大工《电力电子技术》开卷考试期末复习题.docx
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大工《电力电子技术》开卷考试期末复习题
.专业整理.
大连理工大学网络教育学院
2015年3月份《电力电子技术》开卷考试期末复习题
一、单项选择题
1、使晶闸管关断的方法不包括
(
)。
A.给门极施加反向电压
B.去掉阳极的正向电压
C.增大回路阻抗
D.给阳极施加反向电压
2、可控整流电路输出直流电压可调
,主要取决于晶闸管触发脉冲的
(
)。
A.幅值
B.移相
C.形状
D.脉宽
3、电流型三相桥式逆变电路中六个晶闸管
VT1到VT6每隔(
)度依次导通。
A.30
B.60
C.90
D.120
4、升降压斩波电路中当占空比取值在哪个范围内时是降压
?
(
)
A.0-0.5
B.0.5-1
C.1-1.5
D.1.5-2
5、下列哪个选项不是交流电力控制电路的控制方法
?
(
)
A.改变电压值
B.改变电流值
C.不改变频率
D.改变频率
6、直流可逆电力拖动系统中
,电动机可以在(
)个象限内运行。
A.1
B.2
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C.3
D.4
7、当开关关断时,使电流先下降到零后
,电压再缓慢上升到通态值
,所以关断时不会产生
损耗和噪声,这种关断方式称为
(
)。
A.零电压开通
B.零电流开通
C.零电压关断
D.零电流关断
8、电压型逆变电路输出电压为
(
)。
A.正弦波
B.矩形波
C.锯齿波
D.三角波
9、如果某电力二极管的正向平均电流为
I,那么它允许流过的最大工频正弦半波电流的平
均值为(
)I。
A.0.5
B.1
C.0.707
D.1.732
10、三相桥整流电路中,控制角和逆变角之间的关系为
(
)。
A.二者之差为90度
B.二者之差为180
度
C.二者之和为90度
D.二者之和为180
度
11、单相桥式全控整流电路带阻感负载工作情况下
,晶闸管导通角为(
)。
A.60°
B.90°
C.120°
D.180°
12、三相桥整流电路中,当控制角α在以下哪个范围时,电路工作在逆变状态
?
(
)
A.0<α<π/2
B.0<α<π
C.π/2<
α<π
D.π<α<2π
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13、三相交流调压电路星形联结带电阻负载时,同一相的两个反并联晶闸管触发脉冲应相
差(
)。
A.60°
B.90°
C.120°
D.180°
14
、下列哪项是软开关电路
?
(
)
A.全桥电路
B.PWM整流电路
C.谐振直流环
D.推挽电路
15
、晶闸管直流电动机系统在电流连续时
,电动机的机械特性是一组
(
)。
A.平行的直线
B.相交的直线
C.互相垂直的直线
D.曲线
16
、下图中阴影部分为某负载上的电压波形
,其最大值为141V,则输出电压平均值
Ud为
(
)。
A.90V
B.50V
C.45V
D.30V
17、对三相桥式全控共阴极组的三个晶闸管来说
,正常工作时触发脉冲相位依次差多少
?
(
)
A.45°
B.60°
C.90°
D.120°
18、下图为单相电压型二重逆变电路
,控制时令u1和u2相位错开60°,则总输出电压中将
不含(
)。
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A.3次谐波B.5次谐波
C.7次谐波D.9次谐波
T1
ui
u1
uo
T2
u2
19
、晶闸管满足什么条件时才会由导通转为截止
?
(
)
A.当阳极电流大于维持电流时
B.当阳极电流小于维持电流时
C.当触发信号变为0V时
D.当触发信号变为负值时
20
、下列全控型器件中开关速度最快的是
(
)。
A.GTO
B.GTR
C.MOSFET
D.IGBT
21
、维持晶闸管导通的条件是
(
)。
A.IA
IH
B.IA
IH
C.IA
IH
D.IA与IH无关
22
、下列属于单极型电压驱动型器件的是
(
)。
A.GTR
B.GTO
C.MOSFET
D.IGBT
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23、在采用相同晶闸管的条件下,双反星形电路的输出电流是三相桥式电路输出电流的
(
)倍。
A.1/2
B.1
C.2
D.3
24、带隔离的直流
-直流变流电路的结构同直流斩波电路相比
,直流变流电路中增加了哪一
环节?
