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文檔簡介
1、電力電子技術(shù)試題第1章 電力電子器件1.電力電子器件一般工作在_開關(guān)_狀態(tài)。2.電力二極管的工作特性可概括為_承受正向電壓導(dǎo)通,承受反相電壓截止_。3晶閘管的基本工作特性可概括為 _正向電壓門極有觸發(fā)則導(dǎo)通、反向電壓則截止_ 。4.對同一晶閘管,維持電流IH與擎住電流IL在數(shù)值大小上有IL_大于_IH 。5.在如下器件:電力二極管(Power Diode)、晶閘管(SCR)、門極可關(guān)斷晶閘管(GTO)、電力晶體管(GTR)、電力場效應(yīng)管(電力MOSFET)、絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)中,屬于不可控器件的是_電力二極管_,屬于半控型器件的是_晶閘管_,屬于全控型器件的是_ GTO 、GTR
2、、電力MOSFET 、IGBT _;屬于單極型電力電子器件的有_電力MOSFET _,屬于雙極型器件的有_電力二極管、晶閘管、GTO 、GTR _,屬于復(fù)合型電力電子器件得有 _ IGBT _;在可控的器件中,容量最大的是_晶閘管_,工作頻率最高的是_電力MOSFET,屬于電壓驅(qū)動的是電力MOSFET 、IGBT _,屬于電流驅(qū)動的是_晶閘管、GTO 、GTR _。第2章 整流電路1. 三相半波可控整流電路中的三個晶閘管的觸發(fā)脈沖相位按相序依次互差_120o _,當它帶阻感負載時,a的移相范圍為_0-90o _2.逆變電路中,當交流側(cè)和電網(wǎng)連結(jié)時,這種電路稱為_有源逆變_第3章 直流斬波電路1
3、.直流斬波電路完成得是直流到_直流_的變換。2.直流斬波電路中最基本的兩種電路是_降壓斬波電路 和_升壓斬波電路_。 3.斬波電路有三種控制方式:_脈沖寬度調(diào)制(PWM)_、_頻率調(diào)制_和_(ton和T都可調(diào),改變占空比)混合型。第4章 交流交流電力變換電路1.改變頻率的電路稱為_變頻電路_,變頻電路有交交變頻電路和_交直交變頻_電路兩種形式,前者又稱為_直接變頻電路_,后者也稱為_間接變頻電路_。 2.單相調(diào)壓電路帶電阻負載,其導(dǎo)通控制角a的移相范圍為_0-180O_,隨 a 的增大, Uo_降低_,功率因數(shù)l_降低_。3.把電網(wǎng)頻率的交流電直接變換成可調(diào)頻率的交流電的變流電路稱為_交交變頻
4、電路_。1、請在空格內(nèi)標出下面元件的簡稱:電力晶體管GTR ;可關(guān)斷晶閘管 GTO ;功率場效應(yīng)晶體管MOSFET ;絕緣柵雙極型晶體管IGBT ;IGBT是 MOSFET 和 GTR 的復(fù)合管。2、型號為KS100-8的元件表示雙向晶閘管 晶閘管、它的額定電壓為 800V 伏、額定有效電流為 100A 安。3、180導(dǎo)電型三相橋式逆變電路,晶閘管換相是在_同一橋臂 上的上、下二個元件之間進行;而120導(dǎo)電型三相橋式逆變電路,晶閘管換相是在_不同橋臂 上的元件之間進行的。4、逆變器按直流側(cè)提供的電源的性質(zhì)來分,可分為 電壓型 型逆變器和 電流型 型逆變器5、直流斬波電路按照輸入電壓與輸出電壓的
5、高低變化來分類有 降壓 斬波電路; 升壓 斬波電路; 升降壓 斬波電路。6、由晶閘管構(gòu)成的逆變器換流方式有負載 換流和 強迫 換流。7、按逆變后能量饋送去向不同來分類,電力電子元件構(gòu)成的逆變器可分為 有源、 逆變器與 無源 逆變器兩大類。8、有一晶閘管的型號為KK2009,請說明KK快速晶閘管; 200表示表示200A,9表示900V。9、直流斬波電路在改變負載的直流電壓時,常用的控制方式有 等頻調(diào)寬控制;等寬調(diào)頻控制;脈寬與頻率同時控制 三種。10、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 1.57 倍IT(AV),如果IT(AV)=100安培,則它允許的有效電流為 157
