電力電子技術(shù)總復(fù)習(xí)

1、電力電子技術(shù)綜合復(fù)習(xí)資料一、填空題 1、開關(guān)型DC/DC變換電路的3個(gè)基本元件是 2、逆變角P與控制角a之間的關(guān)系為3、GTO的全稱是4、直流斬波電路按照輸入電壓與輸出電壓的高低變化來分類有斬波電路;.斬波電路；斬波電路。5、變頻電路從變頻過程可分為.變頻和變頻兩大類。6、晶閘管的工作狀態(tài)有正向狀態(tài)，正向狀態(tài)和反向狀態(tài)。7、只有當(dāng)陽極電流小于電流時(shí)，晶閘管才會(huì)由導(dǎo)通轉(zhuǎn)為截止。8、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角。9、GTR的全稱是10、在電流型逆變器中，輸出電壓波形為波，輸出電流波形為波。11、GTO的關(guān)斷是靠門極加出現(xiàn)門極來實(shí)現(xiàn)的。12、普通晶閘管的圖形符號(hào)是13、整

2、流指的是把.能量轉(zhuǎn)變成/門呼_，三個(gè)電極分別是_，_和_。能量。14脈寬調(diào)制變頻電路的基本原理是：控制逆變器開關(guān)元件的_和_時(shí)間比，即調(diào)節(jié) _來控制逆變電壓的大小和頻率。15、型號(hào)為KP100-8的元件表示_管、它的額定電壓為 伏、額定電流為_安。16、在電力電子器件驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)中要考慮強(qiáng)弱電隔離的問題，通常主要采取的隔離措施包括: 二、判斷題KP25表示的是額定電壓200V，額定電流500A的普通型晶閘管。給晶閘管加上正向陽極電壓它就會(huì)導(dǎo)通。普通晶閘管外部有三個(gè)電極，分別是基極、發(fā)射極和集電極。逆變電路分為有源逆變電路和無源逆變電路兩種。只要讓加在晶閘管兩端的電壓減小為零，晶閘管就會(huì)關(guān)斷。

3、普通晶閘管內(nèi)部有兩個(gè) PN結(jié)。8、應(yīng)急電源中將直流電逆變失敗，是因主電路元件出現(xiàn)損壞，觸發(fā)脈沖丟失，電源缺相，或是逆變角太小造成的。變?yōu)榻涣麟姽粽彰?，其電路中發(fā)生的“逆變”稱有源逆變。72U29、單相橋式可控整流電路中，晶閘管承受的最大反向電壓為 10、MOSFET屬于雙極型器件。11、電壓型逆變電路，為了反饋感性負(fù)載上的無功能量，必須在電力開關(guān)器件上反并聯(lián)反饋二極管。12在觸發(fā)電路中采用脈沖變壓器可保障人員和設(shè)備的安全 13、應(yīng)急電源中將直流電變?yōu)榻涣麟姽粽彰鳎潆娐分邪l(fā)生的“逆變”稱有源逆變 14、普通晶閘管額定電流的定義，與其他電氣元件一樣，是用有效值來定義的。15、MOSFET屬于

4、雙極型器件。16、同一支可關(guān)斷晶閘管的門極開通電流和關(guān)斷電流是一樣大的。17、無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)。18、絕緣柵雙極型晶體管具有電力場效應(yīng)晶體管和電力晶體管的優(yōu)點(diǎn)。三、選擇題A、100AB、157AC、10AD、15.7A1、某型號(hào)為KP100-10的普通晶閘管工作在單相半波可控整流電路中，晶閘管能通過的電流有效值為（2、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（A、 180°B、60°C、 360°D、 120°3、三相半波可控整流電路在換相時(shí)，換相重疊角Y的大小與哪幾個(gè)參數(shù)有關(guān)（）。A、 a、 Id、 Xl、

5、U2B、 a、 IdC、 a、U2D、 a U2、XL普通晶閘管的通態(tài)電流（額定電流）是用電流的（）來表示的。A、有效值B、最大值C、平均值普通的單相全控整流裝置中一共用了（）晶閘管。A、一只B、二只C、三只D、四只三相全控橋式整流電路帶電阻負(fù)載，當(dāng)觸發(fā)角a=0o時(shí)，輸出的負(fù)載電壓平均值為（A、0.45U2B、0.9U2C、1.17U2D、2.34U2晶閘管可整流電路中直流端的蓄電池或直流電動(dòng)機(jī)應(yīng)該屬于（）負(fù)載。A 電阻性B 電感性反電動(dòng)勢晶閘管可控整流電路中的控制角a減小，則輸出的電壓平均值會(huì)（A不變B 增大C減小變流器工作在逆變狀態(tài)時(shí)，控制角a必須在（A、0°90 °B