(
)
A.直流
B.交流
C.脉动直流
D.滤波
25、装置小型化、轻量化最直接的途径是
(
)。
A.电路的低频化
B.电路的高频化
C.电路的低压化
D.电路的高压化
答案:
1~5ABBAD6~10DDBBD11~15DCDCA16~20CDABC21~25
ACCBB
二、填空题
1、电力电子器件一般工作在状态。
2、肖特基二极管的开关损耗快恢复二极管的开关损耗。
3、三相半波可控整流电路电阻性负载时,电路的移相范围。
4、适用于全控型器件的换流方式是,由换流电路内电容直接提供换流电
压的换流方式称为。
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5、单相交流调压电路带电感性负载,当控制角<(=arctan(L/R))时,VT1的导通时
间。
6、根据输入直流电源的特点,逆变电路可分为逆变电路和
逆变电路。
7、电力电子装置由、、检测电路和以电力电子器件为核
心的转换电路组成。
8、电力二极管的工作特性可概括为。
9、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。
10
、三相全控桥电阻性负载时
,电路的移相范围
。
11
、半桥逆变电路输出交流电压的幅值Um=
Ud
,全桥逆变电路输出交流
电压的幅值Um=
Ud。
12
、单相交流调压电路带电感性负载
,当控制角
<(=arctan(
L/R))时,VT2的导通时
间
。
13
、根据负载的特点,逆变电路可分为
逆变电路和
逆变
电路。
14
、开关电源有
开关电路和
开关电源两种。
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15
、电力二极管的主要类型有
、
、
。
16
、按逆变后能量馈送去向不同来分类
,电力电子元件构成的逆变器可分为
逆变器与
逆变器两大类。
17
、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
。
18
、根据电流波形,逆变电路可分为
逆变电路和
逆变电
路。
19、UPS按照工作原理可分为、和在线互动式三大类。
答案:
1
.开关;
2
.小于;
3
.0~150;
4
.器件换流;直接耦合式强迫换流
;
5
.超过π;
6
.电压型;电流型;
7
.控制电路;驱动电路;
8
.单向导电性;
9
.大于;
10.0~120;
11
.1/2;1;
12.小于π;
13
.非谐振式;谐振式;
14.直流;交流;
15
.肖特基二极管;普通二极管;快恢复二极管;
16
.有源;无源;
17.变频电路;
18
.正弦;非正弦;
19.后备式;在线式;
三、判断题(对的用√表示、错的用×表示)
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1、单相全波可控整流电路中变压器为二次绕组带中心抽头
,结构较复杂。
(
)
2、只要保证直流电动势符合逆变产生的条件就会产生逆变
。
(
)
3、电流型逆变电路直流侧并联大电感
,相当于电流源。
(
)
4、半桥电路属于单端电路。
(
)
5、在市电断电时由于由蓄电池提供电能
,供电时间取决于蓄电池容量的大小
,有很大的局
限性,为了保证长时间不间断供电
,可采用柴油发电机作为后备电源
。
(
)
6、单相全控桥式可控整流电路中变压器为二次绕组带中心抽头
,结构较复杂。
(
)
7、必须同时保证直流电动势和晶闸管控制角都符合逆变产生的条件
,才会产生逆变
。
(
)
8、电流型逆变电路直流侧串联小电感
,相当于电流源。
(
)
9、全桥电路属于双端电路。
(
)
10
、在市电断电时由于由蓄电池提供电能
,供电时间取决于蓄电池蓄电时间的长短
,有很
大的局限性,为了保证长时间不间断供电
,可采用柴油发电机作为后备电源
。
(
)
11
、单相全波可控整流电路中变压器为二次绕组带中心抽头
,结构简单。
(
)
12
、只需保证晶闸管控制角符合逆变产生的条件就会产生逆变
。
(
)
13
、电流型逆变电路直流侧串联大电感
,相当于电流源。
(
)
14
、推挽电路属于单端电路。
(
)
15
