大工《电力电子技术》开卷考试期末复习题.docx
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大工《电力电子技术》开卷考试期末复习题
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大连理工大学网络教育学院
2015年3月份《电力电子技术》开卷考试期末复习题
一、单项选择题
1、使晶闸管关断的方法不包括
（
）。
A．给门极施加反向电压
B．去掉阳极的正向电压
C．增大回路阻抗
D．给阳极施加反向电压
2、可控整流电路输出直流电压可调
，主要取决于晶闸管触发脉冲的
（
）。
A．幅值
B．移相
C．形状
D．脉宽
3、电流型三相桥式逆变电路中六个晶闸管
VT1到VT6每隔（
）度依次导通。
A．30
B．60
C．90
D．120
4、升降压斩波电路中当占空比取值在哪个范围内时是降压
？
（
）
A．0-0.5
B．0.5-1
C．1-1.5
D．1.5-2
5、下列哪个选项不是交流电力控制电路的控制方法
？
（
）
A．改变电压值
B．改变电流值
C．不改变频率
D．改变频率
6、直流可逆电力拖动系统中
，电动机可以在（
）个象限内运行。
A．1
B．2
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C．3
D．4
7、当开关关断时，使电流先下降到零后
，电压再缓慢上升到通态值
，所以关断时不会产生
损耗和噪声，这种关断方式称为
（
）。
A．零电压开通
B．零电流开通
C．零电压关断
D．零电流关断
8、电压型逆变电路输出电压为
（
）。
A．正弦波
B．矩形波
C．锯齿波
D．三角波
9、如果某电力二极管的正向平均电流为
I，那么它允许流过的最大工频正弦半波电流的平
均值为（
）I。
A．0.5
B．1
C．0.707
D．1.732
10、三相桥整流电路中，控制角和逆变角之间的关系为
（
）。
A．二者之差为90度
B．二者之差为180
度
C．二者之和为90度
D．二者之和为180
度
11、单相桥式全控整流电路带阻感负载工作情况下
，晶闸管导通角为（
）。
A．60°
B．90°
C．120°
D．180°
12、三相桥整流电路中，当控制角α在以下哪个范围时，电路工作在逆变状态
？
（
）
A．0<α<π/2
B．0<α<π
C．π/2<
α<π
D．π<α<2π
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13、三相交流调压电路星形联结带电阻负载时，同一相的两个反并联晶闸管触发脉冲应相
差（
）。
A．60°
B．90°
C．120°
D．180°
14
、下列哪项是软开关电路
？
（
）
A．全桥电路
B．PWM整流电路
C．谐振直流环
D．推挽电路
15
、晶闸管直流电动机系统在电流连续时
，电动机的机械特性是一组
（
）。
A．平行的直线
B．相交的直线
C．互相垂直的直线
D．曲线
16
、下图中阴影部分为某负载上的电压波形
，其最大值为141V，则输出电压平均值
Ud为
（
）。
A．90V
B．50V
C．45V
D．30V
17、对三相桥式全控共阴极组的三个晶闸管来说
，正常工作时触发脉冲相位依次差多少
？
（
）
A．45°
B．60°
C．90°
D．120°
18、下图为单相电压型二重逆变电路
，控制时令u1和u2相位错开60°，则总输出电压中将
不含（
）。
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A．3次谐波B．5次谐波
C．7次谐波D．9次谐波
T1
ui
u1
uo
T2
u2
19
、晶闸管满足什么条件时才会由导通转为截止
？
（
）
A．当阳极电流大于维持电流时
B．当阳极电流小于维持电流时
C．当触发信号变为0V时
D．当触发信号变为负值时
20
、下列全控型器件中开关速度最快的是
（
）。
A．GTO
B．GTR
C．MOSFET
D．IGBT
21
、维持晶闸管导通的条件是
（
）。
A．IA
IH
B．IA
IH
C．IA
IH
D．IA与IH无关
22
、下列属于单极型电压驱动型器件的是
（
）。
A．GTR
B．GTO
C．MOSFET
D．IGBT
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23、在采用相同晶闸管的条件下，双反星形电路的输出电流是三相桥式电路输出电流的
