電力電子試卷

洛陽理工學院《電力電子技術》考試試題卷一、填空題(每空題2分，共30分)1．電力電子技術是應用于的電子技術；2．功率二極管屬于不控器件，晶閘管屬于器件，GTR屬于器件；的復合管；3．電力晶體管的簡稱為；IGBT是BJT和4．整流電路按電路結構可分為橋式電路和；5．相控整流電路的換流方式是電網(wǎng)換流，PWM整流電路的換流方式是6．無源逆變電路的PWM波生成方式有計算法、和；；7．直流斬波電路中最基本的兩種斬波電路分別是8．SPWM的載波是等腰三角波，調(diào)制波是9．零電壓開通和零電流關斷要靠電路中的和；；SHEPWM是指脈寬調(diào)制技術；來實現(xiàn)；10．間接交流變流電路的典型應用包括兩個方面，分別是和恒壓恒頻變流電路；二、簡答題(每小題6分，共30分)1．晶閘管的導通條件是什么？2.使變流器工作在有源逆變狀態(tài)的條件是什么？3．電壓型逆變電路中反饋二極管的作用是什么？4．衡量PWM控制方法優(yōu)劣的三個基本標志？5．為什么PWM逆變電路比方波（六拍階梯波）逆變器輸出波形跟更接近正弦波？三、計算題(每小題10分，共40分)1.圖1中陰影部分為晶閘管處于通態(tài)區(qū)間的電流波，形波的形電流最大值均為Im，試求：（1）計算波的形電流平均值Id與電流有效值I；（2）100A的晶閘管能送出的平均電流Id。圖12．單相橋式全控整流電路，U2=100V，負載中R=2Ω，L值極大，反電勢E=60V，當a=30時，要求：（1）求整流輸出平均電壓Ud、電流Id，變壓器二次側電流有效值I2；（2）考慮安全裕量（電壓電流都取2倍裕量），確定晶閘管的額定電壓和額定電流。3．在圖2所示的升壓斬波電路中，已知E=50V，L值和C值極大，R=20，采用脈寬調(diào)制控制方式，當T=40，t=25時，on計算輸出電壓平均值U，輸出電流平均值I。oo圖2阻感負載，R=1Ω，L=∞，U2=220V，LB=1mH，當EM=-400V，=60時求4.三相全控橋變流器，反電動勢U、I的值.（已dd3XUBI）d知：d洛陽理工學院《電力電子技術》考試試題卷一、填空題(每空題2分，共30分)1．信息電子技術主要用于信息處理，而電力電子技術主要用于2．晶閘管是一個功率四層半導體器件，有三個引出極，分別為陽極、；和門極；3．直流斬波電路的功能就是將直流電變?yōu)榱硪还潭妷夯虻闹绷麟姡?．根據(jù)逆變電路是接負載還是接電源，逆變電路可分為和；5．交交變頻電的功能就是把電網(wǎng)頻率的交流電變成的交流電；6．交流調(diào)壓電路廣泛應用于、異步電動機的軟啟動和異步電動機調(diào)速；；7．逆變電路按其直流電源性質(zhì)不同分為兩種：電壓型逆變電路和8．根據(jù)PWM波形的極性范圍變化，可以把PWM控制方式分為和；；9.間接直流變流電路分為和兩大類；10．根據(jù)軟開關技術發(fā)展的歷程可以將軟開關電路分為、和二、簡答題(每小題6分，共30分)1．試說明交流調(diào)壓電路和交流調(diào)功電路的相同之處和不同之處？2．逆變電路的換流方式有哪幾種？3.逆變電路多重化的目的是什么？4.PWM控制技術的重要理論基礎是什么？5.零電壓導通、零電壓關斷、零電流導通和零電流關斷各自靠什么完成？三、計算題(每小題10分，共40分)100V，R2，L極大，當301．單相橋式全控整流電路，U時，試求：2（1）作出u、i和i的波形。dd2（2）求出整流輸出平均電壓U、電流I，變壓器二次側電流有效值I。2（3）考慮安全裕量（電壓電流都取2倍裕量），確定晶閘管的額定電流和額定電壓。dd2.在圖1所示的降壓斬波電路中，已知E=200V，R=10，L值極大，EM=30V，T=50s,t=20ons,計算輸出電壓平均值U，輸出o電流平均值I。