、在市电断电时由于由蓄电池提供电能
,供电时间取决于蓄电池容量的大小
,有很大的
局限性,为了保证长时间不间断供电
,可采用油机作为后备电源
。
(
)
16
、从蓄电池得到的电力是交流
。
(
)
17
、电网电压的频率不是固定不变的
,而是会在允许范围内有一定的波动
。
(
)
18
、带电阻负载的单相交流调压电路中
,随着α的增大,Uo逐渐减小。
(
)
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19
、零电压转换PWM电路中,主要的谐振过程都集中在主开关
S开通前。
(
)
20
、广义地说,UPS包括输出为直流和输出为交流两种情况
,目前通常是指输出为直流的
情况。
(
)
21
、电力二极管的静态特性主要是指其伏安特性
。
(
)
22
、半桥电路可以用在几百千瓦的逆变电源中
。
(
)
23
、输出电压谐波不属于单相交交变频电路的输入输出特性范畴
。
(
)
24
、晶闸管触发电路的作用是产生符合要求的门极触发脉冲
,保证晶闸管在需要的时刻由
阻断转为导通。
(
)
25
、在调制信号波为正弦波时
,所得到的就是
SPWM波形。
(
)
26
、单相桥式全控整流电路带电阻负载时
,
角的移相范围为0
:
180
。
(
)
27
、三相桥式全控整流电路中
,接反电势阻感负载时
,在负载电流连续的情况下
,电路工
作情况与电感性负载时相似
,电路中各处电压、电流波形均相同。
(
)
28
、全控器件缓冲电路的作用之一是减小开关损耗
。
(
)
29
、带平衡电抗器的双反星形可控整流装置适用于高压小电流的负载
。
(
)
30
、降压斩波电路中,若保持控制周期
T不变,仅改变ton就能调节输出电压。
(
)
31
、单相半波可控整流电路中
,当负载为电阻负载时
,变压器T起到了变换电压和隔离的
作用。
(
)
32
、单相半桥电压型逆变电路带阻感负载
,输出的电压与电流存在相位差
,电流超前,电
压滞后。
(
)
33
、交流调功电路与交流调压电路相比较
,具有完全相同的电路形式
。
(
)
34
、晶闸管触发电路,所提供的触发脉冲可以超过晶闸管门极的电压
、电流和功率定额。
(
)
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35、软开关技术可以使开关频率降低。
()
答案:
1~5√×××√6~10×√×√×11~15××√×√16~20×√√××
21~25√××√√26~30√√√×√31~35√×√××
四、名词解释
1.电力电子器件:
电力电子器件是指可直接用于处理电能的主电路中,实现电能的变换或
控制的电子器件。
2.电力MOSFET:
指绝缘栅型中的MOS型电力场效应晶体管。
3.触发电路:
习惯上将实现对相控电路相位控制的电路总称为触发电路。
4.共阴极接法:
三个晶闸管分别接入a、b、c三相电源,它们的阴极连接在一起,称为共
阴极接法。
5.器件换流:
利用全控型器件的自关断能力进行换流称为器件换流。
6.二极管整流电路:
电路中的电力电子器件采用整流二极管,这类电路称为二极管整流电
路。
7.负载换流:
由负载提供换流电压称为负载换流。
五、简答题
1、使变流器工作于有源逆变状态的条件是什么?
答:
条件有二:
①直流侧要有电动势,其极性须和晶闸管的导通方向一致,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。
2、高频化的意义是什么?
为什么提高开关频率可以减小滤波器的体积和重量?
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答:
高频化可以减小滤波器的参数
,并使变压器小型化
,从而有效的降低装置的体积和重
量。
使装置小型化,轻量化是高频化的意义所在。
提高开关频率,周期变短,可使滤除开关频率中谐波的电感和电容的参数变小
,从而减轻
了滤波器的体积和重量。
3、无源逆变电路和有源逆变电路有何不同
?
答:
两种电路的不同主要是:
有源逆变电路的交流侧接电网
,即交流侧接有电源
。
而无源
逆变电路的交流侧直接和负载联接
。
4、何为双PWM电路?
其优点是什么?
