自动化专业《电力电子技术》复习题及答案

自动化专业《电力电子技术》复习一、填空题（本题共8小题，每空1分，共20分）1、电子技术包括______________和电力电子技术两大分支，通常所说的模拟电子技术和数字电子技术就属于前者。2、为减少自身损耗，提高效率，电力电子器件一般都工作在_________状态。当器件的工作频率较高时，_________损耗会成为主要的损耗。3、在PWM控制电路中，载波频率与调制信号频率之比称为_____________，当它为常数时的调制方式称为_________调制。在逆变电路的输出频率范围划分成若干频段，每个频段内载波频率与调制信号频率之比为桓定的调制方式称为____________调制。4、面积等效原理指的是，_________相等而_______不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。5、在GTR、GTO、IGBT与MOSFET中，开关速度最快的是_________，单管输出功率最大的是_____________，应用最为广泛的是___________。6、设三相电源的相电压为U2，三相半波可控整流电路接电阻负载时，晶闸管可能承受的最大反向电压为电源线电压的峰值，即            ，其承受的最大正向电压为             。7、逆变电路的负载如果接到电源，则称为逆变，如果接到负载，则称为逆变。8、如下图，指出单相半桥电压型逆变电路工作过程中各时间段电流流经的通路(用V1,VD1,V2,VD2表示)。第PAGE2页(1) 0~t1时间段内，电流的通路为________；(2) t1~t2时间段内，电流的通路为_______；(3) t2~t3时间段内，电流的通路为_______；(4) t3~t4时间段内，电流的通路为_______；(5) t4~t5时间段内，电流的通路为_______；二、选择题（本题共10小题，前4题每题2分，其余每题1分，共14分）1、单相桥式PWM逆变电路如下图，单极性调制工作时，在电压的正半周是（）A、V1与V4导通，V2与V3关断B、V1常通，V2常断，V3与V4交替通断C、V1与V4关断，V2与V3导通D、V1常断，V2常通，V3与V4交替通断2、对于单相交流调压电路，下面说法错误的是（）A、晶闸管的触发角大于电路的功率因素角时，晶闸管的导通角小于180度B、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角时，必须加宽脉冲或脉冲列触发，电路才能正常工作第PAGE100页C、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角正常工作并达到稳态时，晶闸管的导通角为180度D、晶闸管的触发角等于电路的功率因素角时，晶闸管的导通角不为180度3、在三相三线交流调压电路中，输出电压的波形如下图所示，在t1~t2时间段内，有（）晶闸管导通。A、1个B、2个C、3个D、4个4、对于单相交交变频电路如下图，在t1~t2时间段内，P组晶闸管变流装置与N组晶闸管变流装置的工作状态是（）A、P组阻断，N组整流B、P组阻断，N组逆变C、N组阻断，P组整流D、N组阻断，P组逆变5、电阻性负载三相半波可控整流电路中，控制角的范围是（）A、30°～150 B、0°～120°C、15°～125°D、0°～150°密封线6、桓流驱动电路中加速电容C的作用是（）A、加快功率晶体管的开通B、延缓功率晶体管的关断C、加深功率晶体管的饱和深度D、保护器件7、直流斩波电路是一种（）变换电路。A、AC/ACB、DC/ACC、DC/DCD、AC/DC8、为限制功率晶体管的饱和深度，减少存储时间，桓流驱动电路经常采用（）A、du/dt抑制电路B、抗饱和电路C、di/dt抑制电路D、吸收电路9、已经导通的晶闸管的可被关断的条件是流过晶闸管的电流（）A、减小至维持电流以下B、减小至擎住电流以下C、减小至门极触发电流以下D、减小至5A以下10、IGBT是一个复合型的器件，它是（）A、GTR驱动的MOSFETB、MOSFET驱动的GTRC、MOSFET驱动的晶闸管D、MOSFET驱动的GTO三、简答题（共3小题，22分）1、简述晶闸管导通的条件与关断条件。（7分）2、电压型逆变电路的主要特点是什么？（8分）3、简述实现有源逆变的基本条件，并指出至少两种引起有源逆变失败的原因。（7分）四、作图题（共2小题，每题12分，共24分）1、三相全控桥，阻感负载，主回路整流变压器的接法是D,y5，采用NPN管的锯齿波触发器，要求在整流与逆变状态运行。同步变压器二侧电压经R-C滤波器滤波后（滞后角为30°）接到触发电路。同步变压器的的接法为Y/Y-10，4接法，如下图所示，选择晶闸管的同步电压。（要给出过程，分析依据）晶 闸 管VT1VT2VT3VT4VT5VT6主电路电压+Uu-Uw+Uv-Uu+Uw-Uv同步电压       2、电路与波形如图所示。（1）若在t1时刻合上K，在t2时刻断开K，画出负载电阻R上的电压波形；（2）若在t1时刻合上K，在t3时刻断开K，画出负载电阻R上的电压波形。（ug宽度大于3600）。   （a）电路图（b）输入电压u2的波形图密封线五、计算题（共1小题，共20分）1、电路如图所示，单相全控桥式整流电路接大电感负载，R=4Ω，U2=220V。（1）触发角为60°时，(a)试求Ud、Id、晶闸管电流平均值IdVT、晶闸管电流有效值IVT、变压器副边电流有效值I2；（b）作出ud、id、iVT2、i2的波形图（图标清楚，比例适当）。（2）当负载两端接有续流二极管时，（a）试求Ud、Id、IdVT、IVT、IVD、IdVD、I2；（b）作出ud、id、iVT2、iVD、i2的波形图（图标清楚，比例适当）。一、填空题（本题共6小题，每空1分，共15分）1、_________存在二次击穿现象，____________存在擎住现象。2、功率因数由                  和             这两个因素共同决定的。