o圖13.一調(diào)光臺燈由單相交流調(diào)壓電路供電，設該臺燈可看作電阻負載，在=0時輸出功率為最大值，試求功率為最大輸出功率的sin250%時的開通角。（已知：UU0）21臺工業(yè)爐原由額定電壓為單相交流220V供電，額定功率為10KW。現(xiàn)改用雙向晶閘管組成的單相交流調(diào)壓電源供電，如果4.一正常工作時負載只需要5KW。試問雙向晶閘管的觸發(fā)角應為多少度？試求此時的電流有效值，以及電源側的功率因數(shù)值。洛陽理工學院《電力電子技術》考試試題卷一、填空題(每空題2分，共30分)1．電力變換通?？煞譃樗拇箢?，即AC-DC、、和；2．晶閘管電路的控制方式主要是相控方式，采用全控型器件電路的控制方式是；3．典型全控型器件有GTO、4．電力電子器件通過采用、電力MOSFET和；以提高通流能力，通過增加漂移區(qū)以提高耐壓能力；5．整流電路按交流輸入相數(shù)可分為和；6．逆變電路的換流方式有四種，即電網(wǎng)換流、7．直流-直流變流電路包括和8．逆變電路常用的PWM技術有SPWM、、強迫換流和；兩種電路；、CFPWM和。二、簡答題(每小題6分，共30分)1．維持晶閘管導通的條件是什么？2．三相半波整流電路的共陰極接法與共陽極接法，a、b兩相的自然換相點是同一點嗎？如果不是，它們在相位上差多少度？3．什么是逆變失敗？如何防止逆變失敗？4．無源逆變電路和有源逆變電路有何不同？5．SPWM、CFPWM、SVPWM，三種PWM技術各自追求的目標是什么？哪一種PWM技術更易獲得幅值恒定的旋轉(zhuǎn)磁場？三、計算題(每小題10分，共40分)1.圖1中陰影部分為晶閘管處于通態(tài)區(qū)間的電流波形，波形的電流最大值均為Im，試求：（1）計算波形的電流平均值Id與電流有效值I；（2）200A的晶閘管能送出的平均電流Id。圖1100V，R2L60時，試求：2．單相橋式全控整流電路，U，極大，當2u、i和i的波形。（1）作出dd2（2）求出整流輸出平均電壓U、電流I，變壓器二次側電流有效值I。dd2（3）考慮安全裕量（電壓電流都取2倍裕量），確定晶閘管的額定電流和額定電壓。3．在圖2所示的降壓斬波電路中，已知E=200V，R=10Ω，L值極大，EM=50V，T=40μs，ton=20μs,計算輸出電壓平均值Uo，輸出電流平均值Io。圖24．一單相交流調(diào)壓器，電源為工頻220V，阻感串聯(lián)作為負載，其中R=0.8Ω，L=2mH。試求：（1）開通角α的變化范圍。（2）負載電流的最大有效值。（3）最大輸出功率及此時電源側的功率因數(shù)。洛陽理工學院《電力電子技術》考試試題卷一、填空題(每空題2分，共30分)1．通常所用的電力有和兩種；2．采用全控型器件電路的控制方式是斬控方式，晶閘管電路的控制方式主要是3．典型全控型器件有GTR、、IGBT和4．電力電子器件通過采用垂直導電結構以提高通流能力，通過增加5．整流電路按電路結構可分為和；6．逆變電路的換流方式有四種，即器件換流、7．雙端電路中常用的整流電路形式為和8．根據(jù)軟開關技術的發(fā)展歷程，軟開關電路可以分成；；以提高耐壓能力；、負載換流和；；、和。二、簡答題(每小題8分，共40分)1．怎么樣才能使晶閘管由導通到關斷？2．有兩組三相半波可控整流電路，一相來說，例如都是a相，在相位上差多少度？組是共陽極接法，如果它們的觸發(fā)角都是，那末共陰極組的觸發(fā)脈組是共陰極接法，一沖與共陽極組的觸發(fā)脈沖對同一3．帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路與三相橋式全控整流電路相比有何主要異同？