電力電子技術(shù)試題庫

1、一、填空題（29分）1、雙向晶閘管的觸發(fā)方式有：I+ 觸發(fā)：第一陽極T1接正 電壓，第二陽極T2接負(fù) 電壓；門極G接正電壓，T2接負(fù) 電壓。I- 觸發(fā)：第一陽極T1接正 電壓，第二陽極T2接負(fù)電壓；門極G接負(fù)電壓，T2接正 電壓。+觸發(fā)：第一陽極T1接負(fù)電壓，第二陽極T2接正 電壓；門極G接正電壓，T2接負(fù)電壓。-觸發(fā)：第一陽極T1接負(fù)電壓，第二陽極T2接正電壓；門極G接負(fù)電壓，T2接正 電壓。2、由晶閘管構(gòu)成的逆變器換流方式有負(fù)載換流和強(qiáng)迫（脈沖）換流。3、按逆變后能量饋送去向不同來分類，電力電子元件構(gòu)成的逆變器可分為有源 逆變器與無源逆變器兩大類。4、有一晶閘管的型號為KK2009，請說明

2、KK快速晶閘管； 200表示表示200A，9表示900V。5、單結(jié)晶體管產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖是尖脈沖 脈沖；主要用于驅(qū)動小 功率的晶閘管；鋸齒波同步觸發(fā)電路產(chǎn)生的脈沖為強(qiáng)觸發(fā)脈沖脈沖；可以觸發(fā)大 功率的晶閘管。6、一個(gè)單相全控橋式整流電路，交流電壓有效值為220V，流過晶閘管的大電流有效值為15A，則這個(gè)電路中晶閘管的額定電壓可選為；晶閘管的額定電流可選為。二、判斷題（0分）對打（），錯打（）1、兩個(gè)以上晶閘管串聯(lián)使用，是為了解決自身額定電壓偏低，不能勝用電路電壓要求，而采取的一種解決方法，但必須采取均壓措施。 （）2、逆變失敗，是因主電路元件出現(xiàn)損壞，觸發(fā)脈沖丟失，電源缺相，或是逆變角太小造成的。

3、（）3、 變流裝置其功率因數(shù)的高低與電路負(fù)載阻抗的性質(zhì)，無直接關(guān)系。（ ）4、并聯(lián)與串聯(lián)諧振式逆變器屬于負(fù)載換流方式，無需專門換流關(guān)斷電路。（）5、觸發(fā)普通晶閘管的觸發(fā)脈沖，也能觸發(fā)可關(guān)斷晶閘管。（）6、三相半波可控整流電路，不需要用大于60小于120的寬脈沖觸發(fā)，也不需要相隔60的雙脈沖觸發(fā)，只用符合要求的相隔120的三組脈沖觸發(fā)就能正常工作。 （）7、變頻調(diào)速裝置是屬于無源逆變的范疇。（ ）8、有源逆變裝置是把逆變后的交流能量送回電網(wǎng)。 （）9、雙向晶閘管額定電流的定義，與普通晶閘管的定義相同。（ ）10、用穩(wěn)壓管削波的梯形波給單結(jié)晶體管自激振蕩電路供電，目的是為了使觸發(fā)脈沖與晶閘管主電路

4、實(shí)現(xiàn)同步。（）三、問答題（21分）1、實(shí)現(xiàn)有源逆變必須滿足哪兩個(gè)必不可少的條件？2、晶閘管觸發(fā)的觸發(fā)脈沖要滿足哪幾項(xiàng)基本要求？3、實(shí)現(xiàn)正確觸發(fā)的同步定相的方法步驟有哪些？解：1、 直流側(cè)必需外接與直流電流Id同方向的直流電源E，其數(shù)值要稍大于逆變器輸出平均電壓Ud，才能提供逆變能量。逆變器必需工作在90）區(qū)域，使Ud 0,才能把直流功率逆變?yōu)榻涣鞴β史邓碗娋W(wǎng)。2、A：觸發(fā)信號應(yīng)有足夠的功率。B：觸發(fā)脈沖應(yīng)有一定的寬度，脈沖前沿盡可能陡，使元件在觸發(fā)導(dǎo)通后，陽極電流能迅速上升超過掣住電流而維持導(dǎo)通。C：觸發(fā)脈沖必須與晶閘管的陽極電壓同步，脈沖移相范圍必須滿足電路要求。3、A：根據(jù)不同觸發(fā)電路與脈