（
）倍。
A．1/2
B．1
C．2
D．3
24、带隔离的直流
-直流变流电路的结构同直流斩波电路相比
，直流变流电路中增加了哪一
环节？
（
）
A．直流
B．交流
C．脉动直流
D．滤波
25、装置小型化、轻量化最直接的途径是
（
）。
A．电路的低频化
B．电路的高频化
C．电路的低压化
D．电路的高压化
答案：
1～5ABBAD6～10DDBBD11～15DCDCA16～20CDABC21～25
ACCBB
二、填空题
1、电力电子器件一般工作在状态。
2、肖特基二极管的开关损耗快恢复二极管的开关损耗。
3、三相半波可控整流电路电阻性负载时，电路的移相范围。
4、适用于全控型器件的换流方式是，由换流电路内电容直接提供换流电
压的换流方式称为。
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5、单相交流调压电路带电感性负载，当控制角＜（=arctan（L/R））时，VT1的导通时
间。
6、根据输入直流电源的特点，逆变电路可分为逆变电路和
逆变电路。
7、电力电子装置由、、检测电路和以电力电子器件为核
心的转换电路组成。
8、电力二极管的工作特性可概括为。
9、对同一晶闸管，维持电流
IH与擎住电流IL在数值大小上有IL
IH。
10
、三相全控桥电阻性负载时
，电路的移相范围
。
11
、半桥逆变电路输出交流电压的幅值Um=
Ud
，全桥逆变电路输出交流
电压的幅值Um=
Ud。
12
、单相交流调压电路带电感性负载
，当控制角
＜（=arctan（
L/R））时，VT2的导通时
间
。
13
、根据负载的特点，逆变电路可分为
逆变电路和
逆变
电路。
14
、开关电源有
开关电路和
开关电源两种。
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15
、电力二极管的主要类型有
、
、
。
16
、按逆变后能量馈送去向不同来分类
，电力电子元件构成的逆变器可分为
逆变器与
逆变器两大类。
17
、把电网频率的交流电直接变换成可调频率的交流电的变流电路称
为
。
18
、根据电流波形，逆变电路可分为
逆变电路和
逆变电
路。
19、UPS按照工作原理可分为、和在线互动式三大类。
答案：
1
．开关；
2
．小于；
3
．0~150；
4
．器件换流；直接耦合式强迫换流
；
5
．超过π；
6
．电压型；电流型；
7
．控制电路；驱动电路；
8
．单向导电性；
9
．大于；
10．0~120；
11
．1/2；1；
12．小于π；
13
．非谐振式；谐振式；
14．直流；交流；
15
．肖特基二极管；普通二极管；快恢复二极管；
16
．有源；无源；
17．变频电路；
18
．正弦；非正弦；
19．后备式；在线式；
三、判断题（对的用√表示、错的用×表示）
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1、单相全波可控整流电路中变压器为二次绕组带中心抽头
，结构较复杂。
（
）
2、只要保证直流电动势符合逆变产生的条件就会产生逆变
。
（
）
3、电流型逆变电路直流侧并联大电感
，相当于电流源。
（
）
4、半桥电路属于单端电路。
（
）
5、在市电断电时由于由蓄电池提供电能
，供电时间取决于蓄电池容量的大小
，有很大的局
限性，为了保证长时间不间断供电
，可采用柴油发电机作为后备电源
。
（
）
6、单相全控桥式可控整流电路中变压器为二次绕组带中心抽头
，结构较复杂。
（
）
7、必须同时保证直流电动势和晶闸管控制角都符合逆变产生的条件
，才会产生逆变
。
（
）
8、电流型逆变电路直流侧串联小电感
，相当于电流源。
（
）
9、全桥电路属于双端电路。
（
）
10
、在市电断电时由于由蓄电池提供电能
，供电时间取决于蓄电池蓄电时间的长短
，有很
大的局限性，为了保证长时间不间断供电
，可采用柴油发电机作为后备电源
。
（
）
11
、单相全波可控整流电路中变压器为二次绕组带中心抽头
，结构简单。
（
）
12
、只需保证晶闸管控制角符合逆变产生的条件就会产生逆变
。
（
）
13
、电流型逆变电路直流侧串联大电感
，相当于电流源。
（
）
14
、推挽电路属于单端电路。
（
）
15
、在市电断电时由于由蓄电池提供电能
，供电时间取决于蓄电池容量的大小
，有很大的
局限性，为了保证长时间不间断供电
