设计触发电路时,为什么要采用“双窄脉冲”触发方式?
晶闸管单相桥式变流电路,是否也需要采用这种双窄脉冲触发方式,为什么?
7.为什么随着触发角α的增加,晶闸管整流器的功率因数会变降低?
8.单相全波可控整流电路与单相桥式全控整流电路从直流输出端或从交流输入端看均是基本一致的,那么二者是否有区别呢
题2-8图
9.三相半波整流电路的共阴极接法与共阳极接法,a、b两相的自然换相点是同一点吗?
如果不是,它们在相位上差多少度?
10.有两组三相半波可控整流电路,一组是共阴极接法,一组是共阳极接法,如果它们的触发角都是α,那么共阴极组的触发脉冲与共阳极组的触发脉冲对同一相来说,例如都是a相,在相位上差多少度?
11.题图2-26为具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路,问该变压器还有直流磁化问题吗?
试说明:
①晶闸管承受的最大反向电压为2
;②当负载是电阻或电感时,其输出电压和电流的波形与单相全控桥时相同。
12.单相桥式全控整流电路、三相桥式全控整流电路中,当负载分别为电阻负载或电感负载时,要求的晶闸管移相范围分别是多少?
13.在三相桥式全控整流电路中,电阻负载,如果有一个晶闸管不能导通,此时的整流电压ud波形如何?
如果有一个晶闸管被击穿而短路,其它晶闸管受什么影响?
14.使变流器工作于有源逆变状态的条件是什么?
15.什么是逆变失败?
如何防止逆变失败?
计算题:
1.单相半波可控整流电路对电感负载供电,L=20mH,U2=100V,求当α=0°和60°时的负载电流Id,并画出ud与id波形。
2.单相桥式全控整流电路,U2=100V,负载中R=2Ω
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- 电力 电子 复习题
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