5、沖移相范圍的要求，確定同步信號電壓us與對應(yīng)晶閘管陽極電壓之間的相位關(guān)系。 B：根據(jù)整流變壓器TS的接法與鐘點(diǎn)數(shù)，以電網(wǎng)某線電壓作參考矢量，畫出整流變壓器二次側(cè)也就是晶閘管陽極電壓的矢量。再根據(jù)A確定同步信號US與晶閘管陽極電壓的相位關(guān)系，畫出對應(yīng)的同步相電壓矢量和同步線電壓的矢量。 C：根據(jù)同步變壓器二次線電壓矢量位置，定出同步變壓器TS的鐘點(diǎn)數(shù)和接法。只需把同步變壓器二次電壓Usu、Usv、Usw分別接到VT1，VT3，VT5管的觸發(fā)電路；Us(-U)、Us(-v)、Us(-w)分別接到VT4、VT6、VT2的觸發(fā)電路，與主電路的各個(gè)符號完全對應(yīng)，即能保證觸發(fā)脈沖與主電路同步。四、畫圖題（

6、10分）請利用六塊鋸齒波同步觸發(fā)電路的X、Y控制端，來組成六路互相相差60的雙窄脈沖觸發(fā)系統(tǒng)圖，并畫出其脈沖輸出波形的相互關(guān)系圖。解：五、計(jì)算題（20分）在圖示交流調(diào)壓電路中，已知U2220V負(fù)載電阻RL10，當(dāng)觸發(fā)角90時(shí)，計(jì)算RL吸收的交流電功率是多少？并畫出RL上的電壓波形圖。導(dǎo)通區(qū)用陰影線表示。2.4KW一、 填空（每空1分，36分）1、請?jiān)谡_的空格內(nèi)標(biāo)出下面元件的簡稱：電力晶體管GTR；可關(guān)斷晶閘管GTO；功率場效應(yīng)晶體管MOSFET；絕緣柵雙極型晶體管IGBT ；IGBT是MOSFET 和GTR的復(fù)合管。2、晶閘管對觸發(fā)脈沖的要求是要有足夠的驅(qū)動功率 、觸發(fā)脈沖前沿要陡幅值要高和

7、觸發(fā)脈沖要與晶閘管陽極電壓同步。3、多個(gè)晶閘管相并聯(lián)時(shí)必須考慮均流的問題，解決的方法是串專用均流電抗器。4、在電流型逆變器中，輸出電壓波形為正弦波，輸出電流波形為方波 。5、型號為KS100-8的元件表示雙向晶閘管 晶閘管、它的額定電壓為800V伏、額定有效電流為100A。6、180導(dǎo)電型三相橋式逆變電路，晶閘管換相是在同一橋臂上的上、下二個(gè)元件之間進(jìn)行；而120導(dǎo)電型三相橋式逆變電路，晶閘管換相是在不同橋臂上的元件之間進(jìn)行的。7、當(dāng)溫度降低時(shí)，晶閘管的觸發(fā)電流會增加、正反向漏電流會下降；當(dāng)溫度升高時(shí)，晶閘管的觸發(fā)電流會下降、正反向漏電流會增加。8、 在有環(huán)流逆變系統(tǒng)中，環(huán)流指的是只流經(jīng)逆變電

8、源、逆變橋而不流經(jīng)負(fù)載的電流。環(huán)流可在電路中加電抗器來限制。為了減小環(huán)流一般采控用控制角大于 的工作方式。9、常用的過電流保護(hù)措施有快速熔斷器 、 串進(jìn)線電抗器、 接入直流快速開關(guān) 、 控制快速移相使輸出電壓下降。（寫出四種即可）10、雙向晶閘管的觸發(fā)方式有+、-、 、 -四種。二、 判斷題,（每題1分，10分）（對、錯）1、在半控橋整流帶大電感負(fù)載不加續(xù)流二極管電路中，電路出故障時(shí)會出現(xiàn)失控現(xiàn)象。（）2、在用兩組反并聯(lián)晶閘管的可逆系統(tǒng)，使直流電動機(jī)實(shí)現(xiàn)四象限運(yùn)行時(shí)，其中一組逆變器工作在整流狀態(tài)，那么另一組就工作在逆變狀態(tài)。（）3、晶閘管串聯(lián)使用時(shí)，必須注意均流問題。（）4、逆變角太大會造成逆

