自動(dòng)化專業(yè)《電力電子技術(shù)》復(fù)習(xí)題及答案.doc

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自動(dòng)化專業(yè)《電力電子技術(shù)》復(fù)習(xí)題 一、填空題（本題共8小題，每空1分，共20分） 1、電子技術(shù)包括______________和電力電子技術(shù)兩大分支，通常所說(shuō)的模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)就屬于前者。 2、為減少自身?yè)p耗，提高效率，電力電子器件一般都工作在_________狀態(tài)。當(dāng)器件的工作頻率較高時(shí)，_________損耗會(huì)成為主要的損耗。 3、在PWM控制電路中，載波頻率與調(diào)制信號(hào)頻率之比稱為_(kāi)____________，當(dāng)它為常數(shù)時(shí)的調(diào)制方式稱為_(kāi)________調(diào)制。在逆變電路的輸出頻率范圍劃分成若干頻段，每個(gè)頻段內(nèi)載波頻率與調(diào)制信號(hào)頻率之比為桓定的調(diào)制方式稱為_(kāi)___________調(diào)制。 4、面積等效原理指的是，_________相等而_______不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同。 5、在GTR、GTO、IGBT與MOSFET中，開(kāi)關(guān)速度最快的是_________，單管輸出功率最大的是_____________，應(yīng)用最為廣泛的是___________。 6、設(shè)三相電源的相電壓為U2，三相半波可控整流電路接電阻負(fù)載時(shí)，晶閘管可能承受的最大反向電壓為電源線電壓的峰值，即 ，其承受的最大正向電壓為 。 7、逆變電路的負(fù)載如果接到電源，則稱為 逆變，如果接到負(fù)載，則稱為 逆變。 8、如下圖，指出單相半橋電壓型逆變電路工作過(guò)程中各時(shí)間段電流流經(jīng)的通路(用V1,VD1,V2,VD2表示)。 第 2 頁(yè) (1) 0~t1時(shí)間段內(nèi)，電流的通路為_(kāi)_______； (2) t1~t2時(shí)間段內(nèi)，電流的通路為_(kāi)______； (3) t2~t3時(shí)間段內(nèi)，電流的通路為_(kāi)______； (4) t3~t4時(shí)間段內(nèi)，電流的通路為_(kāi)______； (5) t4~t5時(shí)間段內(nèi)，電流的通路為_(kāi)______； 二、選擇題（本題共10小題，前4題每題2分，其余每題1分，共14分） 1、單相橋式PWM逆變電路如下圖，單極性調(diào)制工作時(shí)，在電壓的正半周是（ ） A、V1與V4導(dǎo)通，V2與V3關(guān)斷 B、V1常通，V2常斷，V3與V4交替通斷 C、V1與V4關(guān)斷，V2與V3導(dǎo)通 D、V1常斷，V2常通，V3與V4交替通斷 2、對(duì)于單相交流調(diào)壓電路，下面說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ） A、晶閘管的觸發(fā)角大于電路的功率因素角時(shí)，晶閘管的導(dǎo)通角小于180度 B、晶閘管的觸發(fā)角小于電路的功率因素角時(shí)，必須加寬脈沖或脈沖列觸發(fā)，電路才能正常工作 第 101 頁(yè) C、晶閘管的觸發(fā)角小于電路的功率因素角正常工作并達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)，晶閘管的導(dǎo)通角為180度 D、晶閘管的觸發(fā)角等于電路的功率因素角時(shí)，晶閘管的導(dǎo)通角不為180度 3、在三相三線交流調(diào)壓電路中，輸出電壓的波形如下圖所示，在t1~t2時(shí)間段內(nèi)，有（ ）晶閘管導(dǎo)通。 A、1個(gè) B、2個(gè) C、3個(gè) D、4個(gè) 4、對(duì)于單相交交變頻電路如下圖，在t1~t2時(shí)間段內(nèi)，P組晶閘管變流裝置與N組晶閘管變流裝置的工作狀態(tài)是（ ） A、P組阻斷，N組整流 B、P組阻斷，N組逆變 C、N組阻斷，P組整流 D、N組阻斷，P組逆變 5、電阻性負(fù)載三相半波可控整流電路中，控制角的范圍是（ ） A、30～150 B、0～120 C、15～125 D、0～150 密 封 線 6、桓流驅(qū)動(dòng)電路中加速電容C的作用是（ ） A、加快功率晶體管的開(kāi)通 B、延緩功率晶體管的關(guān)斷 C、加深功率晶體管的飽和深度 D、保護(hù)器件 7、直流斬波電路是一種（ ）變換電路。 