6、 安培。通常在選擇晶閘管時還要留出 1.52 倍的裕量。11、通常變流電路實現(xiàn)換流的方式有 器件換流,電網(wǎng)換流,負載換流,強迫換流四種。12、在單相交流調(diào)壓電路中,負載為電阻性時移相范圍是 ,負載是阻感性時移相范圍是 。13、普通晶閘管的圖形符號是 ,三個電極分別是 陽極A , 陰極K 和門極G 晶閘管的導(dǎo)通條件是陽極加正電壓,陰極接負電壓,門極接正向電壓形成了足夠門極電流時晶閘管導(dǎo)通;關(guān)斷條件是當晶閘管陽極電流小于維持電流IH時,導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷。.。14、單相全波可控整流電路中,晶閘管承受的最大反向電壓為 。三相半波可控整流電路中,晶閘管承受的最大反向電壓為 。(電源相電壓為U2)15、要
7、使三相全控橋式整流電路正常工作,對晶閘管觸發(fā)方法有兩種,一是用 大于60 的寬脈沖, 觸發(fā);二是用 脈沖前沿相差60的雙窄脈沖 觸發(fā)。16、三相橋式全控整流電路是由一組共 陰 極三只晶閘管和一組共 陽 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)的元件進行的。每隔 60度 換一次相,在電流連續(xù)時每只晶閘管導(dǎo)通 120 度。要使電路工作正常,必須任何時刻要有 兩 只晶閘管同時導(dǎo)通,一個是共 陰 極的,另一個是共 陽 極的元件,且要求不是 不在同一橋臂上 的兩個元件。17、從晶閘管開始承受正向電壓起到晶閘管導(dǎo)通之間的電角度稱為 控制角 角,用 表示。18、有源逆變指的是把直流 能量轉(zhuǎn)變成
8、交流 能量后送給 電網(wǎng)的 裝置。19、給晶閘管陽極加上一定的 正向 電壓;在門極加上正向門極 電壓,并形成足夠的 門極觸發(fā) 電流,晶閘管才能導(dǎo)通。20、當負載為大電感負載,如不加續(xù)流二極管時,在電路中出現(xiàn)觸發(fā)脈沖丟失時單相橋式半控整流橋電路會出現(xiàn)失控現(xiàn)象。21、三相半波可控整流電路,輸出到負載的平均電壓波形脈動頻率為 150 HZ;而三相全控橋整流電路,輸出到負載的平均電壓波形脈動頻率為 300 HZ 。22、晶閘管在觸發(fā)開通過程中,當陽極電流小于掣住 電流之前,如去掉 觸發(fā)脈沖 脈沖,晶閘管又會關(guān)斷。一、填空1、請在正確的空格內(nèi)標出下面元件的簡稱:電力晶體管GTR;可關(guān)斷晶閘管GTO;功率場
9、效應(yīng)晶體管MOSFET;絕緣柵雙極型晶體管IGBT ;IGBT是MOSFET 和GTR的復(fù)合管。2、型號為KS100-8的元件表示雙向晶閘管 晶閘管、它的額定電壓為 800V伏、額定有效電流為100A。3、180導(dǎo)電型三相橋式逆變電路,晶閘管換相是在 同一橋臂 上的上、下二個元件之間進行;而120導(dǎo)電型三相橋式逆變電路,晶閘管換相是在不同橋臂上的元件之間進行的。4、由晶閘管構(gòu)成的逆變器換流方式有負載 換流和強迫(脈沖)換流。5、按逆變后能量饋送去向不同來分類,電力電子元件構(gòu)成的逆變器可分為有源 逆變器與無源逆變器兩大類。6、有一晶閘管的型號為KK2009,請說明KK快速晶閘管; 200表示表示
