电力电子技术练习题与答案.docx

1、电力电子技术练习题与答案填空题（第一章）1、 普通晶闸管内部有 PN结,，外部有三个电极，分别是 和 极。1、两个、阳极A、阴极K、门极G。2、 晶闸管在其阳极与阴极之间加上 电压的同时，门极上加上 压，晶闸管就导通。2、正向、触发。3、 、晶闸管的工作状态有正向_向 状态。阻断、导通、阻断。.状态，正向状态和反4、某半导体器件的型号为KP50 7 的,其中KP表示该器件的名称为 .50表示 ，7表示 。4、普通晶闸管、额定电流 50A、额定电压 100V。5、只有当阳极电流小于5、 维持电流。电流时，晶闸管才会由导通转为截止。6、 当增大晶闸管可控整流的控制角a,负载上得到的直流电压平均值会

2、 。减小。7、 按负载的性质不同，晶闸管可控整流电路的负载分为 载， 性负载和 负载三大类。7、电阻、电感、反电动势。8、 当晶闸管可控整流的负载为大电感负载时，负载两端的直流电压平均值会 ，解决的办法就是在负载的两端 接一个 & 减小、并接、续流二极管。性负9、工作于反电动势负载的晶闸管在每一个周期中的导通角 、电流波形不连续、呈 状、电流的平均值 。要求管子的额定电流值要 些。9、 小、脉冲、小、大。10、 单结晶体管的内部一共有 别是 极、 极和 B1、第二基极B2o11、 当单结晶体管的发射极电压高于 压时就截止。11、峰点、谷点。个PN结，外部一共有3个电极，它们分 极。10、一个、

3、发射极 E、第一基极电压时就导通；低于12、 触发电路送出的触发脉冲信号必须与晶闸管阳极电压 ，保证在管子阳极电压每个正半周内以相同的 被触发，才能得到稳定的直流电压。12、同步、时刻。13、晶体管触发电路的同步电压一般有同步电压和电压。求。13、 正弦波、锯齿波。14、 正弦波触发电路的同步移相一般都是采用 与一个或几 的叠加，利用改变 的大小，来实现移相控制。14、 正弦波同步电压、控制电压、控制电压。15、 在晶闸管两端并联的RC回路是用来防止15、 关断过电压。损坏晶闸管的。16、 为了防止雷电对晶闸管的损坏，可在整流变压器的一次线圈两端并接 或 。16、硒堆、压敏电阻。16、用来保护

4、晶闸管过电流的熔断器叫 快速熔断器。判断题 对的用2表示、错的用X表示（每小题 1分、共10 分）1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、普通晶闸管内部有两个PN结。 （X）普通晶闸管外部有三个电极，分别是基极、发射极和集电极。 （X）型号为KP50-7的半导体器件，是一个额定电流为50A的普通晶闸管。（） 只要让加在晶闸管两端的电压减小为零，晶闸管就会关断。 只要给门极加上触发电压，晶闸管就导通。晶闸管加上阳极电压后，不给门极加触发电压，晶闸管也会导通。加在晶闸管门极上的触发电压，最高不得超过 100V。 单向半控桥可控整流电路中，两只晶闸管

5、采用的是“共阳”接法。晶闸管采用“共阴”接法或“共阳”接法都一样。增大晶闸管整流装置的控制角a,输出直流电压的平均值会增大。在触发电路中采用脉冲变压器可保障人员和设备的安全。为防止“关断过电压”损坏晶闸管，可在管子两端并接压敏电阻。 雷击过电压可以用RC吸收回路来抑制。硒堆发生过电压击穿后就不能再使用了。晶闸管串联使用须采取“均压措施”。为防止过电流，只须在晶闸管电路中接入快速熔断器即可。快速熔断器必须与其它过电流保护措施同时使用。晶闸管并联使用须采取“均压措施”。(X) (X) (V) (X) (X) (X) (X) (V) (X) (X)(X)(V)(X)(V)(X)(X)(V)(V)22