4．串聯(lián)二極管式電流型逆變電路中，二極管的作用是什么？5．如何提高PWM逆變電路的直流電壓利用率？三、計算題(每小題10分，共30分)1．圖1中陰影部分為晶閘管處于通態(tài)區(qū)間的電流波形，波形的電流最大值均為Im，試求：（1）計算波形的電流平均值I與電流有效值I；d（2）100A的晶閘管能送出的平均電流Id。圖12.單相橋式全控整流電路，U2=200V，負載中R=2Ω，L值極大，電反勢E=100V，當45時，要求：（1）求整流輸出平均電壓Ud、電流Id，變壓器二次側電流有效值I2；（2）考慮安全裕量（電壓電流都取2倍裕量），確定晶閘管的額定電壓和額定電流。3.在圖2所示的升壓斬波電路中，已知E=50V，L值和C值極大，R=25Ω，采用脈寬調(diào)制控制方式，當T=50μs，t=20μs時，計算輸on出電壓平均值U，輸出電流平均值I。oo圖2洛陽理工學院《電力電子技術》考試試題卷一、填空題(每空題2分，共30分)1．電力電子器件的制造技術是電力電子技術的基礎，而電力電子器件的變流技術則是電力電子技術的2．電力電子技術是電力、電子和3．廣義上，電力電子器件可分為電真空器件和半導體器件兩類，目前往往專指4．電力電子器件按照驅(qū)動信號的波形可分為5．要想關斷晶閘管，只有晶閘管的陽極電流降低至維持電流以下，導致。結合的產(chǎn)物。。和。無法維持時，晶閘管方恢復正向阻斷。6．門極可關斷晶閘管具有SCR的兩個優(yōu)點：7．電力MOSFET雖然可以通過增加來減小通態(tài)電壓和損耗。和；也有GTR的一個優(yōu)點：自關斷能力。的厚度來提高承受高電壓的能力，但是電力MOSFET是多子導電器件，無法通過8．當變流電路的交流側和電網(wǎng)連結時，稱為9．直流-直流變流電路（DC/DCConverter）包括直接直流變流電路和間接直流變流電路；直接直流變流電路也稱為；變流電路的交流側不與電網(wǎng)聯(lián)接，而直接接到負載，稱為。。10．SPWM的載波對正弦信號波調(diào)制，會產(chǎn)生和載波有關的諧波分量，這些諧波分量的電路性能的重要指標之一。和是衡量PWM逆變二、簡答題(每小題5分，共30分)1．與信息二極管相比，電力二極管具有怎樣的結構特點才使它具有耐高壓和大電流的能力？2．帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路與三相橋式全控整流電路相比有何主要異同？3．電壓型逆變電路中反饋二極管的作用是什么？為什么電流型逆變電路中沒有反饋二極管？4．如何提高PWM逆變電路的直流電壓利用率？5．高頻化的意義是什么？為什么提高開關頻率可以減小濾波器和變壓器的體積和重量？6．為什么開關電源的效率高于線性電源？三、計算題(每小題10分，共40分)1.圖1中陰影部分為晶閘管處于通態(tài)區(qū)間的電流波形，各波形的電流最大值均為I，m（1）試計算各波形的電流平均值II、、I與電流有效值I、I、I；3d1d2d312（2）如果不考慮安全裕量，問157A的晶閘管能送出的平均電流II、、I各為多少？d1d2d344225220004b)c)a)圖1晶閘管導電波形圖1-43150V，R5，L極大，E80V，當20時，試求：2．單相橋式全控整流電路，U2（1）作出u、i和i的波形。dd2（2）求出整流輸出平均電壓U、電流I，變壓器二次側電流有效值I。2，確定晶閘管的額定電流和額定電壓。dd（3）考慮安全裕量（電壓電流都取2倍裕量）L1mH，R0.5，E30V，采用PWM方式，T20sm，當t10son3．