电力电子技术复习题.pdf

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1、一、选择题1.晶闸管的伏安特性是指。（C）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.可关断晶闸管的文字符号是。（A）A.GTOB.GTRC.P-MOSFETD.IGBT3.下列两种电力电子器件中均属于全控型器件的是。（D）A.GTO 和 SCRB.GTR 和电力二极管C.GTR 和 SCRD.GTO 和 GTR4.单相半波可控整流电路，阻性负载，控制角 的最大移相范围是 0。（D）A.90B.120C.150D.180B.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5.关于有源逆变的条件，表述正确的是。（A）A 要有直流电动势，其极性和晶闸管的导通方向一致，其值应大于

2、变流电路直流侧的平均电压B 要有直流电动势，其极性和晶闸管的导通方向相反，其值应大于变流电路直流侧的平均电压C 要有直流电动势，其极性和晶闸管的导通方向一致，其值应小于变流电路直流侧的平均电压D 要有直流电动势，其极性和晶闸管的导通方向相反，其值应小于变流电路直流侧的平均电压6.升压斩波电路能使输出电压高于电源电压的关键原因是电感 L 储能泵升和。（C）A.VD 的单相导电 B.开关 V 的通断特性C.电容 C 的电压保持 D.电容 C 的“通交隔直”性7.利用晶闸管投切电容器控制无功功率，一般采用是控制电路。（C）A.交流调压控制电路 B.交流调功控制电路C.交流电力电子开关 D.交交变频电

3、路8一交流单相晶闸管调压器用作控制从 220V 交流电源送至电阻为 2，感抗为 2 的串联负载电路的电压，则稳态时控制角移相范围是。（C）A.001800B.3001800C.4501800D.60018009.逆变电路是。（B）A.AC/DC 变换器C.AC/AC 变换器B.DC/AC 变换器D.DC/DC 变换器10.电压型逆变器，交流侧电压波形为。（B）A正弦波 B矩形波 C锯齿波 D梯形波11.当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都将工作在。（B）A.导通状态 B.关断状态C.饱和状态 D.开关状态12.大功率晶体管的文字符号是。（B）A.GTOB.GTRC.P

4、-MOSFETD.IGBT13.下列两种电力电子器件中均属于全控型器件的是。（C）A.GTO 和 SCRB.GTR 和电力二极管C.GTR 和 IGBTD.IGBT 和 SCR14.单相半控桥式整流电路带纯电阻性负载时，晶闸管承受正向电压的最大值为。（B）A.12U22B.2U2C.2 2U2D.6U215.关于有源逆变的条件，表述正确的是。（B）A 要求晶闸管的控制角小于 90 度，使 Ud 为正值B.要求晶闸管的控制角大于 90 度，使 Ud 为负值C.要求晶闸管的控制角大于 60 度，使 Ud 为正值D.要求晶闸管的控制角大于 30 度，使 Ud 为正值16.升压斩波电路能使输出电压高于

5、电源电压的关键原因是电容 C 的电压保持和。（B）A.VD 的单相导电 B.电感 L 储能泵升C.电感 L“通直阻交”性 D.电容 C 的电压保持17.斩控式交流调压电路一般采用的开关器件是。（D）A.电力二极管 B.机械式开关C.半控型器件 D.全控型器件18.一交流单相晶闸管调压器用作控制从 220V 交流电源送至电阻为 3，感抗为3 的串联负载电路的电压，则稳态时控制角移相范围是。（B）A.001800B.3001800C.4501800D.600180019.整流电路是。（A）A.AC/DC 变换器C.AC/AC 变换器B.DC/AC 变换器D.DC/DC 变换器20.电流型逆变器，交

6、流侧电流波形为。（A）A矩形波 B锯齿波 C梯形波 D正弦波21.按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度，电力二极管属于。(A)A.不可控器件 B.半控器件C.全控器件 D.复合型器件22.功率场效应管的文字符号是(C)A.GTOB.GTRC.P-MOSFETD.IGBT23下列两种电力电子器件中均属于全控型器件的是。(A)A.GTO 和 IGBTB.GTR 和电力二极管C.GTR 和 SCRD.IGBT 和 SCR24.三相桥式全控整流电路，在交流电源一个周期里，输出电压脉动。(D)A.2 次B.3 次 C.4 次D.6 次25.可以实现有源逆变的整流电路是。(C)A.有续流二极管的