6、、 在电路中接入单结晶体管时，若把 b1、b2接反了，就会烧坏管子。23、 单结晶体管组成的触发电路也可以用在双向晶闸管电路中。24、 单结晶体管组成的触发电路输出的脉冲比较窄。25、 单结晶体管组成的触发电路不能很好地满足电感性或反电动势负载的要（V） 三、单项选择题 把正确答案的番号填在括号内（每小题 1分，共10分）1、2、3、 不变,4、 ）倍。5、 ）倍。晶闸管内部有（C D 四个单结晶体管内部有 个， D）PN 结。A 一个,B二个,三个,（A）个PN结。A 个， B 二个, 四个晶闸管可控整流电路中的控制角a减小，则输出的电压平均值会（ B增大， C减小。单相半波可控整流电路输出

7、直流电压的平均值等于整流前交流电压的A 1, B 0.5, C 0.45, D 0.9.单相桥式可控整流电路输出直流电压的平均值等于整流前交流电压的A 1, B 0.5, C 0.45, D 0.9.B)。7、为了让晶闸管可控整流电感性负载电路正常工作， 应在电路中接入（B）。A 三极管， B续流二极管， C保险丝。8晶闸管可整流电路中直流端的蓄电池或直流电动机应该属于 （C）负载。A 电阻性， B 电感性， C反电动势。9、直流电动机由晶闸管供电与由直流发电机供电相比较， A 样， B 要硬一些， C 要软一些。10、 带平衡电抗器的双反星型可控整流电路适用于（ A）B高电压， C 电动机。

8、11、 晶闸管在电路中的门极正向偏压（B）愈好。A 愈大， 不变12、 晶闸管两端并联一个RC电路的作用是（C ）。A 分流， B 降压， C 过电压保护，13、 压敏电阻在晶闸管整流电路中主要是用来（CA 分流， B 降压， C 过电压保护，14、 变压器一次侧接入压敏电阻的目的是为了防止（ A 关断过电压， B 交流侧操作过电压，15、 晶闸管变流装置的功率因数比较（B ）oA 高，其机械特性（C）。负载。A大电流,B愈小， C过电流保护。DC）对晶闸管的损坏。C交流侧浪涌。B低， C好。过电流保护。16、 晶闸管变流器接直流电动机的拖动系统中，当电动机在轻载状况下，电 枢电流较小时，变流

9、器输出电流是（B）的。A 连续，B 断续，18、普通晶闸管的通态电流（额定电流）是用电流的（A有效值 B最大赛值 C平均值20、普通的单相半控桥可整流装置中一共用了（ A）A 一只， B 二只， C三只，四、问答题 （每小题6分，共计24分）C不变。C）来表示的。晶闸管。 D 四只。答：电力电子变流技术现在一般都应用在可控整流、有源逆变、交流调压、 逆变器（变频器）、直流斩波和无触点功率静态开关等几个方面。1、 晶闸管的正常导通条件是什么？晶闸管的关断条件是什么？如何实 现？答：当晶闸管阳极上加有正向电压的同时， 在门极上施加适当的触发电压， 晶闸管就正常导通；当晶闸管的阳极电流小于维持电流时

10、，就关断。只要让加 在晶闸管两端的阳极电压减小到零或让其反向，就可以让晶闸管关断。2、 对晶闸管的触发电路有哪些要求？答：为了让晶闸管变流器准确无误地工作要求触发电路送出的触发信号应 有足够大的电压和功率；门极正向偏压愈小愈好；触发脉冲的前沿要陡、宽度 应满足要求；要能满足主电路移相范围的要求；触发脉冲必须与晶闸管的阳极 电压取得同步。3、 正确使用晶闸管应该注意哪些事项？答：由于晶闸管的过电流、过电压承受能力比一般电机电器产品要小的多， 使用中除了要采取必要的过电流、过电压等保护措施外，在选择晶闸管额定电 压、电流时还应留有足够的安全余量。另外，使用中的晶闸管时还应严格遵守 规定要求。此外，

