电力电子试卷复习题.doc

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1、《电力电子技术》复习题（2013、12）电力电子技术是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。电力电子技术是应用在电力变换领域的电子技术。按照驱动电路信号的性质，电力电子器件可分为以下两类：电流驱动型和电压驱动型。电力电子技术研究内容包括两大分支：电力电子器件制造技术和变流技术。使晶闸管维持导通所必需的最小电流称为维持电流。晶闸管刚从断态转入通态并移除触发信号后，能维持导通所需的最小电流称为擎住电流。属于全控型器件的是GTO,GTR,电力MOSFET,IGBT交交变频电路:把电网频率的交流电变成可调频率的交流电的变流电路，属于直接变频电路。单相交交变

2、频器由P组和N组反并联的晶闸管变流电路构成。两组变流器按一定的频率交替工作，负载就得到该频率的交流电。直流斩波电路完成的是直流到另一固定电压或可调电压的直流电的变换。直流斩波电路中最基本的两种电路是降压斩波电路和升压斩波电路。斩波电路有三种控制方式：脉冲宽度调制、脉冲频率调制和混合型，其中最常用的控制方式是：脉冲宽度调制。降压斩波电路中通常串接较大电感，其目的是使负载电流连续。升压斩波电路使电压升高的原因：电感L储能使电压泵升，电容C可将输出电压保持住。升降压斩波电路和Cuk斩波电路呈现升压状态的条件是开关器件的导通占空比为1/2<α<1；呈现降压状态的

3、条件是开关器件的导通占空比为0<α<1/2。把直流电变成交流电的电路称为逆变电路，当交流侧有电源时称为有源逆变，当交流侧无电源时称为无源逆变。电流从一个支路向另一个支路转移的过程称为换流，换流有电网换流和负载换流,器件换流和强迫换流。适用于全控型器件的换流方式是器件换流。逆变电路可以根据直流侧电源性质不同分类，当直流侧是电压源时，称此电路为电压源型逆变电路，当直流侧为电流源时，称此电路为电流源型逆变电路。三相电压型逆变电路中，180度导电角的控制方式下，每个桥臂的导电角度为180°，各相开始导电的角度依次相差120°，在任一时刻，有3个桥臂导通。电压型逆

4、变电路一般采用全控型器件，换流方式为器件换流；电流型逆变电路中，较多采用半控型器件，换流方式有强迫换流，有的采用负载换流。三相电流型逆变电路的基本工作方式是120度导电方式，按VT1到VT6的顺序每隔60°依次导通，各桥臂之间换流采用横向换流方式，在任一时刻，有3个桥臂导通。PWM控制的理论基础是面积等效原理，即冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。单相桥式全控整流电路中，带纯电阻负载时，α角移相范围为0°~180°，带阻感负载时，α角移相范围为0°~90°使晶闸管导通的条件是什么？答：两个条件缺一不可：（1）晶闸管阳极与阴极

5、之间施加正向阳极电压。（2）晶闸管门极和阴极之间必须加上适当的正向脉冲电压和电流。维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？答：维持晶闸管导通的条件是流过晶闸管的电流大于维持电流。欲使之关断，只需将流过晶间管的电流减小到其维持电流以下，可采用阳极电压反向、减小阳极电压或增大回路阻抗等方式。使变流器工作于有源逆变状态的条件是什么？答：1)要有直流电动势E，其极性须和晶闸管的导通方向一致。其值应大于变流电路直流侧的平均电压Ud。2)要求晶闸管的控制角>90度，使Ud为负值。两者必须同时具备才能实现有源逆变。单相桥式全控整流电路、三相桥式全控

6、整流电路中，当负载分别为电阻负载或电感负载时，要求的晶闸管移相范围分别是多少？答：单相桥式全控整流电路中，当负载为电阻负载时，晶闸管移相范围是0°～180°。当负载为电感负载时，晶闸管移相范围是0°～90°。三相桥式全控整流电路中，当负载为电阻负载时，晶闸管移相范围是0°～120°。当负载为电感负载时，晶闸管移相范围是0°～90°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？答：电压型逆变电路中反馈二极管是为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道。电流型逆变电路中反馈无功能量时直流电流并不反向，因此不并联二极管。三相桥式

7、全控整流电路带电阻负载工作中，共阴极组中处于通态的晶闸管对应的是最高的相电压，而共阳极组中处于导通的晶闸管对应的是最低的相电压,这种电路α角的移相范围是0°~120°逆变电路中，当交流侧和电网连结时，这种电路称为有源逆变，欲实现有源逆变，只能采用全控型可控整流电路，当控制角0<α<π/2时，整流电路工作在整流状态；π/2<α<π时，整流电路工作在逆变状态。在整流电路中，能够实现有源逆变的有三相全控桥、单相全控桥等。流经晶闸管的电流波形如图所示,其电流波形最大值为Im。试计算电流波形的平均值、有效值。若取安全裕量为2，问额定电流为100A的晶闸管，其允许通

8、过的电流平均值Id和最大值Im为多少？图中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形