，可采用油机作为后备电源
。
（
）
16
、从蓄电池得到的电力是交流
。
（
）
17
、电网电压的频率不是固定不变的
，而是会在允许范围内有一定的波动
。
（
）
18
、带电阻负载的单相交流调压电路中
，随着α的增大，Uo逐渐减小。
（
）
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19
、零电压转换PWM电路中，主要的谐振过程都集中在主开关
S开通前。
（
）
20
、广义地说，UPS包括输出为直流和输出为交流两种情况
，目前通常是指输出为直流的
情况。
（
）
21
、电力二极管的静态特性主要是指其伏安特性
。
（
）
22
、半桥电路可以用在几百千瓦的逆变电源中
。
（
）
23
、输出电压谐波不属于单相交交变频电路的输入输出特性范畴
。
（
）
24
、晶闸管触发电路的作用是产生符合要求的门极触发脉冲
，保证晶闸管在需要的时刻由
阻断转为导通。
（
）
25
、在调制信号波为正弦波时
，所得到的就是
SPWM波形。
（
）
26
、单相桥式全控整流电路带电阻负载时
，
角的移相范围为0
:
180
。
（
）
27
、三相桥式全控整流电路中
，接反电势阻感负载时
，在负载电流连续的情况下
，电路工
作情况与电感性负载时相似
，电路中各处电压、电流波形均相同。
（
）
28
、全控器件缓冲电路的作用之一是减小开关损耗
。
（
）
29
、带平衡电抗器的双反星形可控整流装置适用于高压小电流的负载
。
（
）
30
、降压斩波电路中，若保持控制周期
T不变，仅改变ton就能调节输出电压。
（
）
31
、单相半波可控整流电路中
，当负载为电阻负载时
，变压器T起到了变换电压和隔离的
作用。
（
）
32
、单相半桥电压型逆变电路带阻感负载
，输出的电压与电流存在相位差
，电流超前，电
压滞后。
（
）
33
、交流调功电路与交流调压电路相比较
，具有完全相同的电路形式
。
（
）
34
、晶闸管触发电路，所提供的触发脉冲可以超过晶闸管门极的电压
、电流和功率定额。
（
）
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35、软开关技术可以使开关频率降低。
（）
答案：
1～5√×××√6～10×√×√×11～15××√×√16～20×√√××
21～25√××√√26～30√√√×√31～35√×√××
四、名词解释
1．电力电子器件：
电力电子器件是指可直接用于处理电能的主电路中，实现电能的变换或
控制的电子器件。
2．电力MOSFET：
指绝缘栅型中的MOS型电力场效应晶体管。
3．触发电路：
习惯上将实现对相控电路相位控制的电路总称为触发电路。
4．共阴极接法：
三个晶闸管分别接入a、b、c三相电源，它们的阴极连接在一起，称为共
阴极接法。
5．器件换流：
利用全控型器件的自关断能力进行换流称为器件换流。
6．二极管整流电路：
电路中的电力电子器件采用整流二极管，这类电路称为二极管整流电
路。
7．负载换流：
由负载提供换流电压称为负载换流。
五、简答题
1、使变流器工作于有源逆变状态的条件是什么？
答：
条件有二：
①直流侧要有电动势，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；②要求晶闸管的控制角α>π/2使，Ud为负值。
2、高频化的意义是什么？
为什么提高开关频率可以减小滤波器的体积和重量？
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答：
高频化可以减小滤波器的参数
，并使变压器小型化
，从而有效的降低装置的体积和重
量。
使装置小型化，轻量化是高频化的意义所在。
提高开关频率，周期变短，可使滤除开关频率中谐波的电感和电容的参数变小
，从而减轻
了滤波器的体积和重量。
3、无源逆变电路和有源逆变电路有何不同
？
答：
两种电路的不同主要是：
有源逆变电路的交流侧接电网
，即交流侧接有电源
。
而无源
逆变电路的交流侧直接和负载联接
。
4、何为双PWM电路？
其优点是什么？
答：
双PWM电路中，整流电路和逆变电路都采用
PWM控制，可以使电路的输入输出电流
均为正弦波，输入功率因数高，中间直流电路的电压可调
。
当负载为电动机时
，可工作在
电动运行状态，也可工作在再生制动状态
；通过改变输出交流电压的相序可使电动机正转
或反转，因此，可实现电动机四象限运行