7、整流电路 B.单相桥式半控整流电路C.没有续流二极管的全控整流电路 D.有续流二极管的全控整流电路26.斩波电路有三种控制方式：PWM 型、。(A)A.频率调制型和混合型 B.幅度调制型和混合型C.频率调制型和幅度调制型 D.相位控制型和通断控制型27.在每半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制，可以方便地调节输出电压的有效值，这种交流电力控制电路称为。(A)A.交流调压电路 B.交流调功电路C.交流电力电子开关 D.交交变频电路28.一交流单相晶闸管调压器用作控制从 220V 交流电源送至电阻为 1，感抗为3 的串联负载电路的电压，则稳态时控制角移相范围是。(D)A.001800B.30018

8、00C.4501800D.600180029.逆变电路可分为。(B)A.电流型逆变电路和半桥型逆变电路B.电压型逆变电路和电流型逆变电路C.电压型逆变电路和全桥型逆变电路D.电压型逆变电路和半桥型逆变电路30.电压型逆变器，交流侧电流波形是。(B)A矩形波 B因负载阻抗情况的不同而不同C梯形波 D锯齿波二、填空题1.晶闸管是三端器件，三个引出电极分别是阳极、阴极和门极。2.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目的是防止失控现象的产生。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，一是用宽脉冲触发；二是用双脉冲触发。4.交交变频电路中的相控整流电路是工作在整

9、流状态还是逆变状态，则是由输出电流方向和输出电压方向的异同决定。5.在由两组反并联变流装置组成的直流电机的四象限运行系统中，两组变流装置分别工作在正组整流状态、正组逆变状态、反组整流状态、反组逆变状态。6.换流方式有器件换流、电网换流、负载换流、强迫换流四种方式。7.逆变器分为有源逆变器和无源逆变器两大类型。8.正弦脉宽调制(SPWM)的载波信号波形一般是三角波，基准信号波形为正弦波。9.三相桥式全控整流电路，在交流电源一个周期里，输出电压脉动 6 次。10.交交变频电路中晶闸管的开通与关断必须采用无环流控制方式，防止两组晶闸管桥同时导通。11.有源逆变器是将直流电能转换为交流电能馈送回电网的

10、逆变电路。12.SPWM 有两种调制方式：单极性和双极性调制。三、判断题1.单相交流调压电阻性负载电路的移相范围在 0o-180o 内。（T）2.双极型功率晶体管和 MOSFET 的复合器件是 MCT。（F）3.若单相交流调压电阻性负载电路的移相触发角等于零时，则电路的功率因素为 1。（T）4.电压型逆变器，直流侧是电压源，或并联有大电容，相当于电压源。（T）5.直流斩波技术是将交流电变换为另一直流电压的技术。（F）6.降压斩波器的输出功率等于输入功率，可将降压斩波器看作直流降压变压器。（T）7.电流型逆变器，直流侧是电流源，或串联有大电感，相当于电流源。（T）8.脉宽调制变频电路的基本原理是

11、：控制逆变器开关元件的导通和关断时间比，即调节脉冲宽度来控制逆变电压的大小和频率。（T）9.软开关技术是利用以谐振为主的辅助换流手段，解决了电路中的开关损耗和开关噪声问题，使开关频率可以大幅度提高。（T）10.交交变频电路中哪组整流器电路工作是由输出电压决定。（F）11.组合变流电路是将某几种基本的变流电路AC/DC、DC/DC、AC/AC、DC/DC 组合起来，以实现一定新功能的变流电路。（T）12.UPS 广泛应用于各种对交流供电可靠性和供电质量要求高的场合。（T）13.双极型功率晶体管和 MOSFET 的复合器件是 GTO。（F）14.直流斩波技术是将一直流电变换为交流电的技术。（F）1

12、5.升压斩波电路的输出功率等于输入功率，可将升压斩波电路看作直流升压变压器。（T）16.交交变频电路中哪组整流器电路工作是由输出电流决定。（T）17.单相交流调压电阻性负载电路的移相范围在 0o-180o 内，在电感性负载时移相范围在 0o-180o 内。（F）18.若单相交流调压电阻性负载电路的移相触发角等于 180o时，则电路的功率因素为 1。（F）19.软开关电路可以消除开关过程中电压电流的重叠，降低它们的变化率，从而大大减少甚至消除损耗和开关噪声。（T）20.电压型逆变器的直流回路呈现高阻抗。（F）21.电流型逆变器的直流回路呈现低阻抗。（F）22.PWM 控制技术的重要理论基础是面积

13、等效原理。（T）23.间接直流变换电路主要用于开关电源方面。（T）24.间接交流变流电路由逆变电路、中间直流电路和逆变电路构成。（F）25.直流斩波技术是将一直流电变换为另一固定电压或可调电压的直流电的技术。（T）26.升降压斩波电路的输出功率等于输入功率，可将升降压斩波电路看作直流变压器。（T）27.交交变频电路中哪组整流器电路工作是由输入电压决定。（F）28.单相交流调压电阻性负载电路的功率因素随移相触发角的增大而降低。（T）29.单相交交变频电路中，为了使输出电压 u0 的波形接近正弦波，可以按正弦规律对 角进行调制。（T）30.双极型功率晶体管和 MOSFET 的复合器件是 GTR。（