11、还要定期对设备进行维护，如清除灰尘、拧紧接触螺钉等。 严禁用兆欧表检查晶闸管的绝缘情况。4、 晶闸管整流电路中的脉冲变压器有什么作用？答：在晶闸管的触发电路采用脉冲变压器输出，可降低脉冲电压，增大输 出的触发电流，还可以使触发电路与主电路在电气上隔离，既安全又可防止干 扰，而且还可以通过脉冲变压器多个二次绕组进行脉冲分配，达到同时触发多 个晶闸管的目地。5、 一般在电路中采用哪些措施来防止晶闸管产生误触发？答：为了防止晶闸管误导通，晶闸管门极回路的导线应采用金属屏蔽线， 而且金属屏蔽层应接“地”；控制电路的走线应远离主电路，同时尽可能避 开会产生干扰的器件；触发电路的电源应采用静电屏蔽变压器。

12、同步变压器 也应采用有静电屏蔽的，必要时在同步电压输入端加阻容滤波移相环节，以消 除电网高频干扰；应选用触发电流稍大的晶闸管；在晶闸管的门极与阴极 之间并接0.01卩F0.1卩F的小电容，可以有效地吸收高频干扰；采用触发 电流大的晶闸管。6、 晶闸管的过电流保护常用哪几种保护方式？其中哪一种保护通常是用 来作为“最后一道保护”用？答：晶闸管的过电流保护常用快速熔断器保护；过电流继电器保护；限流 与脉冲移相保护和直流快速开关过电流保护等措施进行。 其中快速熔断器过电流保护通常是用来作为“最后一道保护”用的。7、对晶闸管的触发电路有哪些要求？当a =0时晶闸管与整流管的电流有效值才最大为计算题 （

13、每小题10分，共计20 分）ITm=IDm = MSIn2 =竺丄 2 0=3.2ARd V 4 2 48 Y 4 21、单相半波可控整流电路，电阻性负载。要求输出的直流平均电压为5092V之间连续可调，最大输出直流电流为 30A，由交流220V供电，求晶 闸管控制角应有的调整范围为多少？选择晶闸管的型号规格（安全余量取 2选择晶闸管和整流管的型号丁杠2）無g2）着=34A倍，5=1.66）。Id解： 单向半波可控整流电路的Ul=0.45U21 COS2当UL=50V时2Ul1 0 则 a =90当Ul=92V时COSa =045U22 921=0.87 则a =30045 220 控制角a的

14、调整范围应为090由f66知匸侦心亦3O=50A为最大值I 50I t（av）=2 X -T =2 X =64A 取 100A1.57 1.57Uyn=2UTM=2 X 2 X 220=624V 取 700V 晶闸管的型号为：KP100-7。2、一台由220V供电的自动恒温功率为1kW的电炉，采用单相半控桥整 流电路。通过计算选择晶闸管和续流二极管的型号。解：电炉电阻丝的电阻Rd= U2 = 220 22048QPd 1000取 5A（电流系列值）UTn=（23）Utm=（23） X 220=625936V所以，晶闸管的型号为KP5-8同理，整流管的型号为ZP5-83、 单相半波可控整流电路中

15、，已知变压器次级 U2=220V，晶闸管控制角a =45，负载Rl=10Q。计算负载两端的直流电压平均值、负载中电流平均值和每 只晶闸管流过的电流平均值。4、 某感性负载采用带续流二极管的单相半控桥整流电路，已知电感线圈的 内电阻Rd=5Q，输入交流电压 U2=220V，控制角a =60。试求晶闸管与续流二 极管的电流平均值和有效值。解：首先求整流使出电压的平均值Ud=0.9 1 COS=0.9 X 220 X1 COS60 =149 V2再求负载电流 Id = Ud / Rd = （149 / 5） 30 A晶闸管与续流二极管的电流平均值和有效值分别为IdT =叫3600,_ ）180T=