A、AC/AC B、DC/AC C、DC/DC D、AC/DC 8、為限制功率晶體管的飽和深度，減少存儲(chǔ)時(shí)間，桓流驅(qū)動(dòng)電路經(jīng)常采用（ ） A、du/dt抑制電路 B、抗飽和電路 C、di/dt抑制電路 D、吸收電路 9、已經(jīng)導(dǎo)通的晶閘管的可被關(guān)斷的條件是流過(guò)晶閘管的電流（ ） A、減小至維持電流以下 B、減小至擎住電流以下 C、減小至門(mén)極觸發(fā)電流以下 D、減小至5A以下 10、IGBT是一個(gè)復(fù)合型的器件，它是（ ） A、GTR驅(qū)動(dòng)的MOSFET B、MOSFET驅(qū)動(dòng)的GTR C、MOSFET驅(qū)動(dòng)的晶閘管 D、MOSFET驅(qū)動(dòng)的GTO 三、簡(jiǎn)答題（共3小題，22分） 1、簡(jiǎn)述晶閘管導(dǎo)通的條件與關(guān)斷條件。（7分） 2、電壓型逆變電路的主要特點(diǎn)是什么？（8分） 3、簡(jiǎn)述實(shí)現(xiàn)有源逆變的基本條件，并指出至少兩種引起有源逆變失敗的原因。（7分） 四、作圖題（共 2 小題，每題12分，共24分） 1、三相全控橋，阻感負(fù)載，主回路整流變壓器的接法是D,y5，采用NPN管的鋸齒波觸發(fā)器，要求在整流與逆變狀態(tài)運(yùn)行。同步變壓器二側(cè)電壓經(jīng)R-C濾波器濾波后（滯后角為30）接到觸發(fā)電路。同步變壓器的的接法為Y/Y-10，4接法，如下圖所示，選擇晶閘管的同步電壓。（要給出分析過(guò)程，分析依據(jù)） 晶 閘 管 VT1 VT2 VT3 VT4 VT5 VT6 主電路電壓 +Uu -Uw +Uv -Uu +Uw -Uv 同 步 電 壓 2、電路與波形如圖所示。（1）若在t1時(shí)刻合上K，在t2時(shí)刻斷開(kāi)K，畫(huà)出負(fù)載電阻R上的電壓波形；（2）若在t1時(shí)刻合上K，在t3時(shí)刻斷開(kāi)K，畫(huà)出負(fù)載電阻R上的電壓波形。（ug寬度大于3600）。 （a）電路圖 （b）輸入電壓u2的波形圖 密 封 線 五、計(jì)算題（共 1 小題，共20分） 1、電路如圖所示，單相全控橋式整流電路接大電感負(fù)載，R=4Ω，U2=220V。 （1）觸發(fā)角為60時(shí)，(a) 試求Ud、Id、晶閘管電流平均值IdVT、晶閘管電流有效值IVT、變壓器副邊電流有效值I2；（b）作出ud、id、iVT2、i2 的波形圖（圖標(biāo)清楚，比例適當(dāng)）。 （2）當(dāng)負(fù)載兩端接有續(xù)流二極管時(shí)，（a）試求Ud、Id、IdVT、IVT、IVD、IdVD 、I2；（b）作出ud、id、iVT2、iVD、i2 的波形圖（圖標(biāo)清楚，比例適當(dāng)）。 一、填空題（本題共6小題，每空1分，共15分） 1、_________存在二次擊穿現(xiàn)象，____________存在擎住現(xiàn)象。 2、功率因數(shù)由 和 這兩個(gè)因素共同決定的。 3、晶閘管串聯(lián)時(shí)，給每只管子并聯(lián)相同阻值的電阻R是 __措施。 4、同一晶閘管，維持電流IH與掣住電流IL在數(shù)值大小上有IL_ _IH。 5、電力變換通?？煞譃椋?、 、 和 。 6、在下圖中，_______和________構(gòu)成降壓斬波電路使直流電動(dòng)機(jī)電動(dòng)運(yùn)行，工作于第1象限；_______和_______構(gòu)成升壓斬波電路，把直流電動(dòng)機(jī)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變成為電能反饋到電源，使電動(dòng)機(jī)作再生制動(dòng)運(yùn)行，工作于____象限。 二、選擇題（本題共11小題，9，10，11小題每題2分，其余每題1分，共14分） 1、下列電路中，不可以實(shí)現(xiàn)有源逆變的有（ ）。 A、三相半波可控整流電路 B、三相橋式全控整流電路 C、單相橋式可控整流電路 D、單相全波可控整流電路外接續(xù)流二極管 2、晶閘管穩(wěn)定導(dǎo)通的條件（ ） A、晶閘管陽(yáng)極電流大于晶閘管的擎住電流 B、晶閘管陽(yáng)極電流小于晶閘管的擎住電流 C、晶閘管陽(yáng)極電流大于晶閘管的維持電流 D、晶閘管陽(yáng)極電流小于晶閘管的維持電流 3、三相半波可控整流電路的自然換相點(diǎn)是（ ） A、交流相電壓的過(guò)零點(diǎn) B、本相相電壓與相鄰相電壓正半周的交點(diǎn)處 C、比三相不控整流電路的自然換相點(diǎn)超前30 D、比三相不控整流電路的自然換相點(diǎn)滯后60 4、若增大SPWM逆變器的輸出電壓基波頻率，可采用的控制方法是（ ） A、增大三角波幅度 B、增大三角波頻率 C、增大正弦調(diào)制波頻率 D、增大正弦調(diào)制波幅度 5、三相半波可控整流電路中，晶閘管可能承受的反向峰值電壓為（ ） A、U2 B、U2 C、2U2 D.U2 6、晶閘管電流的波形系數(shù)定義為（ ） A、 B、 C、Kf =IdTIT D、Kf =IdT-IT 7、降壓斬波電路中，已知電源電壓Ud=16V，負(fù)載電壓Uo=12V，斬波周期T=4ms，則開(kāi)通時(shí)Ton=（ ） A、1ms B、2ms C、3ms D、4ms 8、關(guān)于單相橋式PWM逆變電路，下面說(shuō)法正確的是（ ） A、在一個(gè)周期內(nèi)單極性調(diào)制時(shí)有一個(gè)電平，雙極性有兩個(gè)電平 B、在一個(gè)周期內(nèi)單極性調(diào)制時(shí)有兩個(gè)電平，雙極性有三個(gè)電平 C、在一個(gè)周期內(nèi)單極性調(diào)制時(shí)有三個(gè)電平，雙極性有兩個(gè)電平 D、在一個(gè)周期內(nèi)單極性調(diào)制時(shí)有兩個(gè)電平，雙極性有一個(gè)電平 9、對(duì)于單相交交變頻電路如下圖，在t2~t3時(shí)間段內(nèi)，P組晶閘管變流裝置與N組晶閘管變流裝置的工作狀態(tài)是（ ） A、P組阻斷，N組整流 B、P組阻斷，N組逆變 C、N組阻斷，P組整流 D、N組阻斷，P組逆變 10、在三相三線交流調(diào)壓電路中，輸出電壓的波形如圖所示，在t2~t3時(shí)間段內(nèi)，有（ ）晶閘管導(dǎo)通。 A、1個(gè) B、2個(gè) C、3個(gè) D、4個(gè) 密 封 線 三、簡(jiǎn)答題（本題共 4 小題，共30分） 1、電壓型逆變電路的主要特點(diǎn)是什么？（7分） 2、某一晶閘管，額定電壓為300V，額定電流為100A，維持電流為4mA，使用在下圖所示的各電路中是否合理?說(shuō)明其理由。(不考慮電壓、電流裕量)（8分） 3、下面BOOST升壓電路中，電感L、電容C與二極管的作用是什么？（7分） 4、變壓器漏感對(duì)整流電路有什么影響？（8分） 四、作圖題（本題共3小題，共26分） 1、畫(huà)出三相橋式全控整流電路帶阻感負(fù)載的原理圖，并給圖中6個(gè)晶閘管寫(xiě)上正確的編號(hào)，編號(hào)寫(xiě)在晶閘管的正上方或正下方。變壓器采用Δ/Y接法。（8分） 密 封 線 2、畫(huà)出下圖對(duì)應(yīng)的Ud、iT1、VT1的波形其中虛線為脈沖信號(hào)。（12分） 3、將控制電路、檢測(cè)電路、驅(qū)動(dòng)電路、主電路填入以下框圖中，組成一個(gè)電力電子應(yīng)用系統(tǒng)。（6分） 六、計(jì)算題（本題共1小題，共15分） 1、有一個(gè)三相全控橋整流電路。已知電感負(fù)載L=0.2H、α=60、R=1Ω、變壓器二次相電壓U2=100V。試畫(huà)出Ud的波形，計(jì)算負(fù)載端輸出的直流電壓Ud和負(fù)載電流平均值Id，計(jì)算變壓器二次電流的有效值I2。 一、填空題：（本題共7小題，每空1分，共20分） 1、請(qǐng)?jiān)谡_的空格內(nèi)標(biāo)出下面元件的簡(jiǎn)稱： 電力晶體管　 ；可關(guān)斷晶閘管　 ；功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管　 　；絕緣柵雙極型晶體管 　 ；IGBT是 和 的復(fù)合管。 2、晶閘管對(duì)觸發(fā)脈沖的要求是 、 和 。 3、多個(gè)晶閘管相并聯(lián)時(shí)必須考慮　 　的問(wèn)題，解決的方法是　 。 4、在電流型逆變器中，輸出電壓波形為　 波，輸出電流波形為　 　波。 5、三相橋式逆變電路，晶閘管換相是在同一橋臂上的上、下二個(gè)開(kāi)關(guān)管間進(jìn)行，稱為_(kāi)______導(dǎo)電型 6、當(dāng)溫度降低時(shí)，晶閘管的觸發(fā)電流會(huì)　 、正反向漏電流會(huì) ； 7、常用的過(guò)電流保護(hù)措施有　　 、　　 、 、　　 。（寫(xiě)出四種即可） 二、選擇題（本題共10小題，每題1分，共10分） 1、單相半控橋整流電路的兩只晶閘管的觸發(fā)脈沖依次應(yīng)相差（ ）度。 A、180 B、60 C、360 D、120 2、α為 度時(shí)，三相半波可控整流電路，電阻性負(fù)載輸出的電壓波形，處于連續(xù)和斷續(xù)的臨界狀態(tài)。 A、0度 B、60度 C、30度 D、120度， 3、晶閘管觸發(fā)電路中，若改變（ ）的大小，則輸出脈沖產(chǎn)生相位移動(dòng)，達(dá)到移相控制的目的。 A、同步電壓 B、控制電壓 C、脈沖變壓器變比 D、以上都不能 4、可實(shí)現(xiàn)有源逆變的電路為（ ）。 A、三相半波可控整流電路 B、三相半控橋整流橋電路 C、單相全控橋接續(xù)流二極管電路 D、單相半控橋整流電路 5、在一般可逆電路中，最小逆變角βmin選在下面那一種范圍合理（ ）。 A、30-35 B、10-15 C、0-10 D、0。 6、單相半波可控整流電阻性負(fù)載電路中，控制角α的最大移相范圍是（ ） A、90 B、120 C、150 D、180 7、若增大SPWM逆變器的輸出電壓基波頻率，可采用控制方法是（ ） A、增大三角波幅度 B、增大三角波頻率 C、增大正弦調(diào)制波頻率 D、增大正弦調(diào)制波幅度 8、采用多重化電壓源型逆變器的目的，主要是為（ ） A、減小輸出幅值 B、增大輸出幅值 C、減小輸出諧波 D、減小輸出功率 9、為限制功率晶體管的飽和深度，減小存儲(chǔ)時(shí)間，恒流驅(qū)動(dòng)電路經(jīng)常采用（ ） A、抑制電路 B、抗飽和電路 C、抑制電路 D、吸收電路 10、一般認(rèn)為交交變頻輸出的上限頻率（ ） A、與電網(wǎng)有相同的頻率 B、高于電網(wǎng)頻率 C、可達(dá)電網(wǎng)頻率的80% D、約為電網(wǎng)頻率的1/2~1/3 三、判斷題（正確打√，錯(cuò)誤打）：（本題共10小題，每小題1分，共10分） 密 封 線 1、在半控橋整流帶大電感負(fù)載不加續(xù)流二極管電路中，電路出故障時(shí)會(huì)出現(xiàn)失控現(xiàn)象。