3、晶闸管串联时，给每只管子并联相同阻值的电阻R是           __措施。4、同一晶闸管，维持电流IH与掣住电流IL在数值大小上有IL_          _IH。5、电力变换通常可分为：           、             、             和             。6、在下图中，_______和________构成降压斩波电路使直流电动机电动运行，工作于第1象限；_______和_______构成升压斩波电路，把直流电动机的动能转变成为电能反馈到电源，使电动机作再生制动运行，工作于____象限。二、选择题（本题共11小题，9，10，11小题每题2分，其余每题1分，共14分）1、下列电路中，不可以实现有源逆变的有（）。A、三相半波可控整流电路B、三相桥式全控整流电路C、单相桥式可控整流电路D、单相全波可控整流电路外接续流二极管2、晶闸管稳定导通的条件（）A、晶闸管阳极电流大于晶闸管的擎住电流B、晶闸管阳极电流小于晶闸管的擎住电流C、晶闸管阳极电流大于晶闸管的维持电流D、晶闸管阳极电流小于晶闸管的维持电流3、三相半波可控整流电路的自然换相点是（）A、交流相电压的过零点B、本相相电压与相邻相电压正半周的交点处C、比三相不控整流电路的自然换相点超前30°D、比三相不控整流电路的自然换相点滞后60°4、若增大SPWM逆变器的输出电压基波频率，可采用的控制方法是（）A、增大三角波幅度B、增大三角波频率C、增大正弦调制波频率D、增大正弦调制波幅度5、三相半波可控整流电路中，晶闸管可能承受的反向峰值电压为（）A、U2B、U2C、2U2D.U26、晶闸管电流的波形系数定义为（）A、B、C、Kf=IdT·ITD、Kf=IdT-IT7、降压斩波电路中，已知电源电压Ud=16V，负载电压Uo=12V，斩波周期T=4ms，则开通时Ton=（）A、1msB、2msC、3msD、4ms8、关于单相桥式PWM逆变电路，下面说法正确的是（）A、在一个周期内单极性调制时有一个电平，双极性有两个电平B、在一个周期内单极性调制时有两个电平，双极性有三个电平C、在一个周期内单极性调制时有三个电平，双极性有两个电平D、在一个周期内单极性调制时有两个电平，双极性有一个电平9、对于单相交交变频电路如下图，在t2~t3时间段内，P组晶闸管变流装置与N组晶闸管变流装置的工作状态是（）A、P组阻断，N组整流B、P组阻断，N组逆变C、N组阻断，P组整流D、N组阻断，P组逆变10、在三相三线交流调压电路中，输出电压的波形如图所示，在t2~t3时间段内，有（）晶闸管导通。A、1个B、2个C、3个D、4个密封线三、简答题（本题共4小题，共30分）1、电压型逆变电路的主要特点是什么？（7分）2、某一晶闸管，额定电压为300V，额定电流为100A，维持电流为4mA，使用在下图所示的各电路中是否合理?说明其理由。(不考虑电压、电流裕量)（8分）3、下面BOOST升压电路中，电感L、电容C与二极管的作用是什么？（7分）4、变压器漏感对整流电路有什么影响？（8分）四、作图题（本题共3小题，共26分）1、画出三相桥式全控整流电路带阻感负载的原理图，并给图中6个晶闸管写上正确的编号，编号写在晶闸管的正上方或正下方。变压器采用Δ/Y接法。（8分）密封线2、画出下图对应的Ud、iT1、VT1的波形其中虚线为脉冲信号。（12分）3、将控制电路、检测电路、驱动电路、主电路填入以下框图中，组成一个电力电子应用系统。（6分）六、计算题（本题共1小题，共15分）1、有一个三相全控桥整流电路。已知电感负载L=0.2H、α=60°、R=1Ω、变压器二次相电压U2=100V。试画出Ud的波形，计算负载端输出的直流电压Ud和负载电流平均值Id，计算变压器二次电流的有效值I2。一、填空题：（本题共7小题，每空1分，共20分）1、请在正确的空格内标出下面元件的简称：电力晶体管　    ；可关断晶闸管　     ；功率场效应晶体管　      　；绝缘栅双极型晶体管　       ；IGBT是           和           的复合管。2、晶闸管对触发脉冲的要求是                、                和                     。3、多个晶闸管相并联时必须考虑　   　的问题，解决的方法是　               。4、在电流型逆变器中，输出电压波形为　    波，输出电流波形为　   　波。5、三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在同一桥臂上的上、下二个开关管间进行，称为_______°导电型6、当温度降低时，晶闸管的触发电流会　     、正反向漏电流会       ；7、常用的过电流保护措施有　　               、　　                    、                 、　　                  。（写出四种即可）二、选择题（本题共10小题，每题1分，共10分）1、单相半控桥整流电路的两只晶闸管的触发脉冲依次应相差（）度。A、180°B、60°C、360°D、120°2、α为       度时，三相半波可控整流电路，电阻性负载输出的电压波形，处于连续和断续的临界状态。A、0度B、60度C、30度D、120度，3、晶闸管触发电路中，若改变（）的大小，则输出脉冲产生相位移动，达到移相控制的目的。A、同步电压 B、控制电压 C、脉冲变压器变比D、以上都不能4、可实现有源逆变的电路为（）。 A、三相半波可控整流电路   B、三相半控桥整流桥电路C、单相全控桥接续流二极管电路 D、单相半控桥整流电路5、在一般可逆电路中，最小逆变角βmin选在下面那一种范围合理（）。A、30º-35º B、10º-15ºC、0º-10ºD、0º。