电力电子技术第五版试题及答案4套

第五版 四套试题 加答案

《电力电子技术》试题(1)

一、填空（30分）

1、双向晶闸管的图形符号是，三个电极分别是有 、 、 、 .。

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

4、在同步电压为锯齿波的触发电路中，锯齿波底宽可达 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

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、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发射极与集电极复合而成。

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？ 一、填空

1、 第一阳极T1，第二阳极T2，门极G；I+，I-，III+，III-；

2、22U2；6U2。

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 一、 选择题

第五版 四套试题 加答案

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。

《电力电子技术》试题(2)

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、 5、在单相交流调压电路中，负载为电阻性时移相范围是。 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 8、目前常用的具有自关断能力的电力电子元件有、 几种。 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。

第五版 四套试题 加答案

电力电子技术试题（2）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、 0 ， ，

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； 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。

T

U E 2、 0

toff

（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(3)

一、填空题 （每空1分，34分）

1、实现有源逆变的条件为和

2、 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 状态、 状态、反组 状态、 状态。

3、 在有环流反并联可逆系统中，环流指的是只流经而不流经 的电流。为了减小环流，一般采用α状态。

4、有源逆变指的是把装置。

5、给晶闸管阳极加上一定的电流，晶闸管才能导通。

6、当负载为大电感负载，如不加续流二极管时，在电路中出现触发脉冲丢失时与

7、三相半波可控整流电路，输出到负载的平均电压波形脉动频率为HZ；而三相全控桥整流电路，输出到负载的平均电压波形脉动频率为 HZ；这说明 电路的纹波系数比 电路要小。

8、造成逆变失败的原因有、 、 、等几种。

9、 提高可控整流电路的功率因数的措施有、

第五版 四套试题 加答案

10、晶闸管在触发开通过程中，当阳极电流小于如去掉脉冲，晶闸管又会关断。 四、问答题（每题9分，18分）

1、什么是逆变失败？形成的原因是什么？

2、为使晶闸管变流装置正常工作，触发电路必须满足什么要求？ 五、分析、计算题：（每题9分，18分）

1、 三相半波可控整流电路，整流变压器的联接组别是D/Y—5，锯齿波同步触发电路中的信号综合管是NPN型三极管。试确定同步变压器TS的接法钟点数为几点钟时，触发同步定相才是正确的，并画出矢量图。（8分）

2、 如图所示：变压器一次电压有效值为220V，二次各段电压有效值为100V，电阻性负载，R=10Ω，当控制角α=90º时，求输出整流电压的平均值Ud，负载电流Id，并绘出晶闸管、整流二极管和变压器一次绕组电流的波形。（10分）

电力电子技术试题（3）答案

一、 填空题

1、 要有一个直流逆变电源，它的极性方向与晶闸管的导通方向一致，其幅极应稍大于逆变桥直流侧输出的平均电压；逆变桥必须工作在β<90º（即α>90º）区间，使输出电压极性与整流时相反，才能把直流能量逆变成交流能量反送到交流电网。 2、 整流，逆变，整流，逆变， 3、 变流桥，不流经负载，α>β， 4、 直流，交流，电网的，

5、 正向，正向门极，门极触发，

6、 单相桥式半控整流桥，三相桥式半控整流桥，

7、 150，300，三相桥式全控整流桥，三相半波可控流电路，

8、 逆变桥晶闸管或元件损坏，供电电源缺相，逆变角太小，触发脉冲丢失或未按时到达， 9、 小控制角运行，增加电源相数，多组变流装置串联运行并进行控制，增加电容补偿装置， 10、 掣住，触发脉冲，

四、 问答题：

1、逆变失败指的是：逆变过程中因某种原因使换流失败，该关断的器件末关断，该导通的器件末导通。从而使逆变桥进入整流状态，造成两电源顺向联接，形成短路。逆变失败后果是严重的，会在逆变桥与逆变电源之间产生强大的环流，损坏开关器件。产生逆变失败的原因：一是逆变角太小；二是出现触发脉冲丢失；三是主电路器件损坏；四是电源缺相等。 2、 A、触发电路必须有足够的输出功率；

A、 触发脉冲必须与主回路电源电压保持同步； B、 触发脉冲要有一定的宽度，且脉冲前沿要陡； C、 触发脉冲的移相范围应能满足主电路的要求；

《电力电子技术》课程期末考试试题(4)