（ ） 2、在用兩組反并聯(lián)晶閘管的可逆系統(tǒng)，使直流電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行時(shí)，其中一組逆變器工作在整流狀態(tài)，另一組工作在逆變狀態(tài)。（ ） 3、晶閘管串聯(lián)使用時(shí)，必須注意均流問(wèn)題。（ ） 4、逆變角太大會(huì)造成逆變失敗。（ ） 5、并聯(lián)諧振逆變器必須是略呈電容性電路。（ ） 6、給晶閘管加上正向陽(yáng)極電壓它就會(huì)導(dǎo)通。（ ） 7、有源逆變指的是把直流電能轉(zhuǎn)變成交流電能送給負(fù)載。（ ） 8、在單相全控橋整流電路中，晶閘管的額定電壓應(yīng)取U2。（ ） 9、三相半波可控整流電路中，電路輸出電壓波形的脈動(dòng)頻率為300Hz。（ ） 10、變頻調(diào)速是改變電動(dòng)機(jī)內(nèi)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度達(dá)到改變轉(zhuǎn)速的目的。（ ） 四、簡(jiǎn)答題（本題共3小題，共32分） 1、試說(shuō)明IGBT、GTR、GTO和電力MOSFET各自的優(yōu)缺點(diǎn)。（12分） 器 件 優(yōu) 點(diǎn) 缺 點(diǎn) IGBT GTR GTO 電 力 MOSFET 2、試分析下圖間接交流變流電路的工作原理，并說(shuō)明其局限性。（10分） 3、軟開(kāi)關(guān)電路可以分為哪幾類？各有什么特點(diǎn)？（10分） 五、作圖題（本題共1小題，共16分） 1、在三相半波整流電路中，如果U相的觸發(fā)脈沖消失，試?yán)L出在電阻負(fù)載下整流電壓ud的波形和V相上晶閘管VT2上的管壓降波形。設(shè)觸發(fā)角分別為15和60。 密 封 線 （1）觸發(fā)角為15時(shí) Ud UVT2 Ud UVT2 （2）觸發(fā)角為60時(shí) 六、計(jì)算題（本題共1小題，共12分） 1、單相橋式全控整流電路，U2＝100V，負(fù)載中R=20Ω，L值極大，反電動(dòng)勢(shì)E＝60V。當(dāng)α＝30時(shí)，要求： （1）作出ud、id和i2的波形；（3分） （2）求整流輸出平均電壓Ud、電流Id，變壓器二次電流有效值I2 ；（4分） （3）考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。 （5分） 一、填空題：（本題共5小題，每空1分，共20分） 1、由波形系數(shù)可知，晶閘管在額定情況下的有效值電流為ITn等于 倍IT（AV），如果IT（AV）=100安培，則它允許的有效電流為 安培。通常在選擇晶閘管時(shí)還要留出 倍的裕量。 2、三相橋式全控整流電路是由一組共 極三只晶閘管和一組共 極的三只晶閘管串聯(lián)后構(gòu)成的，晶閘管的換相是在同一組內(nèi)的元件進(jìn)行的。每隔 換一次相，在電流連續(xù)時(shí)每只晶閘管導(dǎo)通 度。要使電路工作正常，必須任何時(shí)刻要有 只晶閘管同時(shí)導(dǎo)通，一個(gè)是共 極的，另一個(gè)是共 極的元件，且要求不是 的兩個(gè)元件。 3、為了減小變流電路的開(kāi)、關(guān)損耗，通常讓元件工作在軟開(kāi)關(guān)狀態(tài)，軟開(kāi)關(guān)電路種類很多，但歸納起來(lái)可分為 與 兩大類。 4、提高變流置的功率因數(shù)的常用方法有 、 、 、 幾種。 5、三相半波可控整流電路電阻性負(fù)載時(shí)，電路的移相范圍 ，三相全控橋電阻性負(fù)載時(shí)，電路的移相范圍 ，三相半控橋電阻性負(fù)載時(shí)，電路的移相范圍 。 二、判斷題：（本題共10小題，每題1分，共10分） 1、雙向晶閘管的額定電流的定義與普通晶閘管不一樣，雙向晶閘管的額定電流是用電流有效值來(lái)表示的。（ ） 2、逆變器采用負(fù)載換流方式實(shí)現(xiàn)換流時(shí)，負(fù)載諧振回路不一定要呈電容性。（ ） 3、無(wú)源逆變指的是把直流電能轉(zhuǎn)換成交流電能送給交流電網(wǎng)。 （ ） 4、對(duì)三相橋式全控整流電路的晶閘管進(jìn)行觸發(fā)時(shí)，只有采用雙窄脈沖觸發(fā)，電路才能正常工作。（ ） 5、PWM脈寬調(diào)制型逆變電路中，采用不可控整流電源供電，也能正常工作。 （ ） 6、在變流裝置系統(tǒng)中，增加電源的相數(shù)也可以提高電網(wǎng)的功率因數(shù)。 （ ） 7、過(guò)快的晶閘管陽(yáng)極du/dt會(huì)使誤導(dǎo)通。