。
5、采用滞环比较方式的电流跟踪型变流器有何特点
？
答：
采用滞环比较方式的电流跟踪型变流器的特点
：
①硬件电路简单；②属于实时控制方
式，电流响应快；③不用载波，输出电压波形中不含特定频率的谐波分量
；④与计算法和
调制法相比，相同开关频率时输出电流中高次谐波含量较多
；⑤采用闭环控制。
6、什么是逆变失败？
如何防止逆变失败
？
答：
逆变运行时，一旦发生换流失败，外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路
，或
者使变流器的输出平均电压和直流电动势变为顺向串联
，由于逆变电路内阻很小
，形成很
大的短路电流，称为逆变失败或逆变颠覆
。
防止逆变失败的方法有：
采用精确可靠的触发电路
，使用性能良好的晶闸管
，保证交流电
源的质量，留出充足的换向裕量角
β等。
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7、单相桥式全控整流电路，其整流输出电压中含有哪些次数的谐波？
其中幅值最大的是
哪一次？
变压器二次侧电流中含有哪些次数的谐波？
其中主要的是哪几次？
答：
单相桥式全控整流电路，其整流输出电压中含有2k（k=1、2、3）次谐波，其中幅
值最大的是2次谐波。
变压器二次侧电流中含有2k＋1（k＝1、2、3）次即奇次谐波，其中主要的有3次、5
次谐波。
8、换流方式有哪几种？
各有什么特点？
答：
换流方式有4种：
器件换流：
利用全控型器件的自关断能力进行换流。
全控型器件采用此换流方式。
电网换流：
由电网提供换流电压，只要把负的电网电压加在欲换流的器件上即可。
负载换流：
由负载提供换流电压，当负载为电容性负载即负载电流超前于负载电压
时，可实现负载换流。
强迫换流：
设置附加换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压换流称为强迫换
流。
通常是利用附加电容上的能量实现，也称电容换流。
晶闸管电路不能采用器件换流，
根据电路形式的不同采用电网换流、负载换流和强迫换流3种方式。
六、分析计算题
1、列写降压斩波电路的负载电压平均值和负载电流平均值的计算公式。
VLioR
EVDuoEm
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答：
①负载电压平均值：
Uo
ton
E
tonEE
ton
toff
T
Uo
Em
②负载电流平均值：
Io
R
2、列写升压斩波电路的输出电压平均值和输出电流平均值的计算公式。
i1LioVD
EVCuoR
ton
toff
E
T
1
1
答：
①输出电压平均值：
Uo
toff
E
E
E
toff
1
Uo
1E
②输出电流平均值：
Io
R
R
3、在零电压转换PWM电路中，辅助开关S1和二极管VD1是软开关还是硬开关？
为什
么？
Lr
S1
L
Cr
S
VD
VD1
Ui
C
R
答：
在S1开通时，uS1不等于零；在S1关断时，其上电流也不为零，因此S1为硬开关。
由于电感Lr的存在，S1开通时的电流上升率受到限制，降低了S1的开通损耗。
由于
电感Lr的存在，使VD1的电流逐步下降到零，自然关断，因此VD1为软开关。
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4、单相桥式全控整流电路中，U2100V，负载中R2，L值极大，反电动势
E60V，当=30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。
u2
0πt
答：
①ud、id和i2的波形如下图：
u2
0
π
t
ud
0
π
t
id
Id
0
Id
Id
t
i2
0
t
②整流输出平均电压Ud、电流Id、变压器二次电流有效值
I2分别为
Ud
0.9U2cos
0.9
100
cos30
V
77.97V
Id
UdE
/R
77.97
60/2A
9A
I2
Id9A
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③晶闸管承受的最大反向电压为
2U
2
100
2V
141.4V
流过每个晶闸管的电流的有效值为
IVT
Id/
2
6.36A
故晶闸管的额
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