10、 200A ,9表示900V。7、普通晶閘管的圖形符號是 ,三個電極分別是陽極A , 陰極K 和 門極G 晶閘管的導(dǎo)通條件是陽極加正電壓,陰極接負電壓,門極接正向電壓形成了足夠門極電流時晶閘管導(dǎo)通;關(guān)斷條件是當晶閘管陽極電流小于維持電流IH時,導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷 。8、可關(guān)斷晶閘管的圖形符號是 ;電力場效應(yīng)晶體管的圖形符號是 絕緣柵雙極晶體管的圖形符號是 ;電力晶體管的圖形符號是 ;9、單相交流調(diào)壓在電阻性負載電路的移相范圍在0180 變化,在阻感性負載時移相范圍在 180變化。10、變流電路的換流方式有 器件換流、電網(wǎng)換流、負載換流、強迫換流 等四種。11、要使三相全控橋式整流電路正常工作,對
11、晶閘管觸發(fā)方法有兩種,一是用大于60 的寬脈沖 觸發(fā);二是用脈沖前沿相差60的雙窄脈沖 觸發(fā)。簡答題:2、根據(jù)對輸出電壓平均值進行控制的方法不同,直流斬波電路可有哪三種控制方式?并簡述其控制原理。答:(1)第一種調(diào)制方式為:保持開關(guān)周期不變,改變開關(guān)導(dǎo)通時間ton稱為脈寬調(diào)制。簡稱“PWM”調(diào)制。(2)第二種調(diào)制方式為:保持開關(guān)導(dǎo)通時間ton不變,改變開關(guān)周期,稱為頻率調(diào)制。簡稱為“PFM”調(diào)制。(3)第三種調(diào)制方式為:同時改變周期T與導(dǎo)通時間ton。使占空比改變,稱為混合調(diào)制。3、電壓型逆變電路中反饋二極管的作用是什么? 答:電壓型逆變器當交流側(cè)為阻感性負載時,需要向電源反饋無功功率。直流側(cè)
12、電容起緩沖無功能量的作用。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無功能量提供通道,逆變橋各臂開關(guān)器件都反并聯(lián)了反饋二極管。4、 對晶閘管的觸發(fā)電路有哪些要求?答:為了讓晶閘管變流器準確無誤地工作要求觸發(fā)電路送出的觸發(fā)信號應(yīng)有足夠大的電壓和功率;門極正向偏壓愈小愈好;觸發(fā)脈沖的前沿要陡、寬度應(yīng)滿足要求;要能滿足主電路移相范圍的要求;觸發(fā)脈沖必須與晶閘管的陽極電壓取得同步。5、 正確使用晶閘管應(yīng)該注意哪些事項? 答:由于晶閘管的過電流、過電壓承受能力比一般電機電器產(chǎn)品要小的多,使用中除了要采取必要的過電流、過電壓等保護措施外,在選擇晶閘管額定電壓、電流時還應(yīng)留有足夠的安全余量。另外,使用中的晶閘管時還應(yīng)嚴格遵
13、守規(guī)定要求。此外,還要定期對設(shè)備進行維護,如清除灰塵、擰緊接觸螺釘?shù)取澜谜讱W表檢查晶閘管的絕緣情況。6、 晶閘管整流電路中的脈沖變壓器有什么作用? 答:在晶閘管的觸發(fā)電路采用脈沖變壓器輸出,可降低脈沖電壓,增大輸出的觸發(fā)電流,還可以使觸發(fā)電路與主電路在電氣上隔離,既安全又可防止干擾,而且還可以通過脈沖變壓器多個二次繞組進行脈沖分配,達到同時觸發(fā)多個晶閘管的目地。7、 晶閘管的過電流保護常用哪幾種保護方式?其中哪一種保護通常是用來作為“最后一道保護”用? 答:晶閘管的過電流保護常用快速熔斷器保護;過電流繼電器保護;限流與脈沖移相保護和直流快速開關(guān)過電流保護等措施進行。其中快速熔斷器過電流保護