（ ） 8、電流可逆斬波電路可實(shí)現(xiàn)直流電動(dòng)機(jī)的四象限運(yùn)行。（ ） 9、為避免三次諧波注入電網(wǎng)，晶閘管整流電路中的整流變壓器應(yīng)采用Y/Y接法（ ） 10、在DC/DC變換電路中，可以采用電網(wǎng)換流方法。（ ） 三、選擇題：（本題共10小題，每題1分，共10分） 1、三相全控橋式整流電路帶電阻負(fù)載，當(dāng)觸發(fā)角α=0時(shí)，輸出的負(fù)載電壓平均值為（ ）。 A、0.45U2 B、0.9U2 C、1.17U2 D、2.34U2 2、變流裝置的功率因數(shù)總是（ ）。 A、大于1 B、等于1 C、小于1大于0 D、為負(fù) 3、三相全控橋式整流電路帶大電感負(fù)載時(shí)，控制角α的有效移相范圍是（ ）。 A、0-90 B、30-120 C、60-150 D、90-150 4、三相半波可控整流電路在換相時(shí)，換相重疊角γ的大小與哪幾個(gè)參數(shù)有關(guān)（ ）。 A、α、Id、 XL、U2φ B、α、Id； C、α、U2 D、α、U2、XL； 5、為限制功率晶體管的飽和深度，減少存儲(chǔ)時(shí)間，桓流驅(qū)動(dòng)電路經(jīng)常采用（ ）。 A、du/dt抑制電路 B、抗飽和電路 密 封 線 C、di/dt抑制電路 D、吸收電路 6、單相半控橋電感性負(fù)載電路中，在負(fù)載兩端并聯(lián)一個(gè)續(xù)流二極管的作用是（ ）。 A、增加晶閘管的導(dǎo)電能力 B、抑制溫漂 C、增加輸出電壓的穩(wěn)定性 D、防止失控現(xiàn)象的產(chǎn)生 7、功率晶體管的安全工作區(qū)由以下4條曲線限定：集電極-發(fā)射極允許最高擊穿電壓，集電極最大允許直流功率線，集電極最大允許電流線和_______ A、基極最大允許直流功率線 B、基極最大允許電壓線 C、臨界飽和線 D、二次擊穿功率線 8、直流斬波電路是一種______變換電路。 A、AC/AC B、DC/AC C、DC/DC D、AC/DC 9、三相半波帶電阻性負(fù)載時(shí)，α為 度時(shí)，可控整流輸出的電壓波形處于連續(xù)和斷續(xù)的臨界狀態(tài)。 A、0度 B、60度 C、30度 D、120度。 10、在晶閘管觸發(fā)電路中，改變 的大小，則輸出脈沖產(chǎn)生相位移動(dòng)，達(dá)到移相控制的目的。 A、同步電壓 B、控制電壓 C、脈沖變壓器變比 D、整流變壓器變比 四、簡(jiǎn)答題：（本題共4小題，共28分） 1、 什么是逆變失??？逆變失敗后有什么后果？形成的原因是什么？（8分） 2、下面BOOST升壓電路中，電感L與電容C的作用是什么？（6分） 3、晶閘管變流裝置中為什么在主電路上要加入整流變壓器進(jìn)行降壓？（7分） 4、單相電壓型逆變電路中，電阻性負(fù)載和電感性負(fù)載對(duì)輸出電壓、電流有何影響？電路結(jié)構(gòu)有哪些變化？（7分） 五、作圖題：（本題共2小題，共14分） 1、對(duì)于下圖所示的橋式可逆斬波電路，若需使電動(dòng)機(jī)工作于反轉(zhuǎn)電動(dòng)狀態(tài)，試分析電路的工作情況，并繪出相應(yīng)的兩條電流流通路徑，同時(shí)標(biāo)注電流流向。（8分） uab uac ubc uba uca ucb uab uac ud 2、設(shè)三相橋式可控整流電路工作于有源逆狀態(tài)，試畫(huà)出β=60時(shí)的整流輸出電壓波形（6分） 六、計(jì)算題（本題共1小題，共18分） 1、三相全控橋式整流電路，L=0.2H，R=4Ω，要求Ud從0~220V之間變化。試求： （1）不考慮控制角裕量時(shí)的，整流變壓器二次線電壓。（3分） （2）如電壓，電流裕量取2倍，計(jì)算晶閘管額定電壓，電流值。（8分） （3）變壓器二次電流有效值I2。（4分） （4）計(jì)算整流變壓器二次側(cè)容量S2。（3分） 一、填空題（本題共17小題，每空1分，共20分） 1、晶閘管是硅晶體閘流管的簡(jiǎn)稱，常用的外形有 與 。 2、選用晶閘管的額定電流時(shí)，根據(jù)實(shí)際最大電流計(jì)算后至少還要乘以 。 3、晶閘管的導(dǎo)通條件是 。 4、晶閘管的斷態(tài)不重復(fù)峰值電壓UDSM與轉(zhuǎn)折電壓UBO在數(shù)值大小上應(yīng)為，UDSM UBO。 5、從晶閘管的伏安特性曲線可知，晶閘管具有 的特性。 6、把晶閘管承受正壓起到觸發(fā)導(dǎo)通之間的電角度稱為 。 7、觸發(fā)脈沖可采取寬脈沖觸發(fā)與雙窄脈沖觸發(fā)兩種方法，目前采用較多的是 觸發(fā)方法。 8、 可控整流電路，是三相可控整流電路最基本的組成形式。 9、在三相半波可控整流電路中，電感性負(fù)載，當(dāng)控制角 時(shí)，輸出電 壓波形出現(xiàn)負(fù)值，因而常加續(xù)流二極管。 10、三相橋式整流電路中，當(dāng)控制角α＝300時(shí)，則在對(duì)應(yīng)的線電壓波形上觸發(fā)脈 沖距波形原點(diǎn)為 。 11、考慮變壓器漏抗的可控整流電路中，如與不考慮漏抗的相比，則使輸出電壓 平均值 。 