湖南工业大学电力电子考试资料.doc

1、电力电子技术复习资料第一章1.3 试说明电力电子技术的定义，古典电力电子技术和现代电力电子技术之间主要有什么区别？（A卷）答：（1）电力电子技术是关于电力电子学得一门应用技术。根据其发展历程可分为古典和现代电力电子技术两个发展时期。 （2）利用20世纪60年代发展起来的晶闸管及派生的GTO器件、功率整流管（SR）和GTO等为基础所形成的电力电子技术，可称之为古典电力电子技术。由于上述器件的工作频率较低，控制不方便，因而均无法方便地实施高频PWM脉宽调制技术。 在消除电网的电流谐波、改善电网侧的功率因数、逆变器输出波形控制、减少环境噪声污染、进一步提高电能利用率、降低原材料消耗以及提高系统的动态

2、性能等方面都遇到了困难。 现代电力电子技术可有效地解决以下问题： 改善电网侧功率因数，可达到接近于1 的理想目标； 有效改善电网侧和输出侧的谐波污染； 进一步提高系统的效率，实现大幅度节能； 加快系统的动态响应速度； 有效地控制环境噪声污染二、例举五种电力电子中关键技术？ 电网电压同步锁相技术； 模块化并联技术； 电力系统谐波的检测与控制技术； 高动态性能的无速度传感器矢量控制技术； 变频调速中电机参数的自适应技术； 变频调速中磁链的自适应观测技术； 软开关PWM技术； 功率因数校正技术； 用户电力技术与灵活交流输电技术； 电力半导体器件的可靠性预测与设计技术等等。第二章2.5晶闸管的非正常导

3、通方式有哪几种？（A卷？） 正向转折导通：提高UAK正向电压，阳极电流IA增加，直至晶闸管转入通态； 温度导通：当温度增加时，流过PN 结（J2）的反偏漏电流随着增加，直至晶闸管转入导通； du/dt 导通：各PN 结都存在着电容。在A-K 两端加正向变化的电压时，各PN 结将流过充电电流，其作用也相当于阳极电流IA增加，直至晶闸管导通。2、器件分类（A卷）按照输入信号分：电流型、电压型、可控与不可控、半控与全控3、GTO导通与关闭的条件是？应用中注意什么问题？（A卷）答：导通条件：A-K之间加正向电压，门极要有触发电流存在（IG）关闭条件：利用很大的负门极脉冲去关断GTO。注意的问题： 明确

4、门极开通和关断波形； 驱动电路的电源选择； 缓冲吸收回路的合理设计； 阳极电路限流电抗器的合理设计第三章3.2试说明SPWM的中英文全称是什么，分析它的基本控制思想。答：全称是（sine pulse width modulation）采用模拟电路时模，先由振荡器分别产生正弦波和三角波信号，然后通过比较器产生出PWM 控制信号，以此来确定变流器某一相桥臂的上下开关器件的开通与关断。在数字化PWM 控制中，首先需要通过CPU计算出一个采样周期内的输出脉冲宽度和间隙时间，时间的改变则通过定时器来完成。3.3试说明SVPWM的中英文全称是什么，分析它的基本控制思想。 答：磁链正弦PWM（即电压空间矢量

5、PWMSpace Vector PWM，简称SVPWM）与电压SPWM不同，它是从电机的角度出发，着眼于如何使电机获得幅值恒定的圆形旋转磁链，即正弦磁链。在理想情况下，电压空间矢量为圆形旋转矢量，为了使逆变器的输出电压矢量接近圆形，并最终获得圆形的旋转磁链，必须利用逆变器的输出电压矢量的时间组合，形成多边形电压矢量轨迹，使之更加接近圆形。3.SPWM控制技术的特点？ 第四章4.2试分析三相PWM 整流器的实际应用主电路。它有哪几个部分组成？各自起到什么作用？（A卷） 答：主电路包括交流侧滤波电感Ls、三相IGBT-PWM全桥电路、缓冲吸收回路、直流侧滤波电容、均压电阻、以及电网侧电压、电流检测

6、电路和直流侧电压检测电路等几个部分。4.晶闸管、可控整流电路存在的问题？答：第五章5.5试说明PWM逆变器的主要性能指标有哪些?（A卷）答：1. 直流侧电压的利用率ku、2. 最低次谐波LOH、3. 畸变因数DF、4. 输出电压谐波畸变率THD、5. 输出电压的静态稳定度、6. 输出电压的动态特性、7. 三相输出电压的对称性、8. 输出电压的频率特性。第六章6.1试说明直流斩波器主要有哪几种电路结构？试分析它们各有什么特点？（A卷）答：Buck电路如图6-2 所示，它是一种降压斩波器，其输出电压平均值u0总是小于输入电压ud ，即只能在 0ud 之间变化Boost 电路。它是一种升压斩波电路，

7、其输出电压平均值将超过输入电压ud ，即输出电压u0能在ud 之间变化。Buck-Boost电路示意图，这是一种降压-升压混合电路，其输出电压能在0之间变化，而输出电压的极性与输入电压的相反。6.4试说明软开关技术包括哪两个核心内容？这种软开关技术包括下面两个核心内容： 在电路开关器件发生状态转变时，开关器件工作于零电压或零电流条件下； 当开关状态转换完成后，器件工作于硬开关PWM状态下。第七章7.1试说明可靠性的概念答：元件或系统的可靠性定义为元件或系统在规定的条件下和规定的时间内，完成规定功能的能力。对于电力电子装置或系统来说，其规定条件指的是环境温度和湿度，海拔高度，电磁环境，电网状况，

8、储存条件及其它要求等。7.2试说明常用的可靠性指标有哪几个？各代表什么含义？答：常用的可靠性指标有可靠度、失效率和平均无故障时间等。1. 可靠度R(t)可靠度定义为元件或系统在规定时间内和规定的使用条件下，正常工作的概率。它是时间 t 的函数，记作R(t)，也可称之为可靠度函数。2. 失效率l(t)元件或系统的失效率定义为在t 时刻以前一直正常工作的条件下，在 t时刻以后单位时间内失效的概率。3. 平均无故障时间（MTBF）作为可修复的电力电子装置或系统的寿命T不是一个确定值，而是一个连续型随机变量。随机变量T的数学期望m 就是电力电子装置或系统的平均无故障时间。7.3试说明电磁兼容的含义。答：电磁兼容性（EMC）包括两方面的含义： 电气、电子设备能够在它自己所产生的电磁环境以及它所处的复杂的外界电磁环境中按照原设计要求正常地工作，即它具有一定的电磁敏感度，以保证它对电磁干扰具有一定的抗扰度； 该设备或系统自己产生的电磁干扰必须限制在一定的水平，从而不致对它周围的电磁环境造成严重的污染和影响周围其它设备或系统的正常工作。7.4试说明在电力电子系统中的电磁兼容具有什么固有的特点？答: 在 EMI 方面，电力电子系统中的电磁噪声对周围电磁环境所造成的电磁污染和电磁干扰要比通信系统严重得多。 在 EMS方面，与通信系统相比，电力电子系统中的抗干扰问题要复杂得多。