16、V 3600Id=g0： 30 = 10 A36001800 600Id =600 X 30 = 17.3AI dD = 0 I d =1800Id= JiiO0X 30 = 17.3 A5、某小型发电机采用的单相半波晶闸管自励励磁电路（见图） 组，发电机满载时相电压为 220V，要求励磁电压为45V，励磁绕组内阻为4Q, 电感量为0.2H。试求满足要求时，晶闸管的导通角及流过晶闸管、续流二极管的 电流平均值和有效值。L为励磁绕解：6、单相半控桥式整流电路对恒温电炉供电，电炉电热丝电阻为 由220V输入，试选用晶闸管与计算电炉功率。解: I = U / R = 220 / 34 = 6.47

17、A， It = I / 匹=6.47 / 渥=4.59 A7、单相全控桥式整流电路带大电感负载时，若已知 U2=22OV。负载电阻Rd=10Q,求a =60时，电源供给的有功功率、视在功率以及功率因数为多少？（P=980.1W,S=2.178A,cos =0.45） （P160）解：3、要让图示电路能正常、可靠地工作，还应在电路中增设哪些元器件？（直 接画在图中）识、作图题（10 分）1、画一个有整流变压器的单结晶体管触发电路，并指出改变哪些元件的参 数，就可以改变输出触发脉冲的相位角，通常是采用改变什么元件的参数来实现 改变相位角的？R12、画一个有整流变压器的单结晶体管触发电路， 并分别画

18、出变压器二次 绕组电压U2波形；稳压管V1两端的波形；电容C两端的波形；该电 路输出的电压波形（R1两端）。6单相半波可控整流电路中口：晶闸管内部短路，晶闸管内部短开， 晶闸管门极不加触发信号。画出上述三种情况晶闸管两端电压 uT与负载两端电 压ud的波形。7、 画出单相半控桥可控整流电路，并分析电路的工作过程。8、 画出单相半波可控整流电路控制角a =60。时，下列五种情况的u d、iT、 UT波形。电阻性负载；大电感负载不接续流二极管；大电感负载接续流二 极管；反电动势负载不串入平波电抗器；反电动势负载串入平波电抗器还并接续流二极管。9、 画一个具有完整保护措施，能正常工作的单相全控桥式晶

19、闸管可控整流带 大电感负载的主电路。第二章填空题之比。,对电网的影响补偿,四、7、过电流保护。1、触发电路送出的触发脉冲信号必须与晶闸管阳极电压 ，保证在管子阳极电压每个正半周内以相同的 被触发，才能得到稳定的直流电压。1、 同步、时刻。2、 晶体管触发电路的同步电压一般有2、 正弦波、锯齿波。3、 正弦波触发电路的同步移相一般都是采用 与一个或几 的叠加，利用改变 的大小，来实现移相控制。3、 正弦波同步电压、控制电压、控制电压。4、 在晶闸管两端并联的RC回路是用来防止4、 关断过电压。5、 为了防止雷电对晶闸管的损坏，可在整流变压器的一次线圈两端并接一个 或 。5、硒堆、压敏电阻。6、

20、用来保护晶闸管过电流的熔断器叫 。6、快速熔断器。7、 晶闸管整流装置的功率因数定义为 侧 与.7、交流、有功功率、视在功率 &晶闸管装置的容量愈大，则高次谐波8愈大，愈大。9、在装置容量大的场合，为了保证电网电压稳定，需要有 _ 最常用的方法是在负载侧 。9、无功功率；并联电容。判断题 对的用2表示、错的用X表示（每小题 1分、共10 分） 在触发电路中采用脉冲变压器可保障人员和设备的安全。 为防止“关断过电压”损坏晶闸管，可在管子两端并接压敏电阻。3、 雷击过电压可以用RC吸收回路来抑制。4、 硒堆发生过电压击穿后就不能再使用了。5、 晶闸管串联使用须采取“均压措施”。6、 为防止过电流，