12、有源逆變器是將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能饋送回 的逆變電路。 13、有源逆變產(chǎn)生的條件之一是：變流電路輸出的直流平均電壓Ud的極性必須保證與直流電源電勢(shì)Ed的極性成 相連，且滿足|Ud|<|Ed|。 14、為了防止因逆變角β過(guò)小而造成逆變失敗，一般βmin應(yīng)取 ，以保證逆變時(shí)能正常換相。 15、載波比(又稱頻率比)K是PWM主要參數(shù)。設(shè)正弦調(diào)制波的頻率為fr，三角波的頻率為fc，則載波比表達(dá)式為K= 。 16、抑制過(guò)電壓的方法之一是用 吸收可能產(chǎn)生過(guò)電壓的能量，并用電阻將其消耗。 17、斬波器的時(shí)間比控制方式分為 、 、 三種方式。 二、選擇題（本題共10小題，每題1分，共10分） 1、晶閘管的伏安特性是指( ) A、陽(yáng)極電壓與門(mén)極電流的關(guān)系 B、門(mén)極電壓與門(mén)極電流的關(guān)系 C、陽(yáng)極電壓與陽(yáng)極電流的關(guān)系 D、門(mén)極電壓與陽(yáng)極電流的關(guān)系 2、晶閘管電流的波形系數(shù)定義為( ) A、 B、 C、Kf =IdTIT D、Kf =IdT-IT 3、接有續(xù)流二極管的單相半控橋式變流電路可運(yùn)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、電阻性負(fù)載三相半波可控整流電路，相電壓的有效值為U2，當(dāng)控制角α≤30時(shí)，整流輸出電壓平均值等于( ) A、1.17U2cosα B、1.17U2sinα C、1.41U2cosα D、1.41U2sinα 5、在大電感負(fù)載三相全控橋中，整流電路工作狀態(tài)的最大移相范圍是（） A、60 B、180 C、120 D、90 6、對(duì)于三相半波可控整流電路，換相重疊角γ與哪幾個(gè)參數(shù)有關(guān)( ) A、α、U2、負(fù)載電流Id以及變壓器漏抗XC B、α和U2 C、α以及負(fù)載電流I D、α、U2以及變壓器漏抗XC 7、單相全控橋式變流電路工作于有源逆變狀態(tài)，在逆變角β期間，處于換相進(jìn)行關(guān)斷的晶閘管承受的電壓是( ) A、反向電壓 B、正向電壓 C、零電壓 D、交變電壓 8、三相全控橋式有源逆變電路，晶閘管電流的有效值IT為( ) A、 B、 C、 D、Id 密 封 線 9、若增大SPWM逆變器的輸出電壓基波頻率，可采用的控制方法是( ) A、增大三角波幅度 B、增大三角波頻率 C、增大正弦調(diào)制波頻率 D、增大正弦調(diào)制波幅度 10、晶閘管固定脈寬斬波電路，一般采用的換流方式是( ) A、電網(wǎng)電壓換流 B、負(fù)載電壓換流 C、器件換流 D、LC諧振換流 三、簡(jiǎn)答題（本題共5小題，每小題5分，共25分） 1、 維持晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？怎樣才能由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷？（5分） 2、 要實(shí)現(xiàn)有源逆變，必須滿足什么條件？哪些電路類型不能進(jìn)行有源逆變？（5分） 3、 什么是直流斬波電路？分別寫(xiě)出降壓和升壓斬波電路直流輸出電壓U0與電源電壓Ud的關(guān)系式。（5分） 4、簡(jiǎn)述對(duì)觸發(fā)電路的三點(diǎn)要求。（5分） 5、對(duì)于正弦脈沖寬度調(diào)制（SPWM），什么是調(diào)制信號(hào)？什么是載波信號(hào)？何謂調(diào)制比？（5分） 四、作圖題（本題共2小題，每小題10分，共20分） 已知單相全控橋式整流電路，帶電阻性負(fù)載。試?yán)L出當(dāng)控制角α = 600時(shí)的輸出電壓波形ud，晶閘管T1的端電壓波形UT1。 2、試?yán)L出三相半波共陰極組電路當(dāng)β=600時(shí)的輸出電壓波形ud，以及晶閘管T1的端電壓波形（L=∞）。 密 封 線 五、計(jì)算題（本題共1小題，共15分） 三相全控橋式整流電路如圖所示，Ld=0..2H，Rd=4Ω，要求Ud從0～220V之間變化，試求： 1)、不考慮控制角裕量時(shí)，整流變壓器二次相電壓U2； 2)、如電壓、電流裕量取2倍，選擇晶閘管型號(hào)； 3)、整流變壓器二次側(cè)容量S2； 4)、電路的功率因數(shù)cosΦ； 5)、當(dāng)觸發(fā)脈沖距對(duì)應(yīng)二次相電壓波形原點(diǎn)多少電度角時(shí)，Ud已為0。 六、分析題（本題共1小題，共10分） 如圖所示為電壓型三相逆變器，試以U相橋臂VT1、VT4之間的換流過(guò)程來(lái)分析電路的工作原理，并說(shuō)明此電路的特點(diǎn)。 一、填空題（本題共17小題，每空1分，共20分） 1、晶閘管的內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有 端、 層、 個(gè)PN結(jié)。 