在降壓斬波電路中，E100V，時，（1）判斷負載電流是否連續(xù)，并計算輸出電壓平均值U，輸出電流平均值I，oo（2）計算輸出電流的最大值瞬時值I和最小值瞬時值I。maxmin4．三相全控橋變流器，反電動勢阻感負載，R2，L無窮大，U220V，L1mH，當E400V，60時，2Bm（1）求U、I與的值。dd（2）此時送回電網(wǎng)的有功功率是多少？洛陽理工學院《電力電子技術》考試試題卷一、填空題(每空題2分，共40分)1．電力電子技術就是使用電力電子器件對電能進行的技術。2．由于正反饋的作用，導通后的晶閘管即使是門極電流為，也不能使管子關斷。3．電力晶體管最主要的特性是4．對于非正弦電路，功率因數(shù)由、電流大、開關特性好。和組成。5．換流方式分為外部換流和自換流兩大類，外部換流包括和兩種，自換流包括和兩種。6．間接直流變流電路分為單端和雙端電路兩大類，在單端電路中，變壓器中流過的是，而雙端電路中，變壓器中的電流為，正激電路和反激電路屬于單端電路，半橋、全橋和推挽電路屬于雙端電路。兩種。7．交流-交流變換電路可以分為和8．面積等效原理是PWM控制技術的重要理論基礎，原理的內(nèi)容是沖量相等而效果基本相同。的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時，其9．載波率頻fc與調(diào)制信號頻率fr之比N=fc/fr稱為載波比，根據(jù)信號波是否同步及比的變化情況，PWM調(diào)制方式可分為和兩種。10．常用的交流PWM技術有SPWM、11．緩沖電路分為、CFPWM、。和。二、簡答題(每小題5分，共30分)1．試分析IGBT和電力MOSFET在內(nèi)部結構上的相似之處和不同之處？2．單相橋式全控整流電路，其整流輸出電壓中含有哪些次數(shù)的諧波？其中幅值最大的是哪一次？變壓器二次側電流中含有哪些次數(shù)的諧波？其中主要的是哪幾次？3．帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路與三相橋式全控整流電路相比有何主要異同？4．整流電路多重化的主要目的是什么？5．交流調(diào)壓電路和交流調(diào)功電路有什么區(qū)別？6．何為雙PWM電路？其優(yōu)點是什么？三、計算題(每小題10分，共30分)1．單相橋式全控整流電路，U110V，R2L，極大，當60時，試求：2uii2（2）求出整流輸出平均電壓、電流，變壓器二次側電流有效值。（1）作出、和的波形。ddUII2dd（3）考慮安全裕量（電壓電流都取2倍裕量），確定晶閘管的額定電流和額定電壓。2．在降壓斬波電路中，E100V，L極大，R10，E30V，采用PWM方式，T20s，當t10s時，計算輸monUIo出電壓平均值，輸出電流平均值，o3．單相全控橋，反電動勢阻感負載，R1，L無窮大，U100V，L0.5mH，當E99V，60時求、UId2Bmd與的值。洛陽理工學院《電力電子技術》考試試題卷一、填空題(每空題2分，共30分)1．電力電子技術分為2．應用電力電子器件的系統(tǒng)一般是由3．既工作在整流狀態(tài)又工作在逆變狀態(tài)的電路稱為4．電壓型逆變電路的5．與升降壓斬波電路相比，Cuk斬波電路有一和兩大分支。、和以電力電子器件為核心的電路。組成。是矩形波，電流型逆變電路的是矩形波，矩形波中含有較多諧波，對負載會產(chǎn)生不利影響。和都是連續(xù)的，且脈動很小，有利于對輸入、輸出個明顯的優(yōu)點，其進行濾波。6．矩陣式變頻電路是一7．為了提高效率和減少開關損耗，高性能開關電源中普遍采用了8．空間矢量SVPWM控制技術廣泛運用于變頻器中，驅(qū)動交流電機時，使電的機磁鏈成為轉(zhuǎn)矩。9．