一、 填空题 （每空1分，34分）

1、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。

2、PWM逆变电路的控制方法有、、三种。其中调制法又可分为 、 两种。

3、在电力晶闸管电路中，常用的过电压保护

有 、 、 、 和 等几种。

4、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。

5、通常变流电路实现换流的方式有、 、四种。 6、在单相交流调压电路中，负载为电阻性时移相范围是。 7、目前常用的具有自关断能力的电力电子元件有 、几种。

8、提高变流置的功率因数的常用方法有 四、问答题：（每题8分，16分）

1、什么是逆变失败？逆变失败后有什么后果？形成的原因是什么？ 2、为使晶闸管变流装置正常工作，触发电路必须满足什么要求？

第五版 四套试题 加答案

五、计算题：（每题10分，20分）

1、 1、画出下图所示整流电路在控制角U2 220时的波形图，并说出该电路的移相范围是多大？如果该电路的相电压为220V，则输出最大直流电压和最小直流电压分别为多少。

一、填空：

1、恒压频控制，转差频率控制，矢量控制，直接转矩控制， 1、 计算法，调制法，跟踪控制法。异步调控法，同步调控法， 2、 避雷器；阻容吸收；硒堆；压敏电阻；整流式阻容吸收； 3、 零电压电路，零电流电路，

4、 器件换流，电网换流，负载换流，强迫换流，

5、 0 ， ， 7、GTO；GTR；MOSFET；IGBT；

8、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。 二、判断题, 四、问答题：

1、逆变失败指的是：逆变过程中因某种原因使换流失败，该关断的器件末关断，该导通的器件末导通。从而使逆变桥进入整流状态，造成两电源顺向联接，形成短路。逆变失败后果是严重的，会在逆变桥与逆变电源之间产生强大的环流，损坏开关器件。产生逆变失败的原因：一是逆变角太小；二是出现触发脉冲丢失；三是主电路器件损坏；四是电源缺相等。 2、 A、触发电路必须有足够的输出功率； B、触发脉冲必须与主回路电源电压保持同步； C、触发脉冲要有一定的宽度，且脉冲前沿要陡； D、触发脉冲的移相范围应能满足主电路的要求； 五、计算题：

1、 当触发角α为0度时输出电压平均值最大。

U2 2

Udmax 2

当触发角α=150º时输出电压平均值最小。

2、U2φ=94V；KP50—5；I2=44。9A；S2=12。66KVA。 七、（共12 分）交-直-交变频电路框图如图

Udmin

2

U2

7-1所示。

图7-1 图7-2

1．中间直流环节采用滤波，逆变器属于 其两端不需要并联 二极管。整流电路换相方式为 ，逆变电路换相方式为 。

2．若PWM型逆变器输出电压波形如图7-2所示，其载波比为多大，属于单极性调制还是双极性调制波。 举出生成SPWM波的四种方法。 1．（6分）电感，电流，GTO，反馈，电网换相，器件换相 2．（6分）载波比为9，属双极性调制波。（2分） 自然采样，规则采样，谐波消除，专用集成芯片。（4分）

第五版 四套试题 加答案

六、（共12分）斩波电路如图所示。

1．从输出电压的量值上看，此电路为 象限，处于 运行状态。为了改变负载两 端直流平均电压的大小，可以采用 、 和 三种调制方法。 2．已知：E=110V，R=0. 5Ω，Em=16V，L足够大，斩波周期T=5ms，VT导通时间ton=3ms。（1）计算负载平均电压UO、负载平均电流IO；（2）画出稳态时输出电压uO和输出电流 iO的波形。

1．（6分） 降压，第一，电动，PWM、PFM、混合调制。 2．（6分）U tonE 66V

o

T

Io

Uo EM

100A R

已知：电源电压为220V，R=2Ω，L=5.5mH。1．α=30o，

触发信号为宽脉冲时，求负载电流有效值、功率及功率数，写出电流表达式。

五、（共8分） 1（．6分）

2．若使输出电压大小可调，给出移相控制的移相范围。

tg 1

L

R

41o 〈 io为正弦波 Io=83A，Po=13.778KW,

cos 0.75。io 117sin( t 41o)

2．（2分）41o~180o。

四、（共 10分）由实验测得某整流电路的输出电压波形如图4-1所示。

1．电路全称为 三相桥式全控整流电路α30oUd2。晶闸管的触

发脉冲要求用 宽 脉冲或 双窄 脉冲。在图4-2中画出uT1波形。

2．若负载为大电感负载，则控制角α的移相范围是o4-3中画出α=90o的ud波形。

图4-2 图4-1

答：对IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET的优缺点的比较如下表：（每格1.5分）

第五版 四套试题 加答案