2、在螺栓式晶閘管上有螺栓的一端是 極。 3、晶閘管的關(guān)斷條件是 。 4、額定電流為100A的晶閘管，流過(guò)單向正弦全波時(shí)的最大可能平均電流是 。 5、當(dāng)晶閘管承受反向陽(yáng)極電壓時(shí)，不論門(mén)極為何種極性觸發(fā)電壓，管子都將工作在 狀態(tài)。 6、考慮變壓器漏抗的可控整流電路中，在換相過(guò)程期間，兩個(gè)相鄰的晶閘管同時(shí)導(dǎo)通，對(duì)應(yīng)的電角度稱為 。 7、在三相全控橋中，接在同一相的兩個(gè)晶閘管觸發(fā)脈沖的相位應(yīng)相差 。 8、在三相半波可控整流電路中，電阻性負(fù)載，當(dāng)控制角 時(shí)，電流連續(xù)。 9、三相橋式可控整流電路適宜在 電壓而電流不太大的場(chǎng)合使用。 10、帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路是由兩組三相半波可控整流電路 組成。 11、三相半波可控整流電路，供電變壓器每相漏感折合到次級(jí)的ＬB為100μH，直流負(fù)載電流Id＝150A，則換相壓降△Ｕγ= 。 12、將直流電逆變?yōu)槟骋活l率或可變頻率的交流電直接輸出到 的過(guò)程稱為無(wú)源逆變。 13、在單相全控橋式變流器控制直流電動(dòng)機(jī)卷?yè)P(yáng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)中，當(dāng)a>π/2時(shí)，電 流主要是依靠電動(dòng)勢(shì)Ed來(lái)維持的，所以總的能量是電動(dòng)機(jī)回饋給 。 14、有環(huán)流可逆電路常見(jiàn)的主電路聯(lián)結(jié)方式有 、 。 15、在無(wú)源逆變與直接斬波電路中，都必須設(shè)置換流 ，強(qiáng)迫導(dǎo)通的晶閘管可靠關(guān)斷。 16、晶閘管元件并聯(lián)時(shí)，要保證每一路元件所分擔(dān)的電流 。 17、根據(jù)對(duì)觸發(fā)電路的要求知道，觸發(fā)電路應(yīng)包括同步信號(hào)發(fā)生器、 、脈沖整形與功放電路。 二、選擇題（本題共10小題，每題1分，共10分） 1、具有自關(guān)斷能力的電力半導(dǎo)體器件稱為( ) A、全控型器件 B、半控型器件 C、不控型器件 D、觸發(fā)型器件 2、取斷態(tài)重復(fù)峰值電壓和反向重復(fù)峰值電壓中較小的一個(gè)，并規(guī)化為標(biāo)準(zhǔn)電壓等級(jí)后，定為該晶閘管的( ) A、轉(zhuǎn)折電壓 B、反向擊穿電壓 C、閾值電壓 D、額定電壓 3、單相半控橋式整流電路帶純電阻性負(fù)載時(shí)，晶閘管承受正向電壓的最大值為( ) A、 B、 C、 D、 4、單相橋式半控整流電路中，電阻性負(fù)載，流過(guò)每個(gè)晶閘管的有效電流IT＝( ) A、I B、0.5I C、(１/)*I D、()*I 5、三相橋式全控整流電路，電阻性負(fù)載時(shí)的移相范圍為（ ）。 A、00～1800 B、00～1500 C、00～1200 D、00～900 6、單相全控橋式有源逆變電路，控制角為a，則輸出電壓的平均值為( ) A、Ud=1.17U2cosa B、Ud=0.9U2cosa C、Ud=-2.34U2cosa D、Ud=0.45U2cosa 7、三相全控橋式變流電路工作于有源逆變狀態(tài)的條件是( ) A、 B、 C、 D、 8、為了防止逆變失敗，最小逆變角限制為( )。 A、100～150 B、200～250 C、300～350 D、400～450 密 封 線 9、電流型三相橋式逆變電路，120導(dǎo)通型，則在任一時(shí)刻開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通的個(gè)數(shù)是不同相的上、下橋臂( ) A、各一只 B、各二只 C、共三只 D、共四只 10、定寬調(diào)頻是斬波器的一種( ) A、時(shí)間比控制方式 B、瞬時(shí)值控制 C、移相控制方式 D、模糊控制 三、簡(jiǎn)答題（本題共5小題，每題5分，共25分） 1、 什么是可控整流?它是利用晶閘管的哪些特性來(lái)實(shí)現(xiàn)的?（5分） 2、 什么是逆變失??？導(dǎo)致逆變失敗的原因是什么？（5分） 3、 將右表格中空缺的部分按要求填好，變壓器二次相電壓為U2，對(duì)于電感負(fù)載滿足大電感負(fù)載的條件。（5分） 4、電壓源型變頻器和電流源型變頻器的區(qū)別是什么？（5分） 5、試說(shuō)明SPWM控制的基本原理。（5分） 四、作圖題（本題共2小題，每小題10分，共20分） 1、已知單相全控橋式整流電路，電感性負(fù)載不接續(xù)流二極管。試?yán)L出當(dāng)α=450時(shí)輸出電壓波形ud和晶閘管T1的端電壓波形。 2、三相橋式全控整流電路，電阻性負(fù)載，試畫(huà)出當(dāng)α=600時(shí)輸出電壓ud的波形、晶閘管的端電壓uT1的波形。 