6、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°7、若增大SPWM逆变器的输出电压基波频率，可采用控制方法是（）A、增大三角波幅度B、增大三角波频率C、增大正弦调制波频率D、增大正弦调制波幅度8、采用多重化电压源型逆变器的目的，主要是为（）A、减小输出幅值B、增大输出幅值C、减小输出谐波D、减小输出功率9、为限制功率晶体管的饱和深度，减小存储时间，恒流驱动电路经常采用（）A、抑制电路B、抗饱和电路C、抑制电路D、吸收电路10、一般认为交交变频输出的上限频率（）A、与电网有相同的频率B、高于电网频率C、可达电网频率的80%D、约为电网频率的1/2~1/3三、判断题（正确打√，错误打×）：（本题共10小题，每小题1分，共10分）密封线1、在半控桥整流带大电感负载不加续流二极管电路中，电路出故障时会出现失控现象。（     ）2、在用两组反并联晶闸管的可逆系统，使直流电动机实现四象限运行时，其中一组逆变器工作在整流状态，另一组工作在逆变状态。（）3、晶闸管串联使用时，必须注意均流问题。（）4、逆变角太大会造成逆变失败。（）5、并联谐振逆变器必须是略呈电容性电路。（）6、给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。（）7、有源逆变指的是把直流电能转变成交流电能送给负载。（）8、在单相全控桥整流电路中，晶闸管的额定电压应取U2。（）9、三相半波可控整流电路中，电路输出电压波形的脉动频率为300Hz。（）10、变频调速是改变电动机内旋转磁场的速度达到改变转速的目的。（）四、简答题（本题共3小题，共32分）1、试说明IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET各自的优缺点。（12分）器件优点缺点IGBTGTRGTO电力MOSFET2、试分析下图间接交流变流电路的工作原理，并说明其局限性。（10分）3、软开关电路可以分为哪几类？各有什么特点？（10分）五、作图题（本题共1小题，共16分）1、在三相半波整流电路中，如果U相的触发脉冲消失，试绘出在电阻负载下整流电压ud的波形和V相上晶闸管VT2上的管压降波形。设触发角分别为15º和60º。密封线（1）触发角为15º时UdUVT2UdUVT2（2）触发角为60º时六、计算题（本题共1小题，共12分）1、单相桥式全控整流电路，U2＝100V，负载中R=20Ω，L值极大，反电动势E＝60V。当α＝30°时，要求：（1）作出ud、id和i2的波形；（3分）（2）求整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次电流有效值I2；（4分）（3）考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。（5分）一、填空题：（本题共5小题，每空1分，共20分）1、由波形系数可知，晶闸管在额定情况下的有效值电流为ITn等于     倍IT（AV），如果IT（AV）=100安培，则它允许的有效电流为      安培。通常在选择晶闸管时还要留出        倍的裕量。2、三相桥式全控整流电路是由一组共      极三只晶闸管和一组共      极的三只晶闸管串联后构成的，晶闸管的换相是在同一组内的元件进行的。每隔      换一次相，在电流连续时每只晶闸管导通       度。要使电路工作正常，必须任何时刻要有      只晶闸管同时导通，一个是共        极的，另一个是共       极的元件，且要求不是         的两个元件。3、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。4、提高变流置的功率因数的常用方法有                、                  、                    、                     几种。5、三相半波可控整流电路电阻性负载时，电路的移相范围       ，三相全控桥电阻性负载时，电路的移相范围           ，三相半控桥电阻性负载时，电路的移相范围              。二、判断题：（本题共10小题，每题1分，共10分）1、双向晶闸管的额定电流的定义与普通晶闸管不一样，双向晶闸管的额定电流是用电流有效值来表示的。（  ）2、逆变器采用负载换流方式实现换流时，负载谐振回路不一定要呈电容性。（  ）3、无源逆变指的是把直流电能转换成交流电能送给交流电网。          （  ）4、对三相桥式全控整流电路的晶闸管进行触发时，只有采用双窄脉冲触发，电路才能正常工作。         （  ）5、PWM脉宽调制型逆变电路中，采用不可控整流电源供电，也能正常工作。  （  ）6、在变流装置系统中，增加电源的相数也可以提高电网的功率因数。    （  ）7、过快的晶闸管阳极du/dt会使误导通。（）8、电流可逆斩波电路可实现直流电动机的四象限运行。（）9、为避免三次谐波注入电网，晶闸管整流电路中的整流变压器应采用Y/Y接法（）10、在DC/DC变换电路中，可以采用电网换流方法。（）三、选择题：（本题共10小题，每题1分，共10分）1、三相全控桥式整流电路带电阻负载，当触发角α=0º时，输出的负载电压平均值为（）。A、0.45U2B、0.9U2C、1.17U2D、2.34U22、变流装置的功率因数总是（）。A、大于1B、等于1C、小于1大于0D、为负3、三相全控桥式整流电路带大电感负载时，控制角α的有效移相范围是（）。A、0°-90°B、30°-120°C、60°-150°D、90°-150°4、三相半波可控整流电路在换相时，换相重叠角γ的大小与哪几个参数有关（）。A、α、Id、XL、U2φB、α、Id；C、α、U2D、α、U2、XL；5、为限制功率晶体管的饱和深度，减少存储时间，桓流驱动电路经常采用（）。A、du/dt抑制电路B、抗饱和电路密封线C、di/dt抑制电路D、吸收电路6、单相半控桥电感性负载电路中，在负载两端并联一个续流二极管的作用是（）。