電力電子技術(shù)復(fù)習(xí)題.doc

電力電子技術(shù)總習(xí)題試題答案一、簡(jiǎn)答題 1、晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？ （1）晶閘管陽(yáng)極和陰極之間施加正向陽(yáng)極電壓 （2）晶閘管門極和陰極之間必須施加適當(dāng)?shù)恼蛎}沖電壓和電流 2、有源逆變實(shí)現(xiàn)的條件是什么？ （1）晶閘管的控制角大于90度，使整流器輸出電壓Ud為負(fù) （2）整流器直流側(cè)有直流電動(dòng)勢(shì)，其極性必須和晶閘管導(dǎo)通方向一致，其幅值應(yīng)大于變流器直流側(cè)的平均電壓 3、電壓源逆變電路與電流源逆變電路的區(qū)別？ （1）電壓型無(wú)源逆變電路直流側(cè)接大電容濾波，輸出電壓為方波交流，輸出電流的波形與負(fù)載性質(zhì)有關(guān)；電流型無(wú)源逆變電路直流側(cè)接大電感濾波，輸出電流為方波交流，輸出電壓的波形與負(fù)載性質(zhì)有關(guān) （2）電壓型無(wú)源逆變電路各逆變開(kāi)關(guān)管都必須反并聯(lián)二極管，以提供之后的感性負(fù)載電流回路；電流型無(wú)源逆變電路各逆變開(kāi)關(guān)管不需反并聯(lián)二極管，但是應(yīng)在負(fù)載兩端并聯(lián)電容，以吸收換流時(shí)負(fù)載電感中的儲(chǔ)能 4、單極性調(diào)制與雙極性調(diào)制的區(qū)別？ （1）單極性調(diào)制是指逆變器輸出的半個(gè)周期中，被調(diào)制成的脈沖輸出電壓只有一種極性，正半周為+Ud和零，負(fù)半周為-Ud和零 （2）雙極性調(diào)制是指逆變器輸出的每半個(gè)周期中都被調(diào)制成+/-Ud之間變化的等幅不等寬的脈沖列 在近似相同的條件下，單極性調(diào)制比雙極性調(diào)制具有更好的諧波抑制效果。5、電力變換的基本類型包括哪些？ 包括四種變換類型：（）整流 （）逆變 （）斬波 （）交交電力變換 6、半控橋能否用于有源逆變？為什么。 半控橋不能用于有源逆變，因?yàn)榘肟貥蛘鬏敵鲭妷涸谝葡喾秶鷥?nèi)始終大于零。 7、直流斬波器的控制方式？ 時(shí)間比控制方式：定頻調(diào)寬 定寬調(diào)頻 調(diào)頻調(diào)寬 瞬時(shí)值控制和平均值控制 8、電壓型無(wú)源逆變的特點(diǎn)是什么？ 電壓型無(wú)源逆變電路輸入為恒定的直流電壓，輸出電壓為方波交流電壓，輸出電流波形與負(fù)載的性質(zhì)有關(guān)，阻感需要在功率電子器件旁邊反并聯(lián)二極管，以提供滯后電流的續(xù)流回路。 9、簡(jiǎn)述正弦脈寬調(diào)制技術(shù)的基本原理？ 正弦脈寬調(diào)制技術(shù)是把正弦波調(diào)制成一系列幅值相等，寬度按正弦規(guī)律變化的脈沖列，實(shí)現(xiàn)的方式有計(jì)算法和調(diào)制法兩種，調(diào)制法分為單極型調(diào)制和雙極型調(diào)制。10、電力電子技術(shù)的定義和作用電力電子技術(shù)是研究利用電力電子器件實(shí)現(xiàn)電能變換和控制的電路，內(nèi)容涉及電力電子器件、功率變換技術(shù)和控制理論，作用是把粗電變成負(fù)載需要的精電。11、電力電子系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)電力電子系統(tǒng)包括功率變換主電路和控制電路，功率變換主電路是屬于電路變換的強(qiáng)電電路，控制電路是弱電電路，兩者在控制理論的支持下實(shí)現(xiàn)接口，從而獲得期望性能指標(biāo)的輸出電能。