密 封 線 五、計(jì)算題（本題共1小題，共15分） 三相全控橋整流電路如圖所示。已知電感性負(fù)載L =0.2H、R =1Ω、α =75，變壓器二次相電壓U2=100V。 1) 計(jì)算負(fù)載的平均整流電壓Ud和負(fù)載電流平均值Id； 2) 選擇晶閘管的型號(hào)； 3) 計(jì)算變壓器二次電流的有效值I2。 六、分析題（本題共1小題，共10分） 如圖所示為串聯(lián)二極管式電流型三相逆變器，試以從VT1到VT3之間的換流過(guò)程來(lái)分析電路的工作原理，并說(shuō)明此電路的特點(diǎn)。 一、填空題（本題共14小題，每空1分，共20分） 1、晶閘管是三端器件，三個(gè)引出電極分別為：陽(yáng)極、陰極和 極。 2、晶閘管的額定電流是用在一定條件下的 電流來(lái)標(biāo)定。 3、為了保證晶閘管可靠與迅速地關(guān)斷，通常在管子陽(yáng)極電壓下降為零之后， 加一段時(shí)間的 電壓。 4、同一晶閘管，維持電流IH與擎住電流IL的數(shù)值大小上有IL IH。 5、某晶閘管的型號(hào)為KP200-5，其中200表示 ，5表示 。 6、從晶閘管開(kāi)始承受正向電壓的到晶閘管導(dǎo)通時(shí)刻的電度角稱為 。 7、為了保證三相全控橋電路能啟動(dòng)工作，觸發(fā)脈沖必須采用 或 。 8、三相半波整流電路有 和 兩種接法。 9、三相全控橋的共陰極組要求觸發(fā)脈沖以120為間隔，依次在 半周觸發(fā)共陰極組的各晶閘管。 10、電阻性負(fù)載三相橋式可控整流電路中，晶閘管所承受的最大正向電壓UFm 等于 ，設(shè)U2為相電壓有效值。 11、在單相全控橋式變流器控制直流電動(dòng)機(jī)卷?yè)P(yáng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)中，若使變流器工作于有源逆變狀態(tài)時(shí)，需使控制角a>π/2，同時(shí)|Ed| |Ud|。 12、為了防止逆變失敗，對(duì)于工作在逆變狀態(tài)的電路，對(duì)其 的可靠性， 的質(zhì)量以及 的保護(hù)功能，都比整流電路要求高，同時(shí)對(duì)逆變角的限制為 。 13、電壓型逆變器其中間直流環(huán)節(jié)以 貯能。 14、晶閘管串聯(lián)時(shí)，給每只管子并聯(lián)相同的RC電路是 措施。 二、選擇題（本題共10小題，每題1分，共10分） 1、當(dāng)晶閘管承受反向陽(yáng)極電壓時(shí)，不論門(mén)極加何種極性觸發(fā)電壓，管子都將工作在( ) A、導(dǎo)通狀態(tài) B、關(guān)斷狀態(tài) C、飽和狀態(tài) D、不定 2、在型號(hào)KP10－12G中，數(shù)字10表示( ) A、額定電壓10V B、額定電流10A C、額定電壓1000V D、額定電流100A 3、單相半波可控整流電阻性負(fù)載電路中，控制角α的最大移相范圍是( ) A、90 B、120 C、150 D、180 4、三相半波可控整流電路的自然換相點(diǎn)是( ) A、交流相電壓的過(guò)零點(diǎn) B、本相相電壓與相鄰相電壓正半周的交點(diǎn)處 C、比三相不控整流電路的自然換相點(diǎn)超前30 D、比三相不控整流電路的自然換相點(diǎn)滯后60 5、在晶閘管三相橋式可控整流電路電流斷續(xù)時(shí)的機(jī)械特性中，當(dāng)α( )時(shí)，所有不同控制角的特性曲線實(shí)際空載轉(zhuǎn)速均相同。 A、≤300 B、≤600 C、≤900 D、≤1200 6、在大電感負(fù)載三相全控橋中，當(dāng)α>60時(shí)，在過(guò)了自然換相點(diǎn)之后和下一個(gè)晶閘管被觸發(fā)之前，整流輸出ud為負(fù)值，交流電源接受回饋的能量，電感( ) A、釋放儲(chǔ)能 B、既不釋放能量也不儲(chǔ)能 C、吸收能量 D、以儲(chǔ)能為主 7、將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能供給負(fù)載的變流器是( ) A、有源逆變器 B、A/D變換器 C、D/A變換器 D、無(wú)源逆變器 8、采用多重化電壓源型逆變器的目的，主要是為( ) A、減小輸出幅值 B、增大輸出幅值 C、減小輸出諧波 D、減小輸出功率 9、180導(dǎo)電型電壓型三相橋式逆變電路，其換相是在如下哪種情形的上、下二個(gè)開(kāi)關(guān)之間進(jìn)行( ) A、同一相 B、不同相 C、固定相 D、不確定相 10、直波斬波電路是一種( )變換電路 A、AC/AC B、DC/AC C、DC/DC D、AC/DC 密 封 線 三、簡(jiǎn)答題（本題共5小題，每題5分，共25分） 3、 試簡(jiǎn)述三相半控橋式整流電路與三相全控橋式整流電路的特點(diǎn)。 2、將下列表格中空缺的部分按要求填好，變壓器二次相電壓為U2，對(duì)于電感負(fù)載滿足大電感負(fù)載的條件。 3、舉出三種常用過(guò)電流保護(hù)電器，并指出其動(dòng)作時(shí)間的典型值。 4、已知三相半波可控整流電路，采用NPN管的鋸齒波同步觸發(fā)電路