A、增加晶闸管的导电能力B、抑制温漂C、增加输出电压的稳定性D、防止失控现象的产生7、功率晶体管的安全工作区由以下4条曲线限定：集电极-发射极允许最高击穿电压，集电极最大允许直流功率线，集电极最大允许电流线和_______A、基极最大允许直流功率线B、基极最大允许电压线C、临界饱和线D、二次击穿功率线8、直流斩波电路是一种______变换电路。A、AC/ACB、DC/ACC、DC/DCD、AC/DC9、三相半波带电阻性负载时，α为       度时，可控整流输出的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。10、在晶闸管触发电路中，改变         的大小，则输出脉冲产生相位移动，达到移相控制的目的。A、同步电压B、控制电压C、脉冲变压器变比D、整流变压器变比四、简答题：（本题共4小题，共28分）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？（8分）2、下面BOOST升压电路中，电感L与电容C的作用是什么？（6分）3、晶闸管变流装置中为什么在主电路上要加入整流变压器进行降压？（7分）4、单相电压型逆变电路中，电阻性负载和电感性负载对输出电压、电流有何影响？电路结构有哪些变化？（7分）五、作图题：（本题共2小题，共14分）1、对于下图所示的桥式可逆斩波电路，若需使电动机工作于反转电动状态，试分析电路的工作情况，并绘出相应的两条电流流通路径，同时标注电流流向。（8分）uabuacubcubaucaucbuabuacud2、设三相桥式可控整流电路工作于有源逆状态，试画出β=60º时的整流输出电压波形（6分）六、计算题（本题共1小题，共18分）1、三相全控桥式整流电路，L=0.2H，R=4Ω，要求Ud从0~220V之间变化。试求：（1）不考虑控制角裕量时的，整流变压器二次线电压。（3分）（2）如电压，电流裕量取2倍，计算晶闸管额定电压，电流值。（8分）（3）变压器二次电流有效值I2。（4分）（4）计算整流变压器二次侧容量S2。（3分）一、填空题（本题共17小题，每空1分，共20分）1、晶闸管是硅晶体闸流管的简称，常用的外形有与。2、选用晶闸管的额定电流时，根据实际最大电流计算后至少还要乘以。3、晶闸管的导通条件是。4、晶闸管的断态不重复峰值电压UDSM与转折电压UBO在数值大小上应为，UDSMUBO。5、从晶闸管的伏安特性曲线可知，晶闸管具有的特性。6、把晶闸管承受正压起到触发导通之间的电角度称为。7、触发脉冲可采取宽脉冲触发与双窄脉冲触发两种方法，目前采用较多的是触发方法。8、可控整流电路，是三相可控整流电路最基本的组成形式。9、在三相半波可控整流电路中，电感性负载，当控制角时，输出电压波形出现负值，因而常加续流二极管。10、三相桥式整流电路中，当控制角α＝300时，则在对应的线电压波形上触发脉冲距波形原点为。11、考虑变压器漏抗的可控整流电路中，如与不考虑漏抗的相比，则使输出电压平均值。12、有源逆变器是将直流电能转换为交流电能馈送回的逆变电路。13、有源逆变产生的条件之一是：变流电路输出的直流平均电压Ud的极性必须保证与直流电源电势Ed的极性成相连，且满足|Ud|<|Ed|。14、为了防止因逆变角β过小而造成逆变失败，一般βmin应取，以保证逆变时能正常换相。15、载波比(又称频率比)K是PWM主要参数。设正弦调制波的频率为fr，三角波的频率为fc，则载波比表达式为K=。16、抑制过电压的方法之一是用吸收可能产生过电压的能量，并用电阻将其消耗。17、斩波器的时间比控制方式分为、、三种方式。二、选择题（本题共10小题，每题1分，共10分）1、晶闸管的伏安特性是指()A、阳极电压与门极电流的关系B、门极电压与门极电流的关系C、阳极电压与阳极电流的关系D、门极电压与阳极电流的关系2、晶闸管电流的波形系数定义为()A、B、C、Kf=IdT·ITD、Kf=IdT-IT3、接有续流二极管的单相半控桥式变流电路可运行的工作象限是()A、第二象限B、第三象限C、第四象限D、第一象限4、电阻性负载三相半波可控整流电路，相电压的有效值为U2，当控制角α≤30°时，整流输出电压平均值等于()A、1.17U2cosα  B、1.17U2sinα   C、1.41U2cosα    D、1.41U2sinα5、在大电感负载三相全控桥中，整流电路工作状态的最大移相范围是（  ）A、60°       B、180°       C、120°       D、90°6、对于三相半波可控整流电路，换相重叠角γ与哪几个参数有关(     )A、α、U2、负载电流Id以及变压器漏抗XC    B、α和U2  C、α以及负载电流ID、α、U2以及变压器漏抗XC7、单相全控桥式变流电路工作于有源逆变状态，在逆变角β期间，处于换相进行关断的晶闸管承受的电压是()A、反向电压      B、正向电压  C、零电压      D、交变电压8、三相全控桥式有源逆变电路，晶闸管电流的有效值IT为()A、B、C、D、Id密封线9、若增大SPWM逆变器的输出电压基波频率，可采用的控制方法是(     )A、增大三角波幅度                     B、增大三角波频率C、增大正弦调制波频率                 D、增大正弦调制波幅度10、晶闸管固定脉宽斩波电路，一般采用的换流方式是()A、电网电压换流B、负载电压换流C、器件换流D、LC谐振换流三、简答题（本题共5小题，每小题5分，共25分）维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能由导通变为关断？（5分）要实现有源逆变，必须满足什么条件？哪些电路类型不能进行有源逆变？（5分）什么是直流斩波电路？分别写出降压和升压斩波电路直流输出电压U0与电源电压Ud的关系式。（5分）4、简述对触发电路的三点要求。（5分）5、对于正弦脉冲宽度调制（SPWM），什么是调制信号？什么是载波信号？何谓调制比？（5分）四、作图题（本题共2小题，每小题10分，共20分）已知单相全控桥式整流电路，带电阻性负载。试绘出当控制角α=600时的输出电压波形ud，晶闸管T1的端电压波形UT1。