6、、30°-120 °C、60°150 ° D、90°-150 °10、單相全控橋式整流電路帶電阻負(fù)載，當(dāng)觸發(fā)角a=0o時(shí)，輸出的負(fù)載電壓平均值為（A、0.45U2B、0.9U2C、1.17U2D、2.34U211、三相半波可控整流電路的自然換相點(diǎn)是 （）。A、交流相電壓的過零點(diǎn)B、本相相電壓與相鄰相電壓的交點(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°12、在有源逆變電路中，逆變角的移相范圍應(yīng)選（）為最好。A、=90os 180oB、=35os 90o=0os 90o四

7、、簡答題1、晶閘管的導(dǎo)通條件和關(guān)斷條件分別是什么?答：陽極和陰極加正向電壓，門極接正向電壓形成了足夠門極電流時(shí)晶閘管導(dǎo)通。當(dāng)晶閘管陽極電流小于維持電流 IH時(shí)，導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷。2、全控型器件的緩沖電路的主要作用是什么答：其主要作用是抑制電力電子器件的內(nèi)因過電壓、du/dt或者過電流和di/dt，減少器件的開關(guān)損耗。3、什么是有源逆變，什么是無源逆變?答：有源逆變電路是把逆變電路的交流側(cè)接到電網(wǎng)上，把直流電逆變成同頻率的交流反送到電網(wǎng)去。無源逆變電路的交流側(cè)直接接到負(fù)載，將直流電逆變成某一頻率或可變頻率的交流供給負(fù)載。4、載波比N的定義是什么？什么是同步調(diào)制？什么是異步調(diào)制?答：載波比N定義為

8、載波頻率fc和調(diào)制波頻率fr之比：N= fc/ fr。同步調(diào)制：取N為常數(shù)，在變頻時(shí) fc和fr同步變化。異步調(diào)制：fc不變，fr可變，使N變化的調(diào)制方式5、單極性和雙極性 PWM調(diào)制有什么區(qū)別?答：單極性PWM控制方式在調(diào)制信號(hào) Ur的正半個(gè)周期或負(fù)半個(gè)周期內(nèi)，三角波載波是單極性輸出的，所得的PWM波也是單極性范圍內(nèi)變化的。PWM波是雙極性的。而雙極性PWM控制方式中，三角波載波始終是有正有負(fù)，而輸出的 6、電力變流器的換流方式有哪幾種?答：電網(wǎng)換流、負(fù)載換流、強(qiáng)迫換流、器件換流。7、電壓型逆變電路中反并聯(lián)二極管的作用是什么？答：(1)為交流側(cè)向直流側(cè)反饋能量提供通路。(2)續(xù)流。8、關(guān)斷緩

9、沖電路與開通緩沖電路各自的功能是什么?答：關(guān)斷緩沖電路是對(duì) du/dt抑制的電路，用于抑制器件的關(guān)斷過電壓和換相過電壓，抑制du/dt，減小關(guān)斷損耗。開通緩沖電路是對(duì) di/dt抑制的電路，用于抑制器件開通時(shí)的電流過沖和di/dt，減小器件的開通損耗。9、單相或三相半控橋式或者帶有續(xù)流二極管的整流電路不能實(shí)現(xiàn)有源逆變的根本原因是什么?Ud不能變負(fù)，也答：單相或三相半控橋式或者帶有續(xù)流二極管的整流電路不能實(shí)現(xiàn)有源逆變的根本原因是因?yàn)?不允許負(fù)載反電勢變負(fù)，否則就成了順向串聯(lián)。10、單相橋式全控整流電路帶大電感負(fù)載時(shí)，它與單相橋式半控整流電路中的續(xù)流二極管的作用是否相同？為什么?答：作用不同。全控

10、整流電路電感性負(fù)載時(shí)，其輸出電壓波形出現(xiàn)負(fù)值，使輸出電壓平均值降低，因此，負(fù)載兩端接上續(xù)流二極管后，輸出電壓波形中不再有負(fù)值，可以提高輸出平均電壓，以滿足負(fù)載的需要。半控橋電路電感性負(fù)載時(shí)，由于本身的自然續(xù)流作用，即使不接續(xù)流二極管，其輸出電壓波形也不會(huì)出現(xiàn)負(fù)值。但是一旦觸發(fā)脈沖丟失，會(huì)使晶閘管失控。因此仍要在負(fù)載兩端接上續(xù)流二極管，防止失控。11、某晶閘管型號(hào)規(guī)格為 KP200-8D，試問型號(hào)規(guī)格代表什么意義答：KP代表普通型晶閘管。200代表其晶閘管的額定電流為200A。8代表晶閘管的正反向峰值電壓為800V。D代表通態(tài)平均壓降為0.6VUT 0.7V。五、綜合分析、計(jì)算題1、單相橋式全控