答:
双PWM电路中,整流电路和逆变电路都采用
PWM控制,可以使电路的输入输出电流
均为正弦波,输入功率因数高,中间直流电路的电压可调
。
当负载为电动机时
,可工作在
电动运行状态,也可工作在再生制动状态
;通过改变输出交流电压的相序可使电动机正转
或反转,因此,可实现电动机四象限运行
。
5、采用滞环比较方式的电流跟踪型变流器有何特点
?
答:
采用滞环比较方式的电流跟踪型变流器的特点
:
①硬件电路简单;②属于实时控制方
式,电流响应快;③不用载波,输出电压波形中不含特定频率的谐波分量
;④与计算法和
调制法相比,相同开关频率时输出电流中高次谐波含量较多
;⑤采用闭环控制。
6、什么是逆变失败?
如何防止逆变失败
?
答:
逆变运行时,一旦发生换流失败,外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路
,或
者使变流器的输出平均电压和直流电动势变为顺向串联
,由于逆变电路内阻很小
,形成很
大的短路电流,称为逆变失败或逆变颠覆
。
防止逆变失败的方法有:
采用精确可靠的触发电路
,使用性能良好的晶闸管
,保证交流电
源的质量,留出充足的换向裕量角
β等。
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7、单相桥式全控整流电路,其整流输出电压中含有哪些次数的谐波?
其中幅值最大的是
哪一次?
变压器二次侧电流中含有哪些次数的谐波?
其中主要的是哪几次?
答:
单相桥式全控整流电路,其整流输出电压中含有2k(k=1、2、3)次谐波,其中幅
值最大的是2次谐波。
变压器二次侧电流中含有2k+1(k=1、2、3)次即奇次谐波,其中主要的有3次、5
次谐波。
8、换流方式有哪几种?
各有什么特点?
答:
换流方式有4种:
器件换流:
利用全控型器件的自关断能力进行换流。
全控型器件采用此换流方式。
电网换流:
由电网提供换流电压,只要把负的电网电压加在欲换流的器件上即可。
负载换流:
由负载提供换流电压,当负载为电容性负载即负载电流超前于负载电压
时,可实现负载换流。
强迫换流:
设置附加换流电路,给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压换流称为强迫换
流。
通常是利用附加电容上的能量实现,也称电容换流。
晶闸管电路不能采用器件换流,
根据电路形式的不同采用电网换流、负载换流和强迫换流3种方式。
六、分析计算题
1、列写降压斩波电路的负载电压平均值和负载电流平均值的计算公式。
VLioR
EVDuoEm
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答:
①负载电压平均值:
Uo
ton
E
tonEE
ton
toff
T
Uo
Em
②负载电流平均值:
Io
R
2、列写升压斩波电路的输出电压平均值和输出电流平均值的计算公式。
i1LioVD
EVCuoR
ton
toff
E
T
1
1
答:
①输出电压平均值:
Uo
toff
E
E
E
toff
1
Uo
1E
②输出电流平均值:
Io
R
R
3、在零电压转换PWM电路中,辅助开关S1和二极管VD1是软开关还是硬开关?
为什
么?
Lr
S1
L
Cr
S
VD
VD1
Ui
C
R
答:
在S1开通时,uS1不等于零;在S1关断时,其上电流也不为零,因此S1为硬开关。
由于电感Lr的存在,S1开通时的电流上升率受到限制,降低了S1的开通损耗。
由于
电感Lr的存在,使VD1的电流逐步下降到零,自然关断,因此VD1为软开关。
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4、单相桥式全控整流电路中,U2100V,负载中R2,L值极大,反电动势
E60V,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。
u2
0πt
答:
①ud、id和i2的波形如下图:
u2
0
π
t
ud
0
π
t
id
Id
0
Id
Id
t
i2
0
t
②整流输出平均电压Ud、电流Id、变压器二次电流有效值
I2分别为
Ud
0.9U2cos
0.9
100
cos30
V
77.97V
Id
UdE
/R
77.97
60/2A
9A
I2
Id9A
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③晶闸管承受的最大反向电压为
2U
2
100
2V
141.4V
流过每个晶闸管的电流的有效值为
IVT
Id/
2
6.36A
故晶闸管的额
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