驅(qū)動電路的基本任務就是按控制目標的要求給器件施加或的信號。種直接變頻電路，控制方式是；。，從而使電產(chǎn)機生恒定的電磁二、簡答題(每小題6分，共30分)1．與信息電子電路中的MOSFET相比，電力MOSFET具有怎樣的結構特點才使它具有耐高壓和大電流的能力？電力MOSFET的缺點是什么？2．三相橋式全控整流電路，其整流輸出電壓中含有哪些次數(shù)的諧波？其中幅值最大的是哪一次？變壓器二次側電流中含有哪些次數(shù)的諧波？其中主要的是哪幾次？3．多相多重斬波電路有何優(yōu)點？4．交交變頻電路的最高輸出頻率是多少？制約輸出頻率提高的因素是什么？5．單相和三相SPWM波形中，所含主要諧波頻率為多少？三、計算題(每小題10分，共40分)1．圖1中陰影部分為晶閘管處于通態(tài)區(qū)間的電流波形，各波形的電流最大值均為I，m（1）試計算各波形的電流平均值I、I與電流有效值I、I；2d1d21（2）如果不考慮安全裕量，問157A的晶閘管能送出的平均電流I、I各為多少？d1d2圖1晶閘管導電波形2．三相全控橋變流器，反電動勢阻感負載，R3，L無窮大，U200V，L1mH，當E400V，60時，2Bm3X（已知：UBI）ddU、I與的值。（1）求dd（2）此時送回電網(wǎng)的有功功率是多少？L1mH，R0.5，E20V，采用PWM方式，T20sm，當t10s時，on3．在降壓斬波電路中，E100V，UI（1）判斷負載電流是否連續(xù)，并計算輸出電壓平均值o，輸出電流平均值o，II（2）計算輸出電流的最大值瞬時值和最小值瞬時值min。max臺工業(yè)爐原由額定電壓為單相交流220V供電，額定功率為12KW?，F(xiàn)改用雙向晶閘管組成的單相交流調(diào)壓電源供電，如4．一果正常工作時負載只需要6KW。試問雙向晶閘管的觸發(fā)角應為多少度？試求此時的電流有效值，以及電源側的功率因數(shù)值。sin2（已知：UU0）21洛陽理工學院《電力電子技術》考試試題卷一、填空題(每空題2分，共30分)1．在信息電子技術中，半導體器件既可以處于，又可以處于。2．電力電子器件按照能夠被控制電路信號所控制的程度可分為、和。3．整流電路工作在有源逆變狀態(tài)時如果換相的裕量角不足，則會引起。4．單相電壓型方波逆變電路只能輸出頻率變而電壓不變的交流電壓，如果想要輸出頻率變且電壓也變的交流電壓則可以用來實現(xiàn)。5．同直流斬波電路相比，間接直流變流電路電路中增加了6．交流電力控制電路就是只改變，因此也稱為直—交—直電路?；?qū)﹄娐返耐〝噙M行控制，而不改變的電路；7．通過對PWM整流電路的適當控制，可以使其輸入電流非常接近位功率因數(shù)變流器，或高功率因數(shù)整流器。，且和輸入電壓同相位，功率因數(shù)近似為1，也稱為單8．驅(qū)動電路是電力電子9．不間斷電源是當交流輸入電源發(fā)生置。與之間的接口?；驎r，能還繼續(xù)向負載供電，并能保證供電質(zhì)量，使負載供電不受影響的裝二、簡答題(每小題6分，共30分)1．直流斬波電路有哪幾種？2．在三相交交變頻電路中，采用梯形波輸出控制的好處是什么？為什么？3．什么是異步調(diào)制？什么是同步調(diào)制？兩者各有何特點？分段同步調(diào)制有什么4．電力電子器件的驅(qū)動電路對整個電力電子裝置有哪些影響？5．什么是變頻調(diào)速系統(tǒng)的恒壓頻比控制？優(yōu)點？三、計算題(每小題10分，共40分)1．圖1中陰影部分為晶閘管處于通態(tài)區(qū)間的電流波形，各波形的電流最大值均為I，m（1）試計算各波形的電流平均值I、I與電流有效值I、I；2d1d21（2）如果不考慮安全裕量，問157A的晶閘管能送出的平均電流I、I各為多少？