2、试绘出三相半波共阴极组电路当β=600时的输出电压波形ud，以及晶闸管T1的端电压波形（L=∞）。密封线五、计算题（本题共1小题，共15分）三相全控桥式整流电路如图所示，Ld=0..2H，Rd=4Ω，要求Ud从0～220V之间变化，试求：1)、不考虑控制角裕量时，整流变压器二次相电压U2；2)、如电压、电流裕量取2倍，选择晶闸管型号；3)、整流变压器二次侧容量S2；4)、电路的功率因数cosΦ；5)、当触发脉冲距对应二次相电压波形原点多少电度角时，Ud已为0。六、分析题（本题共1小题，共10分）如图所示为电压型三相逆变器，试以U相桥臂VT1、VT4之间的换流过程来分析电路的工作原理，并说明此电路的特点。一、填空题（本题共17小题，每空1分，共20分）1、晶闸管的内部结构具有端、层、个PN结。2、在螺栓式晶闸管上有螺栓的一端是极。3、晶闸管的关断条件是。4、额定电流为100A的晶闸管，流过单向正弦全波时的最大可能平均电流是。5、当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极为何种极性触发电压，管子都将工作在状态。6、考虑变压器漏抗的可控整流电路中，在换相过程期间，两个相邻的晶闸管同时导通，对应的电角度称为。7、在三相全控桥中，接在同一相的两个晶闸管触发脉冲的相位应相差。8、在三相半波可控整流电路中，电阻性负载，当控制角时，电流连续。9、三相桥式可控整流电路适宜在电压而电流不太大的场合使用。10、带平衡电抗器的双反星形可控整流电路是由两组三相半波可控整流电路组成。11、三相半波可控整流电路，供电变压器每相漏感折合到次级的ＬB为100μH，直流负载电流Id＝150A，则换相压降△Ｕγ=。12、将直流电逆变为某一频率或可变频率的交流电直接输出到的过程称为无源逆变。13、在单相全控桥式变流器控制直流电动机卷扬机拖动系统中，当a>π/2时，电流主要是依靠电动势Ed来维持的，所以总的能量是电动机回馈给。14、有环流可逆电路常见的主电路联结方式有、。15、在无源逆变与直接斩波电路中，都必须设置换流，强迫导通的晶闸管可靠关断。16、晶闸管元件并联时，要保证每一路元件所分担的电流。17、根据对触发电路的要求知道，触发电路应包括同步信号发生器、、脉冲整形与功放电路。二、选择题（本题共10小题，每题1分，共10分）1、具有自关断能力的电力半导体器件称为()A、全控型器件B、半控型器件C、不控型器件D、触发型器件2、取断态重复峰值电压和反向重复峰值电压中较小的一个，并规化为电压等级后，定为该晶闸管的()A、转折电压B、反向击穿电压C、阈值电压D、额定电压3、单相半控桥式整流电路带纯电阻性负载时，晶闸管承受正向电压的最大值为()A、B、C、D、4、单相桥式半控整流电路中，电阻性负载，流过每个晶闸管的有效电流IT＝()A、IB、0.5IC、(１/)*ID、()*I5、三相桥式全控整流电路，电阻性负载时的移相范围为（）。A、00～1800B、00～1500C、00～1200D、00～9006、单相全控桥式有源逆变电路，控制角为a，则输出电压的平均值为()A、Ud=1.17U2cosa           B、Ud=0.9U2cosaC、Ud=-2.34U2cosa          D、Ud=0.45U2cosa7、三相全控桥式变流电路工作于有源逆变状态的条件是()A、B、C、D、8、为了防止逆变失败，最小逆变角限制为()。A、100～150B、200～250C、300～350D、400～450密封线9、电流型三相桥式逆变电路，120°导通型，则在任一时刻开关管导通的个数是不同相的上、下桥臂()A、各一只      B、各二只       C、共三只     D、共四只10、定宽调频是斩波器的一种()A、时间比控制方式      B、瞬时值控制 C、移相控制方式  D、模糊控制三、简答题（本题共5小题，每题5分，共25分）什么是可控整流?它是利用晶闸管的哪些特性来实现的?（5分）什么是逆变失败？导致逆变失败的原因是什么？（5分）将右中空缺的部分按要求填好，变压器二次相电压为U2，对于电感负载满足大电感负载的条件。（5分）4、电压源型变频器和电流源型变频器的区别是什么？（5分）5、试说明SPWM控制的基本原理。（5分）四、作图题（本题共2小题，每小题10分，共20分）1、已知单相全控桥式整流电路，电感性负载不接续流二极管。试绘出当α=450时输出电压波形ud和晶闸管T1的端电压波形。2、三相桥式全控整流电路，电阻性负载，试画出当α=600时输出电压ud的波形、晶闸管的端电压uT1的波形。密封线五、计算题（本题共1小题，共15分）三相全控桥整流电路如图所示。已知电感性负载L=0.2H、R=1Ω、α=75°，变压器二次相电压U2=100V。1)计算负载的平均整流电压Ud和负载电流平均值Id；2)选择晶闸管的型号；3)计算变压器二次电流的有效值I2。六、分析题（本题共1小题，共10分）如图所示为串联二极管式电流型三相逆变器，试以从VT1到VT3之间的换流过程来分析电路的工作原理，并说明此电路的特点。一、填空题（本题共14小题，每空1分，共20分）1、晶闸管是三端器件，三个引出电极分别为：阳极、阴极和极。2、晶闸管的额定电流是用在一定条件下的电流来标定。3、为了保证晶闸管可靠与迅速地关断，通常在管子阳极电压下降为零之后，加一段时间的电压。4、同一晶闸管，维持电流IH与擎住电流IL的数值大小上有ILIH。5、某晶闸管的型号为KP200-5，其中200表示，5表示。6、从晶闸管开始承受正向电压的到晶闸管导通时刻的电度角称为。7、为了保证三相全控桥电路能启动工作，触发脉冲必须采用或。8、三相半波整流电路有和两种接法。9、三相全控桥的共阴极组要求触发脉冲以120°为间隔，依次在半周触发共阴极组的各晶闸管。10、电阻性负载三相桥式可控整流电路中，晶闸管所承受的最大正向电压UFm等于，设U2为相电压有效值。11、在单相全控桥式变流器控制直流电动机卷扬机拖动系统中，若使变流器工作于有源逆变状态时，需使控制角a>π/2，同时|Ed||Ud|。