11、整流電路，大電感負(fù)載，交流側(cè)電流有效值為220V，負(fù)載電阻Rd為4Q,計(jì)算當(dāng)60時(shí)，直流輸出電壓平均值 Ud、輸出電流的平均值Id ；若在負(fù)載兩端并接續(xù)流二極管，其 Ud、Id又是多少？畫出上述兩種情形下的電壓電流波形。解：不接續(xù)流二極管時(shí)，由于是大電感負(fù)載，故U d 0.9U 2 cos0.9220 COS60 99V接續(xù)流二極管時(shí)IdUdRd99A 24.8A41 cosUd 0.9U20.9 220 屮 148.5V(1分）不接續(xù)流二極管時(shí)波形如圖 a）所示。接續(xù)流二極管時(shí)波形如圖 b）所示。il-Sh*!*.11b-r2、一單相交流調(diào)壓器，電源為工頻220V,阻感串聯(lián)作為負(fù)載,其中電阻

12、為0.5歐,感抗為0.5歐。試求：（1）開通角的變化范圍;（2）負(fù)載電流的最大有效值;（3）最大輸出功率及此時(shí)電源側(cè)的功率因數(shù)。解：（1）負(fù)載阻抗角 =arctg丄=arctg匹R0.5能使電壓可調(diào)的開通角的范圍是：一4(2 )當(dāng)=時(shí),4負(fù)載電流有效值最大220 ,=311AZTR( L)2V0.520.52UiUi（3）最大輸出功率發(fā)生在=一時(shí),472P=U 1 I ocos =220*311* =48.37KW42此時(shí)電源側(cè)功率因數(shù)為=cos =0.70743、有一開關(guān)頻率為50kHz的Buck變換電路工作在電感電流連續(xù)的情況下， L=0.05mH，輸入電壓Ud=15V，輸出 電壓 Uo=

13、1OV。求：（1）占空比D的大小;（2）電感中電流的峰-峰值 IL。解: (1)Ud 丄U? D10150.667(2)Ud UoL2 Il,Uo(UdI L Uo)UdD(1 D)fLUdfL15 0.667(1 0.6673350 1c3 0.05 103,L值極大，反電勢E=60V，當(dāng)=30時(shí),4、單相橋式全控整流電路，U2100V ,負(fù)載R=2要求：作出ud、id和i2的波形;求整流輸出平均電壓 Ud、電流Id ,變壓器二次側(cè)電流有效值I 2。解：ud、id和i2的波形如下圖:整流輸出平均電壓Ud、電流Id，變壓器二次測電流有效值12分別為:U d =0.9U2COS =O.9 X 1

14、00 X cos30 =77.94(V)Id =(U d 一 E)/R=(77.94 60)/2=8.97(A)l2=ld=8.97(A)60o。5、三相全控橋，反電動(dòng)勢阻感負(fù)載,E=200V, R=1, L= 3, U 2 =220V,當(dāng)(1)Lb 0 (2) Lb 1mH情況下分別求Ud、Id的值,后者還應(yīng)求 的數(shù)值。解：(1) U d =2.34 U 2 cos =2.34*220* cos 60 =257.4VId = g = 257.4200=57.4aRmV I(2) Ud=6*50*0.001 I d =0.3 I d2U d ' =2.34 U 2cos =2.34*2

15、20*cos 60 =257.4VU d =UdU d = I d R+E聯(lián)立上式得：Ud=244.2V(1 分)U d =13.2VI d =44.15A(1 分)又 cos-cos( +)=1=2*13.2=0.0513Udo 2.34* 220cos(+ )=cos 60-0.0513=0.44872= 63.3= 3.36、三相半波可控整流電路，反電動(dòng)勢阻感負(fù)載，U2 100V , R 1 ,L值極大，Lb 1mH。求當(dāng)=30 °, E 50V 時(shí) Ud、丨 d、的數(shù)值。imX I解： U d=3*50*0.001* I d =0.15 Id2U d ' =1.17

16、U 2cos =1.17*100*cos 30 =101.3VU d =UdU d = I d R+E聯(lián)立上式得:U d =94.6VI d =44.6A(1 分)U d =6.69V又 cos-cos( +)=叢=2*6.69 =0.1144Udo 1.17* 100cos(+ )=cos 30-0.1144=0.7516+ =41.3= 11.37、有一開關(guān)頻率為50kHz的Buck變換電路工作在電感電流連續(xù)的情況下， L=0.05mH，輸入電壓Ud=15V，輸出 電壓 Uo=1OV。求：(1)占空比D的大小;(2)電感中電流的峰-峰值 |L。解: ( 1)Ud 丄U。 D10150.667(2)Ud U0L2 Il,Uo(UdI LUo)UdD(1 D) 15 0.667(1 0.667)fLUdfL50 103 0.05 103 1.333A8、三相半波可控整流電路，反電動(dòng)勢阻感負(fù)載，U2 100V，R 1 ,L值極大，Lb 1mH。求當(dāng)=30 °， E 50V 時(shí) U d、I d、的數(shù)值。I解： Ud=3*50*0.001* I d =0.15 Id2U d ' =1.17 U 2cos =1.17*100*cos 30 =101.3VUd=UdU d = I d R+E聯(lián)立上式得:U d =94.6VI d =44.6AU d =6.69V又 cos