14、F）31.电压型逆变器的直流回路呈现低阻抗。（T）32.电流型逆变器的直流回路呈现高阻抗。（T）33 在 PWM 控制电路中，PWM 调制方式可分为异步调制和同步调制，其中载波信号和调制信号不保持同步的调制方式称为异步调制。（T）34.根据电路中主要的开关元件开通及关断时的电压电流状态，可将软开关电路分为零电压电路和零电流电路两大类。（T）35.间接直流变换电路主要用于变频器方面。（F）36.间接交流变流电路由整流电路、中间直流电路和逆变电路构成。（T）四、简答题1简述题右图所示的降压斩波电路的工作原理。答：在一个控制周期中，让V V导通一段时间t tonon，由电源E E向L L、R R、M

15、M供电，在此期间，u uo o E E。(2分)。然后使V V关断一段时间t toffoff，此时电感L L通过二极管VD向R R和MM供电，u uo o 0 0。(2分)。一个周期内的平均电压U Uo o t tonon E E。输出电压小于电源电压，起到t tonon t toffoff降压的作用。(1分)评分说明：评分说明：(1)表达出V V导通期间电路的主要工作回路，计2分。(2)表达出V V关断期间电路的主要工作回路，计2分。(3)表达出输出电压与输入电压的关系，计1分。(4)计分点的最小计分为计分点满分的一半2.简述题右图所示升压斩波电路的基本工作原理。（图中设：电感L L、与电容

16、C C足够大）答：假设电路中电感L L值很大，电容C C值也很大。当V V的电压向负载处于通态时，电源E E向电感L L充电，充电电流基本恒定为I I1 1，同时电容C C上R R供电，因C C值很大，基本保持输出电压为恒值U Uo o。设V V处于通态的时间为t tonon，此阶段电感L上积蓄的能量为EIEI1 1t tonon。E E和L L共同向电容C C充电并向负载R R提供能量。(2分)。设V V处于断态的时间为t toffoff，则在此期间电感L L释(2分)。当V V处于断态时放的能量为(U Uo o E E)I I1 1t toffoff。当电路工作于稳态时，一个周期T T中电

17、感L积蓄的能量与释放的能量相等，即：EIEI1 1t tonon (U Uo o E E)I I1 1t toffoff化简得式中的T T 1 1，输出电压高于电源电压，故称该电路为升压斩波电路。(1分)t toffoff评分说明：评分说明：(1)表达出V V导通期间电路的主要工作回路，计2分。(2)表达出V V关断期间电路的主要工作回路，计2分。(3)表达出输出电压与输入电压的关系，计1分。(4)计分点的最小计分为计分点满分的一半3.简述题右图所示升降压斩波电路的基本原理4.交流调压电路和交流调功电路有什么区别？交交变频电路的最高输出频率是多少？制约输出频率提高的因素是什么？答：就常用的 6

18、 脉波三相桥式电路而言，输出上限频率一般不高于电网频率的 1/31/2。（2 分）。制约频率提高的原因是由于每段电网电压的平均持续时间是由变流电路的脉波数题4.1决定的，当输出频率增高时，输出电压一周期所含的电网电压的段数就减少，波形畸变就严重。（2 分）。因而电压波形畸变以及由此产生的电流波形畸变和转矩脉动是限制输出频率提高的主要因素。（1 分）评分说明：评分说明：(1)给出最高输出频率，计2分。(2)描述了制约输出频率提高因素原因，计2分。(3)表达了制约输出频率的因素，计1分。(4)计分点的最小计分为计分点满分的一半6.右图晶闸管相控单相交交变频电路，试简述该图的工作原理。答：电路中具有

19、相同特征的两组晶闸管整流电路反并联构成，将其中一组整流器作为正组整流器，另外为反组整流器，当正组整流器工作，反组整流器被封锁，负载端输出电压为上正下负；(2 分)。如果负组整流器工作，正组整流器被封锁，则负载端得到输出电压上负下正，(2 分)。这样就可以在负载端获得交变的输出电压。(1 分)评分说明：评分说明：(1)表达出正组工作、反组封锁的时的输出电压方向，计2分。(2)表达出反组工作、正组封锁的时的输出电压方向，计2分。(3)电路总体结论性表达，计1分。(4)计分点的最小计分为计分点满分的一半五、计算题1.单相半波可控整流电路对电感负载供电，L L 2020mHmH，U U2 2 1001