21、只须在晶闸管电路中接入快速熔断器即可。7、 快速熔断器必须与其它过电流保护措施同时使用。 &晶闸管并联使用须采取“均压措施”。9、在电路中接入单结晶体管时，若把 b1、b2接反了，就会烧坏管子。10、 单结晶体管组成的触发电路输出的脉冲比较窄。11、 单结晶体管组成的触发电路不能很好地满足电感性或反电动势负载的要求。 （V）12、 采用正弦波移相触发电路的可控整流电路工作稳定性较差。 （V）13、 正弦波移相触发电路不会受电网电压的影响。 （X）14、 对低电压大电流的负载供电，应该用带平衡电抗器的双反星型可控整流装置。 （V）15、 晶闸管触发电路与主电路的同步，主要是通过同步变压器的不同结

22、线方式来实现的 （V）16、 晶闸管装置的容量愈大，对电网的影响就愈小。 （X）、单项选择题 把正确答案的番号填在括号内（每小题 1分，共10分）三相可控整流与单相可控整流相比较，输出直流电压的纹波系数（ A 三相的大， B 单相的大，C 一样大。为了让晶闸管可控整流电感性负载电路正常工作，应在电路中接入（ A 三极管， B续流二极管， C保险丝。晶闸管可整流电路中直流端的蓄电池或直流电动机应该属于（ C）A 电阻性， B 电感性， C 反电动势。直流电动机由晶闸管供电与由直流发电机供电相比较，其机械特性（ A 一样， B 要硬一些， C 要软一些。带平衡电抗器的双反星型可控整流电路适用于（

23、A大电流， B 高电压， C 电动机。晶闸管在电路中的门极正向偏压（B）愈好。A 不变 晶闸管两端并联一个RC电路的作用是（C ）。 A 分流， B 降压， C 过电压保护，压敏电阻在晶闸管整流电路中主要是用来（C A 分流， B 降压， C 过电压保护，变压器一次侧接入压敏电阻的目的是为了防止（ A 关断过电压， B 交流侧操作过电压，10、 晶闸管变流装置的功率因数比较（B ）oA 高，11、 晶闸管变流器接直流电动机的拖动系统中，当电动机在轻载状况下，电枢 电流较小时，变流器输出电流是（B。的。A 连续，12、 脉冲变压器传递的是（C ）电压。A 直流， 冲波。13、 普通晶闸管的通态电

24、流（额定电流）是用电流的（A有效值 B最大赛值 C平均值14、 普通的单相半控桥可整流装置中一共用了（ A）A 只， B 二只， C 三只，15、 三相全控桥整流装置中一共用了（ B）晶闸管。A 三只， B 六只， C 九只。B ）。C 一样大。10、11、220V，如使用反并联联接的普通（P184 第 9 题）16、 双向晶闸管是用于交流电路中的，其外部有（C）电极。A 一个， B两个， C三个， D四个。17、 若可控整流电路的功率大于 4kW，宜采用（C ）整流电路。A单相半波可控 B单相全波可控 C三相可控18、 三相可控整流与单相可控整流相比较，输出直流电压的纹波系数（ A 三相的大

25、， B 单相的大，四、问答题 （每小题6分，共计24分）6、 对晶闸管的触发电路有哪些要求？答：为了让晶闸管变流器准确无误地工作要求触发电路送出的触发信号应 有足够大的电压和功率；门极正向偏压愈小愈好；触发脉冲的前沿要陡、宽度 应满足要求；要能满足主电路移相范围的要求；触发脉冲必须与晶闸管的阳极 电压取得同步。7、 正确使用晶闸管应该注意哪些事项？答：由于晶闸管的过电流、过电压承受能力比一般电机电器产品要小的多, 使用中除了要采取必要的过电流、过电压等保护措施外，在选择晶闸管额定电 压、电流时还应留有足够的安全余量。另外，使用中的晶闸管时还应严格遵守 规定要求。此外，还要定期对设备进行维护，如