d1d2圖1晶閘管導電波形2．三相全控橋變流器，反電動勢阻感負載，R4，L無窮大，U190V，L1mH，當E400V，60時，2Bm3X（已知：UBI）dd（1）求U、I與的值。dd（2）此時送回電網(wǎng)的有功功率是多少？L1mH，R0.5，E30V，采用PWM方式，T20sm，當t10s時，on3．在降壓斬波電路中，E120V，UI（1）判斷負載電流是否連續(xù)，并計算輸出電壓平均值o，輸出電流平均值o，II（2）計算輸出電流的最大值瞬時值max和最小值瞬時值min。4.一臺工業(yè)爐原由額定電壓為單相交流220V供電，額定功率為14KW?，F(xiàn)改用雙向晶閘管組成的單相交流調(diào)壓電源供電，如果正常工作時負載只需要7KW。試問雙向晶閘管的觸發(fā)角應為多少度？試求此時的電流有效值，以及電源側的功率因數(shù)值。sin2（已知：UU0）21洛陽理工學院《電力電子技術》考試試題卷一、填空題(每空題2分，共30分)1．電力電子器件按照載流子參與導電的情況可分為2．晶閘管相控電路，習慣稱為3．交直交變頻由交直變換（整流）和直交變換兩部分組成，后一部分就是4．在單端電路中，變壓器中流過的是5．交交變頻電的功能就是把電網(wǎng)頻率的交流電變成的交流電，因為沒有中間直流環(huán)節(jié)，因此屬于、和。；。，而雙端電路中，變壓器中的電流為；。6．諧振直流環(huán)應用于交流-直流-交流變換電路的中間直流環(huán)節(jié)，通過在直流環(huán)節(jié)中引入在軟開關的條件下。，使電路中的整流或逆變環(huán)節(jié)工作7．PWM跟蹤控制技術常用的控制方法有和，其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，減小器件的開關損耗。和；8．緩沖電路又稱為9．交直交變頻器是由受輸入電源頻率的制約。兩類基本的變流電路組合形成，又稱為間接交流變流電路，最主要的優(yōu)點是輸出頻率不再二、簡答題(每小題6分，共30分)1．交交變頻電路的主要特點和不是足什么？其主要用途是什么？2．在PWM整流電路中，什么是間接電流控制？什么是直接電流控制？3．典型的軟開關電路有哪些？4．晶閘管串聯(lián)使用時需要注意哪些事項？5．提高開關電源的工作頻率會是哪些元件體積減小，會使電路中什么損耗增加？三、計算題(每小題10分，共40分)1．圖1中陰影部分為晶閘管處于通態(tài)區(qū)間的電流波形，各波形的電流最大值均為I，m（1）試計算各波形的電流平均值I、I與電流有效值I、I；2d1d21（2）如果不考慮安全裕量，問157A的晶閘管能送出的平均電流I、I各為多少？d1d2圖1晶閘管導電波形2．三相全控橋變流器，反電動勢阻感負載，R5，L無窮大，U180V，L1mH，當E400V，60時，2Bm3X（已知：UBI）dd（1）求U、I與的值。dd（2）此時送回電網(wǎng)的有功功率是多少？L1mH，R0.5，E40V，采用PWM方式，T20sm，當t10s時，on3．在降壓斬波電路中，E100V，UI（1）判斷負載電流是否連續(xù)，并計算輸出電壓平均值o，輸出電流平均值o，II（2）計算輸出電流的最大值瞬時值和最小值瞬時值min。max臺工業(yè)爐原由額定電壓為單相交流220V供電，額定功率為16KW。現(xiàn)改用雙向晶閘管組成的單相交流調(diào)壓電源供電，如4.一果正常工作時負載只需要8KW。試問雙向晶閘管的觸發(fā)角應為多少度？試求此時的電流有效值，以及電源側的功率因數(shù)值。sin22）（已知：UU01洛陽理工學院