12、为了防止逆变失败，对于工作在逆变状态的电路，对其的可靠性，的质量以及的保护功能，都比整流电路要求高，同时对逆变角的限制为。13、电压型逆变器其中间直流环节以贮能。14、晶闸管串联时，给每只管子并联相同的RC电路是措施。二、选择题（本题共10小题，每题1分，共10分）1、当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都将工作在(     )A、导通状态         B、关断状态         C、饱和状态         D、不定2、在型号KP10－12G中，数字10表示()A、额定电压10VB、额定电流10AC、额定电压1000VD、额定电流100A3、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°4、三相半波可控整流电路的自然换相点是(     )A、交流相电压的过零点B、本相相电压与相邻相电压正半周的交点处C、比三相不控整流电路的自然换相点超前30°D、比三相不控整流电路的自然换相点滞后60°5、在晶闸管三相桥式可控整流电路电流断续时的机械特性中，当α()时，所有不同控制角的特性曲线实际空载转速均相同。A、≤300B、≤600C、≤900D、≤12006、在大电感负载三相全控桥中，当α>60°时，在过了自然换相点之后和下一个晶闸管被触发之前，整流输出ud为负值，交流电源接受回馈的能量，电感()A、释放储能B、既不释放能量也不储能C、吸收能量D、以储能为主7、将直流电能转换为交流电能供给负载的变流器是()A、有源逆变器B、A/D变换器C、D/A变换器D、无源逆变器8、采用多重化电压源型逆变器的目的，主要是为(     )A、减小输出幅值                       B、增大输出幅值C、减小输出谐波                       D、减小输出功率9、180°导电型电压型三相桥式逆变电路，其换相是在如下哪种情形的上、下二个开关之间进行()A、同一相B、不同相C、固定相D、不确定相10、直波斩波电路是一种()变换电路A、AC/AC       B、DC/AC       C、DC/DC      D、AC/DC密封线三、简答题（本题共5小题，每题5分，共25分）试简述三相半控桥式整流电路与三相全控桥式整流电路的特点。2、将下列表格中空缺的部分按要求填好，变压器二次相电压为U2，对于电感负载满足大电感负载的条件。3、举出三种常用过电流保护电器，并指出其动作时间的典型值。4、已知三相半波可控整流电路，采用NPN管的锯齿波同步触发电路，整流变压器为△／Y－5接法，试求同步变压器接法与其矢量图。5、对于正弦脉冲宽度调制（SPWM），什么是调制信号？什么是载波信号？何谓调制比？四、作图题（本题共2小题，每小题10分，共20分）1、如图所示电路，试画出α=450时输出电压波形ud和晶闸管V11的电流波形iv11。2、三相桥式全控整流电路，大电感负载，接有续流二极管，试画出当α=300时输出电压ud的波形及端电压uT1的波形。密封线五、计算题（本题共1小题，共15分）三相全控桥式整流电路大电感负载，不接续流二极管，U2=220V，R=4Ω，α=600，试求：(1)、输出电压平均值Ud和电流平均值Id；(2)、晶闸管电流平均值Idt和有效值It；(3)、变压器副边电流有效值I2和容量S2。六、分析题（本题共1小题，共10分）为了用下图所示的通电型逆变器（省略换流回路）产生相序为U、V、W的三相平衡输出电压，应按怎样的顺序触发晶闸管？若使相序反向，触发顺序又如何？一、填空题（本题共14小题，每空1分，共20分）1、晶闸管的三个电极分别是、、。2、选用晶闸管的额定电压值应比实际工作时的最大电压大倍，使其有一定的电压裕量。3、当晶闸管加上正向后，门极加上适当的电压，使晶闸管导通的过程，称为触发。4、晶闸管和负载Ｒ串联，接在正弦交流电源上，晶闸管的额定电流为100A，如果导电角为900,允许通过的最大电流平均值是。5、晶闸管每周期导通的电度角称晶闸管的。6、电阻性负载三相半波可控整流电路中，晶闸管所承受的最大正向电压UTM等于（设U2为相电压有效值）。7、在三相可控整流电路中，α＝00的地方（自然换相点）为相邻线电压的交点，它距对应线电压波形的原点为。8、三相桥式全控整流电路，电阻性负载，当控制角时，电流连续。9、对于三相半波可控整流电路，换相重叠角的影响，将使输出电压平均值。10、逆变器可分为无源逆变器和逆变器两大类。11、在晶闸管有源逆变电路中，绝对不允许两个电源势相连。12、变流器换流的方式有和两种。13、晶闸管串联时，给每只管子并联相同阻值的电阻R是措施。14、锯齿波同步的晶体管触发电路由、、及其它环节成。二、选择题（本题共10小题，每题1分，共10分）1、对于同一晶闸管，维持电流IH与擎住电流IL在数值大小上有，IL（   ）IH。A、大于        B、等于        C、小于       D、无关2、在晶闸管应用电路中，为了防止误触发，应使干扰信号的幅值限制在（   ）A、可靠触发区      B、不可靠触发区      C、安全工作区      D、不触发区3、单相全控桥大电感负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压为(     )A、          B、        C、2        D.、4、可在第一和第四象限工作的变流电路是(     )A、三相半波可控变流电路B、单相半控桥C、接有续流二极管的三相半控桥D、接有续流二极管的单相半波可控变流电路5、三相桥式全控整流电路，大电感负载，当α＝（）时整流平均电压Ud=0。