26、清除灰尘、拧紧接触螺钉等。 严禁用兆欧表检查晶闸管的绝缘情况。&晶闸管整流电路中的脉冲变压器有什么作用？答：在晶闸管的触发电路采用脉冲变压器输出，可降低脉冲电压，增大输 出的触发电流，还可以使触发电路与主电路在电气上隔离，既安全又可防止干 扰，而且还可以通过脉冲变压器多个二次绕组进行脉冲分配，达到同时触发多 个晶闸管的目地。9、一般在电路中采用哪些措施来防止晶闸管产生误触发？答：为了防止晶闸管误导通，晶闸管门极回路的导线应采用金属屏蔽线, 而且金属屏蔽层应接“地”；控制电路的走线应远离主电路，同时尽可能避 开会产生干扰的器件；触发电路的电源应采用静电屏蔽变压器。同步变压器 也应采用有静电屏蔽的

27、，必要时在同步电压输入端加阻容滤波移相环节，以消 除电网高频干扰；应选用触发电流稍大的晶闸管；在晶闸管的门极与阴极 之间并接0.01卩F0.1卩F的小电容，可以有效地吸收高频干扰；采用触发 电流大的晶闸管。&晶闸管的过电流保护常用哪几种保护方式？其中哪一种保护通常是用 来作为“最后一道保护”用？答：晶闸管的过电流保护常用快速熔断器保护；过电流继电器保护；限流与脉冲移相保护和直流快速开关过电流保护等措施进行。 其中快速熔断器过电流保护通常是用来作为“最后一道保护”用的。计算题 （每小题10分，共计20 分）8、已知三相半波可控整流电路大电感负载， 电感内阻为2Q,变压器二次相 电压220V，试求

28、当a = 60时，不接续流二极管与接续流二极管两种情况时的负 载两端电压平均值、流过每只晶闸管电流的有效值，并选择晶闸管的型号（电流 电压安全余量为2）解：9、直流电动机由三相半波可控整流电路供电，整流变压器二次相电压为110V，每相绕组漏抗、绕组电阻折算到二次侧分别为 100卩H与0.02Q，直流侧 负载额定电流为15A。求换相压降 Ud、整流变压器等效内阻R i以及a =60时 的换相重叠角Y，并列出a =60时的负载特性方程。（P81）解：单相全控桥式整流电路带大电感负载时，若已知 U2=220V。负载电阻Rd = 10Q,求a =60时，电源供给的有功功率、视在功率以及功率因数为多少？

29、（P=980.1W,S=2.178A,cos =0.45） （ P160）解：单相交流调压电路，其中U2为工频交流电，L=5.516mH，R=1 Q，求:控制角的移相范围；负载电流最大有效值。解：3 =2n f=2 X 3.14X 50=314grctg=arctg314 5.516 10 RP183第4题11、 一台220V、10kW的电炉，采用晶闸管单相交流调压，现使其工作在5kW，试求电路的控制角a的范围、工作电流及电源侧功率因数。 （P183第5题）12、 采用双相晶闸管的交流调压器接三相电阻负载，如电源线电压为 负载功率为10kW，试计算流过双相晶闸管的最大电流， 晶闸管代替，则流过

30、普通晶闸管的最大有效电流为多少。C平均值1、 双向晶闸管的通态电流（额定电流）是用电流的（ A）来表示的。A有效值 B最大值2、 双向晶闸管是用于交流电路中的，其外部有（C）电极。流过双相晶闸管的最大电流为： - 127 = 26.24 A3识、作图题（10分）4、读出下列图形符号的名称并标出管脚符号。34、 GTR、1W。4、功率场效应管是一种性能优良的电子器件，缺点是35、 电流不够大、耐压不够高。AI-二、判断题 对的用V表示、错的用X表示（每小题 1分、共10 分)5、画出下列半导体器件的图形符号并标明管脚代号。普通晶闸管；单结晶体管；逆导晶闸管；可关断晶闸管；功率 晶体管；功率场效应晶体管；绝缘门极晶体管；双向二极管；双向晶闸 管；程控单结晶体管。9、画一个具有完整保护措施，能正常工作的单相全控桥式晶闸管可控整流带 大电感负载的主电路。第四章五、填空题1、 GTO的全称是 ，图形符号为 ; GTR的全称是 ，图形符号为 ;