20、00V V，求当 6060o o时的负载电流I Id d，并画出u ud d与i id d波形。当60时，在 u2 正半周期 60180 期间晶闸管导通使电感 L 储能，电感 L 储藏的能量在 u2 负半周期 180300 期间释放，因此在 u2 一个周期中 60300 期间以下微分方程成立：2.单相桥式全控整流电路，已知U U2 2 100100V V，负载中R R 2 2，L L值极大。若控制角 3030o o，(1)作出u ud d、i id d和i i2 2的波形；(2)求整流输出平均电压U Ud d、电流I Id d，变压器二次电流有效值I I2 2；3.右右图所示的升压斩波电路中，

21、已知E 100V，L 值和 C 值极大，R R 2020，采用脉宽调制控制方式，当T T 4040s s、t tonon 2525s s时，计算输出电压平均值U Uo o、输出电流平均值I Io o。解：输出电压平均值为：t tonon t toffoffT T2525 5050U Uo o E E E E 100100 150150(V V)(4分)t toffofft toffoff5050输出电流平均值为：I Io o U Uo o150150 5 5(A A)(4 分)R R3030评分说明：评分说明：(1)每一物理量计算时，计算表达式计2分，计算结果计2分。(2)计分点的最小计分为计

22、分点满分的一半E EMM 3030V V，T T 5050s s、4.右图所示的降压斩波电路中，已知E E 200200V V，L值极大，R R 1010，t tonon 2020s s,计算输出电压平均值U Uo o、输出电流平均值I Io o解由于L值极大，故负载电流连续，于是输出电压平均值为T T t toffofft tonon5050 2020U Uo o E E E E 100100 6060(V V)(4 分)T TT T5050输出电流平均值为I Io o U Uo o E EMM6060 1010 2 2.5 5(A A)(4 分)R R2020评分说明：评分说明：题5.2(

23、1)每一物理量计算时，计算表达式计 2 分，计算结果计 2 分。(2)计分点的最小计分为计分点满分的一半5.右右图所示为三相半波可控整流电路，已知U U2 2 100100V V，带电阻电感负载，R 10，L值极大，若控制角 6060o o，(1)画出u ud d、i id d和i iVTVT1 1的波形；(2)计算U Ud d、I Id d、I IDVTDVT和I IVTVT。(1)u ud d、i id d和i iVTVT1 1的波形如下图：(4 分)(2)U Ud d、I Id d、I IDVTDVT和I IVTVT分别为U Ud d 1 1.1717U U2 2coscos 1 1.1

24、717 200200 coscos3030o o 202202.6464(V V)(2 分)I Id d U Ud dR R 202202.64642020 1010.1313(A A)(2 分)u2u2OOuGuGOudOudOiVTO1iVT1I IDVTDVT I Id d=30ua=30uaububucuc 1010.1313 3 3.3838(A A)(2 分)3 33 3ttttt1t1ttttttuabuabuacuacI IVTVT I Id d3 3 1010.13133 3 5 5.8585(A A)(2 分)评分说明：评分说明：(1)u ud d波形，计2分；(2)i i

25、d d波形，计1分；(3)i i2 2波形，计1分；OuVTO1uuVTac1uacOO(4)每一物理量计算时，计算表达式计 1 分，计算结果计 1 分。(5)计分点的最小计分为计分点满分的一半带电阻电感负载，R R 2020，L值极大，当 6060o o时，U2110V，6.三相桥式全控整流电路，要求：(1)画出u ud d、i id d和i iVTVT1 1的波形；(2)计算U Ud d、I Id d、I IDVTDVT和I IVTVT。解：(1)u ud d、i id d和i iVTVT1 1的波形如下图：(4 分)(2)U Ud d、I Id d、I IDVTDVT和I IVTVT分别

26、为U Ud d 2 2.3434U U2 2coscos 2 2.3434 100100 coscos3030o o 202202.6464(V V)(2 分)I Id d U Ud d 202202.6464 4040.5353(A A)(2 分)R R5 5 4040.5353 1313.5151(A A)(2 分)3 33 3I IDVTDVT I Id dI IVTVT I Id d3 3 4040.53533 3 2323.4 4(A A)(2 分)评分说明：评分说明：(1)u ud d波形，计2分；(2)i id d波形，计1分；(3)i i2 2波形，计1分；(4)每一物理量计算时，计算表达式计 1 分，计算结果计 1 分。(5)计分点的最小计分为计分点满分的一半ud1=30uaubucOud2udt1uabuacubcubaucaucbtuabuacOtidOiaOtt