A、300B、600C、900D、12006、在三相桥式不控整流电路中，整流输出电压的平均值为()A、B、C、D、7、全控桥式变流器直流电动机卷扬机拖动系统中，当降下重物时，Ud与Ed的比值为()A、B、C、D、8、电流型逆变器中间直流环节贮能元件是(     )A、电容              B、电感          C、蓄电池            D、电动机9、在PWM斩波方式的开关信号形成电路中，比较器反相输入端加三角波信号，同相端加（   ）A、正弦信号      B、方波信号     C、锯齿波信号     D、直流信号密封线10、降压斩波电路中，已知电源电压Ud=16V，导通比，则负载电压U0=()A、64VB、12VC、21VD、4V三、简答题（本题共5小题，每小题5分，共25分）1、在晶闸管可控整流电路的直流拖动中，当电流断续时电动机的机械特性有哪些特点？2、在三相半波可控整流电路中，如果控制脉冲出现在自然换流点以前，可能会出现什么情况？能否换相？3、在三相全控桥式有源逆变电路中，以连接于A相的共阳极组晶闸管V14为例说明，在一个周期中，其导通及关断期间两端承受电压波形的规律。4、脉宽可调的斩波电路如图，说明电路中V12及L1、C、V22各有什么作用？V11承受反压的时间由哪些参数决定。5、试说明功率晶体管(GTR)的安全工作区SOA由哪几条曲线所限定?四、作图题（本题共2小题，每小题10分，共20分）1、如图所示电路，试画出对应的i2、uVT1的波形。密封线2、三相桥式全控整流电路大电感负载，接有续流二极管，试画出当α=600时输出电压ud的波形及端电压uT1的波形。五、计算题（本题共1小题，共15分）某晶闸管电镀电源，调压范围2～15V，在9V以上最大输出电流均可达130A，主电路采用三相半波可控整流电路，试计算：(1)整流变压器二次侧相电压。(2)9V时的控制角。(3)选择晶闸管(4)计算变压器容量。六、分析题（本题共1小题，共10分）如图所示的有源逆变电路，为了加快电动机的制动过程，增大电枢电流,应如何调节角？为什么？电枢电流增大后，换相重叠角是否会加大？这是否会造成逆变失败？一、填空题（本题共7小题，每空1分，共20分）1、晶闸管除了在门极触发下可能导通之外，在以下几种情况下也可能被触发导通：阳极电压升高至相当高的数值造成效应；阳极电压过高；结温较高和光触发。但只有是最精确、迅速而可靠的控制手段。对于其它几种情况，在晶闸管的应用中要采取措施防止因其造成晶闸管误导通。2、在PWM控制电路中，根据载波和信号波是否同步及载波比的变化情况，PWM调制方式可分为__________调制和_________调制，___________调制方法克服了以上二者的缺点。3、设DC/DC变换器的Boost电路中，E=10V，α=0.5，则Uo=________。4、整流电路中变压器漏抗对电路的影响是________________、_______________、________________、。5、换流的方式有____________、_____________、____________、____________，全控型器件用_______________方式换流6、电力电子器件在实际应用中应采取的主要保护措施有：、、。7、防止单相桥式半控整流电路失控的最有效方法是。二、选择题（本题共10小题，每题1分，共10分）1、若晶闸管电流有效值是157A，则其额定电流为（）A、157AB、100AC、80AD、246.5A2、下列全控器件中，属于电流控制型的器件是（）。A、P-MOSFETB、SITC、GTRD、IGBT3、将直流电能转换为交流电能供给负载的变流器是()A、有源逆变器B、A/D变换器C、D/A变换器D、无源逆变器4、在PWM逆变电路的相电压正弦波调制信号中叠加适当的3次谐波，使之成为鞍形波的目的在于（）A、消除谐波分量B、包含幅值更大的基波分量C、减少开关次数D、削弱直流分量5、带反电动势负载的电路，当晶闸管关断时负载上的电压Ud为（）A、Ud=0B、Ud=EC、Ud=E/2D、Ud=–E6、若减小SPWM逆变器输出电压基波幅值，可采用的控制方法是（）A、减小三角波频率B、减小三角波幅值C、减小输入正弦波控制电压幅值D、减小输入正弦波控制电压频率7、三相半波可控整流电路的自然换相点是（）A、交流相电压的过零点B、本相相电压与相邻相电压正半周的交点处C、比三相不可控整流电路的自然换相点超前30ºD、比三相不可控整流电路的自然换相点滞后60º8、压敏电阻在晶闸管整流电路中主要是用来（）A、分流B、降压C、过电压保护D、过电流保护9、可实现有源逆变的电路为（）。A、三相半波可控整流电路B、三相半控桥整流桥电路C、单相全控桥接续流二极管电路D、单相半控桥整流电路10、软开关变换器中，辅助电路与功率主回路并联，能有效地降低辅助回路自身的损耗的变换器是（）A、准谐振变换器B、多谐振变换器B、零电压/零电流PWM变换器D、零电压/零电流转换变换器三、简答题（本题共6小题，每小题5分，共30分）1、三相半控桥与三相全控整流电路相比有哪些特点？2、什么是晶闸管交流开关？交流调压器的晶闸管常用哪些方式控制？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？4、什么是组合变流电路？一般的开关电源是怎样组合的？为什么要这样组合？密封线5、如何区分电压源型和电流源型变频器？6、什么是触发延迟角？什么是导通角？四、作图题：（本题1小题，共10分）1、在三相半波整流电路中，如果a相的触发脉冲消失，试绘出在a0时电阻性负载和电感性负载下整流电压ud的波形。阻性负载时电感性负载时五、计算题（本题共2小题，每题15分，共30分）1、单相桥式全控整流电路，U2=100V，负载中，R=2Ω，L值极大，反电动势E=60V，当α=30o时，求：（15分）（1）作出ud、id和i2的波形图；（2）求整流输出平均电压Ud、平均电流Id和I2；（3）考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流，并选择晶闸管的型号。密封线2、一单相交流调压器，电源为工频220V，阻感串联作为负载，其中R=0.5Ω，L=2mH。求：（15分）（1）开通角α的变化范围；（2）负载电流的最大有效值；（3）最大输出功率及此时电源侧的功率因数。