14、通常是用來作為“最后一道保護”用的。五、計算題1、指出下圖中各保護元件及VD、Ld的名稱和作用。解:星形接法的硒堆過電壓保護;三角形接法的阻容過電壓保護;橋臂上的快速熔斷器過電流保護;晶閘管的并聯(lián)阻容過電壓保護;橋臂上的晶閘管串電感抑制電流上升率保護;直流側(cè)的壓敏電阻過電壓保護;直流回路上過電流快速開關(guān)保護;VD是電感性負載的續(xù)流二極管;Ld是電動機回路的平波電抗器;2、在下面兩圖中,一個工作在整流電動機狀態(tài),另一個工作在逆變發(fā)電機狀態(tài)。 (1)、標出Ud、ED及id的方向。 (2)、說明E與Ud的大小關(guān)系。 (3)、當與的最小值均為30度時,控制角的移向范圍為多少?2、解:整流電動機狀態(tài):電
15、流方向從上到下,電壓方向上正下負,反電勢E方向上正下負,Ud大于E,控制角的移相范圍090。逆變發(fā)電機狀態(tài):電流方向從上到下,電壓Ud方向上負下正,發(fā)電機電勢E方向上負下正,Ud小于E,控制角的移相范圍90150。3. 單相橋式全控整流電路,負載中,L值極大,當時,要求:(1)作出、和的波形;(2)求整流輸出平均電壓、平均電流,變壓器二次電流有效值;解:(1)作圖。(2)當時, 4. 在圖1所示的降壓斬波電路中,已知,L值極大,。(1)分析斬波電路的工作原理;(2)采用脈寬調(diào)制控制方式,當,時,計算輸出電壓平均值、輸出電流平均值。解:(1)參考書上簡要說明。(2)根據(jù)公式得 16、一個單相全控
16、橋式整流電路,交流電壓有效值為220V,流過晶閘管的電流有效值為15A,則這個電路中晶閘管的額定電壓可選為;晶閘管的額定電流可選為。1、 填空題:1、 電力電子技術(shù)的兩個分支是電力電子器件制造技術(shù)和 變流技術(shù) 。2、 舉例說明一個電力電子技術(shù)的應(yīng)用實例 變頻器、 調(diào)光臺燈等 。3、 電力電子承擔電能的變換或控制任務(wù),主要為交流變直流(ACDC)、直流變交流(DCAC)、直流變直流(DCDC)、交流變交流(ACAC)四種。4、 為了減小電力電子器件本身的損耗提高效率,電力電子器件一般都工作在 開關(guān)狀態(tài),但是其自身的功率損耗(開通損耗、關(guān)斷損耗)通常任遠大于信息電子器件,在其工作是一般都需要安裝
17、散熱器 。5、 電力電子技術(shù)的一個重要特征是為避免功率損耗過大,電力電子器件總是工作在開關(guān)狀態(tài),其損耗包括三個方面:通態(tài)損耗、斷態(tài)損耗和 開關(guān)損耗 。6、 通常取晶閘管的斷態(tài)重復(fù)峰值電壓UDRM和反向重復(fù)峰值電壓URRM中較 小 標值作為該器件的額電電壓。選用時,額定電壓要留有一定的裕量,一般取額定電壓為正常工作時晶閘管所承受峰值電壓的23倍。7、 只有當陽極電流小于 維持 電流時,晶閘管才會由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止。導(dǎo)通:正向電壓、觸發(fā)電流 (移相觸發(fā)方式)8、 半控橋整流帶大電感負載不加續(xù)流二極管電路中,電路可能會出現(xiàn) 失控 現(xiàn)象,為了避免單相橋式半控整流電路的失控,可以在加入 續(xù)流二極管 來防止失控。9、 從晶閘管開始承受正向陽極電壓起到施加觸發(fā)脈沖止的電角度稱為 觸發(fā)角 。 10、 交流電力控制電路包括 交流調(diào)壓電路 ,即在沒半個周波內(nèi)通過對晶閘管開通相位的控制,調(diào)節(jié)輸出電壓有效值的電路, 調(diào)功電路 即以交流電的周期為單位控制晶閘管的通斷,改變通態(tài)周期數(shù)和斷態(tài)周期數(shù)的比,調(diào)節(jié)輸出功率平均值的電路.11、 普通晶閘管(用正弦半波電流平均值定義)與雙向晶閘管的額定電流定義不一樣,雙向晶閘管 的額定電
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