12、電力電子器件的分類（）從門極驅(qū)動(dòng)特性可以分為：電壓型和電流型（）從載流特性可以分為：?jiǎn)螛O型、雙極型和復(fù)合型（）從門極控制特性可以分為：不可控、半控及全控型13、有源逆變和無(wú)源逆變的區(qū)別有源逆變是把直流電能逆變成交流電能后送給電網(wǎng)；無(wú)源逆變是把直流電能逆變正交流電能后送給負(fù)載；14、直流斬波器的控制方式（）定頻調(diào)寬（）定寬調(diào)頻（）調(diào)頻調(diào)寬二、圖1所示的單相橋式整流電路中，、觸發(fā)角，負(fù)載為阻感負(fù)載，電感L的值極大，。1、繪制輸出電壓、輸出電流、變壓器副邊電流的波形；2、計(jì)算輸出電壓、輸出電流的平均值及功率因數(shù)；3、計(jì)算晶閘管的電流有效值。 圖1 答案：1波形繪制 2電路參數(shù)計(jì)算） 3電路參數(shù)計(jì)算 三、三相全控橋式整流電路帶反電動(dòng)勢(shì)阻感負(fù)載，已知：負(fù)載電阻，電感，相電壓，當(dāng)反電動(dòng)勢(shì)，控制角=120或逆變角=60時(shí)，請(qǐng)計(jì)算輸出電壓平均值、輸出電流平均值和換相重疊角。 答案： 代入數(shù)據(jù)，解得： 換相重疊角計(jì)算： 解得： 四、圖3所示單相交流調(diào)壓電路，為正弦交流輸入電壓，有效值，接阻感負(fù)載，其中，求負(fù)載電流的最大有效值、最大輸出功率及此時(shí)功率因數(shù)。 圖3 答案： 負(fù)載電流最大時(shí)，電路必須工作在連續(xù)模式，此時(shí)控制角等于負(fù)載阻抗角。負(fù)載阻抗角： 那么控制角等于時(shí)，電流波形連續(xù)，負(fù)載電流最大負(fù)載電流最大值：最大輸出功率： 此時(shí)功率因數(shù)： 五、圖1所示的單相橋式整流電路中，、觸發(fā)角，負(fù)載為阻性負(fù)載， 。1、繪制輸出電壓、輸出電流、變壓器副邊電流的波形；2、計(jì)算輸出電壓、輸出電流的平均值及功率因數(shù)；3、請(qǐng)計(jì)算晶閘管的電流有效值； 圖1 答案：1波形繪制（9分） 2電路參數(shù)計(jì)算 3電路參數(shù)計(jì)算 六、圖2所示的三相半波可控電路中，相電壓、觸發(fā)角，電感L的值極大，。 1、計(jì)算輸出電壓、輸出電流的平均值、a相的電流的有效值； 2、繪制輸出電壓、輸出電流、a相的電流的波形。 圖2答案：1電路參數(shù)計(jì)算 2波形繪制 七、單相全控橋式整流電路帶反電動(dòng)勢(shì)阻感負(fù)載，已知：負(fù)載電阻，電感，相電壓，當(dāng)反電動(dòng)勢(shì)，逆變角時(shí)，請(qǐng)計(jì)算輸出電壓平均值、輸出電流平均值和換相重疊角。 答案： 代入數(shù)據(jù)，解得： 換相重疊角計(jì)算： 解得： 八、圖3所示降壓BUCK直流斬波電路，為輸入直流電壓，為輸出直流電壓，VT控制信號(hào)占空比為0.4,設(shè)所有器件均為理想器件，請(qǐng)推導(dǎo)輸入輸出直流電壓的關(guān)系式和計(jì)算輸出直流電壓。 圖3答案：利用伏秒平衡推導(dǎo)開(kāi)關(guān)VT導(dǎo)通的伏秒值：開(kāi)關(guān)VT關(guān)斷的伏秒值：因此： 則： D=0.4 則輸出電壓： 九、請(qǐng)推導(dǎo)圖2所示升壓斬波電路的輸出電壓和輸入電壓的關(guān)系，當(dāng)輸入電壓為12V，占空比D為0.8時(shí)，輸出電壓為多少？ 圖2利用伏秒平衡推導(dǎo)開(kāi)關(guān)S導(dǎo)通