一、填空题：（本题共8小题，每空1分，共20分）1、同一晶闸管，维持电流IH与掣住电流IL在数值大小上有IL______IH。2、常用的晶闸管有式、式两种。3、单相半控桥整流电路，带大电感性负载，晶闸管在______时刻换流，二极管则在时刻换流。4、过电压产生的原因、，可采取、、保护。5、变频电路所采取的换流方式、、。6、门极可关断晶闸管主要参数有、、。7、电力变换通常分为四大类，即、、、。8、斩波器是在接在恒定直流电源和负载电路之间，用于。二、选择题：（本题共5小题，每小题2分，共10分）1、当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都将工作在()A.导通状态B.关断状态C.饱和状态D.不定2、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°3、单相全控桥大电感负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压为() A.B.C.D.4、在下列可控整流电路中，不能实现有源逆变的是（）A、单相全控桥整流电路B、单相双半波整流电路C、单相半控桥整流电路D、三相全控桥整流电路5.电流型逆变器中间直流环节贮能元件是()A.电容B.电感C.蓄电池D.电动机三、简答题：（本题共6小题，每小题5分，共30分）1、晶闸管实现导通的条件是什么？关断的条件及如何实现关断？2、什么叫逆变失败？逆变失败的原因是什么？3、简述对触发电路的三点要求。4、什么叫过电流？过电流产生的原因是什么？5、IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET的驱动电路各有什么特点?。6、试说明PWM控制的基本原理。密封线四、计算题：（本题共4小题，每小题10分，共40分）1、单相桥式全控整流电路,U2=100V,负载中R=20,L值极大当=时,要求:①作出Ud、Id、和I2的波形;②求整流输出平均电压Ud、电流Id,变压器二次电流有效值I2;③考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。2、光台灯由单相交流调压电路供电,设该台灯可看作电阻负载,在=O时输出功率为最大值,试求功率为最大输出功率的80%,50%时的开通角。3、三相半波可控整流电路,U2=100V,带电阻电感负载,R=50,L值极大,当＝时,要求:①画出Ud,Id和IVT1的波形;②计算Ud、Id、IdT和IVT密封线4、某一电阻负载，要求输出直流电压Ud=0～24v,最大负载电流Id=30A。采用单相半波可控整流电路。用220V直接供电或用变压器降压到60V供电。计算两种下，不考虑完全裕量时，晶闸管的导通角θ，额定电流IN,额定电压UN，电源的功率因数和电源容量。一、填空题：（本题共13小题，每空1.5分，共30分）1、电力电子器件的主要类型有，。2、晶闸管导通必须同时具备的两个条件，在晶闸管阳极与阴极加足够，控制极加适当的正向电压作为晶闸管导通的。3、通态平均电流平均值也称。4、KP600-20G表示额定电流为，管压降为0.9V的。5、单相可控整流电路中，把晶闸管承受正压起到触发导通之间的电度角称为。6、三相半波整流电路电阻负载时的a移相范围为。7、三相全控是整流电路在任何时刻必须有两个晶闸管同时导通，一个在共阴极组，一个在共阳极组，才能保证有效的电流通路，其导通顺序为。8、在晶闸管单相可控整流电路中“逆变”的含义是。9、在可控整流电路中，最小逆变角的范围是。10、晶闸管触发电路中，脉冲具有足够的移相范围，三相全控桥式整流电路电阻负载要求移相范围，电感性负载（电流连续），三相桥式可逆变线路在反电势负载下，要求移相范围为。11、在半控型器件和全控型器件中，IGBT，各代表的什么器件的晶体管。12、逆变失败的原因有：触发电路工作不可靠，不能适时准确的发出触发脉冲；；晶闸管质量不高或参数裕量不足；。13、在晶闸管的电流额定中，通态平均电流ITa=，IT=。二、问答题：（本题共4小题，每小题5分，共20分）1、晶闸管导通的条件是什么？怎样使晶闸管由导通变为关断？2、单相桥式全控整流电路和单相桥式半控整流电路接大电感负载，负载两端并接续流二极管的作用是什么？两者的作用是否相同？3、逆变电路必须具备什么条件才能进行逆变工作？4、变频器由那些基本部分构成？三、计算题：（本题共1小题，共10分）某一电热装置（电阻性负载），要求直流平均电压为75V，电流为20A，采用单相半波可控整流电路直接从220V交流电网供电。计算晶闸管的控制角α、导通角θ、负载电流有效值。密封线四、作图题：（本题共3小题，每小题10分，共30分）1．画出下图对应的Ud、UVT的波形。2．化出下图对应的iT1、Ud的波形。3．化出下图对应的Ud、iT1、VT1的波形其中虚线为脉冲信号。五、分析题：（本题共1小题，共10分）分析串联电感式逆变器的工作原理。一、选择题：（本题共10小题，每小题2分，共20分）1、1、晶闸管的伏安特性是指()A.阳极电压与门极电流的关系B.门极电压与门极电流的关系C.阳极电压与阳极电流的关系D.门极电压与阳极电流的关系2、晶闸管电流的波形系数定义为()A.B.C.Kf=IdT·ITD.Kf=IdT-IT3、取断态重复峰值电压和反向重复峰值电压中较小的一个，并规化为标准电压等级后，定为该晶闸管的()A.转折电压B.反向击穿电压C.阈值电压D.额定电压4、单相半控桥式整流电路带纯电阻性负载时，晶闸管承受正向电压的最大值为()A.B.C.D.5、在三相桥式不可控整流电路中，整流输出电压的平均值为()A.B.D.6、将直流电能转换为交流电能供给负载的变流器是()A.有源逆变器B.A/D变换器C.D/A变换器D.无源逆变器7、全控桥式变流器直流电动机卷扬机拖动系统中，当降下重物时，Ud与Ed的比值为()A.B.C.D.8、三相全控桥式有源逆变电路，晶闸管电流的有效值IT为()A.B.C.D.Id9、