9、變失敗。（ ）5、并聯(lián)諧振逆變器必須是略呈電容性電路。（）6、給晶閘管加上正向陽極電壓它就會導(dǎo)通。（）7、有源逆變指的是把直流電能轉(zhuǎn)變成交流電能送給負(fù)載。（）8、在單相全控橋整流電路中，晶閘管的額定電壓應(yīng)取U2。（）9、在三相半波可控整流電路中，電路輸出電壓波形的脈動頻率為300Hz。（）10、變頻調(diào)速實(shí)際上是改變電動機(jī)內(nèi)旋轉(zhuǎn)磁場的速度達(dá)到改變輸出轉(zhuǎn)速的目的。 （）三、選擇題（每題3分，15分）1、單相半控橋整流電路的兩只晶閘管的觸發(fā)脈沖依次應(yīng)相差A(yù)度。A、180， B、60， c、360， D、1202、為C 度時(shí)，三相半波可控整流電路，電阻性負(fù)載輸出的電壓波形，處于連續(xù)和斷續(xù)的臨界狀態(tài)。A

10、，0度， B，60度， C，30度， D，120度，3、晶閘管觸發(fā)電路中，若改變B 的大小，則輸出脈沖產(chǎn)生相位移動，達(dá)到移相控制的目的。A、 同步電壓， B、控制電壓， C、脈沖變壓器變比。4、可實(shí)現(xiàn)有源逆變的電路為A。 A、三相半波可控整流電路， B、三相半控橋整流橋電路，C、單相全控橋接續(xù)流二極管電路， D、單相半控橋整流電路。5、在一般可逆電路中，最小逆變角min選在下面那一種范圍合理A。 A、30-35， B、10-15， C、0-10， D、0。四、問答分析題,(每題7分 21分)1、 在晶閘管兩端并聯(lián)R、C吸收回路的主要作用有哪些？其中電阻R的作用是什么？2、單結(jié)晶體管的特性曲線可

11、以分為哪幾段？如果用一個(gè)二極管和兩個(gè)電阻接成如下方式，請按對單結(jié)晶體管特性曲線進(jìn)行研究的相同做法，設(shè)計(jì)試驗(yàn)電路，并作出它的Ie-Ue特性曲線。1、R、C回路的作用是：吸收晶閘管瞬間過電壓，限制電流上升率，動態(tài)均壓作用。R的作用為：使L、C形成阻尼振蕩，不會產(chǎn)生振蕩過電壓，減小晶閘管的開通電流上升率，降低開通損耗。、2、單結(jié)晶體管特性曲線可分為：截止區(qū)、負(fù)阻區(qū)、飽和導(dǎo)通區(qū)。3、由下面單結(jié)晶體管的觸發(fā)電路圖畫出各點(diǎn)波形。五、計(jì)算題,(每題9分，18分)1、一臺工業(yè)爐原由額定電壓為單相交流220供電，額定功率為10千瓦。現(xiàn)改用雙向晶閘管組成的單相交流調(diào)壓電源供電，如果正常工作時(shí)負(fù)載只需要5千瓦。試問

12、雙向晶閘管的觸發(fā)角應(yīng)為多少度？試求此時(shí)的電流有效值，以及電源側(cè)的功率因數(shù)值。/2； 32.1A； 0.707；2、 已知自耦變壓器基本繞組為1-0，調(diào)整繞組1-3與1-2之間的匝數(shù)是1-0的10。試分析圖示兩組反并聯(lián)晶閘管組成的電路，是如何實(shí)現(xiàn)在輸入電壓波動時(shí)，使輸出電壓0保持穩(wěn)定？通過對電壓檢測，實(shí)施對兩組反并聯(lián)晶閘管門極予以控制。例如：輸入電壓高于10%時(shí)，讓VT1、VT2這組反并聯(lián)的晶閘管的觸發(fā)脈沖移到180，使它不輸出電壓，而讓VT3、VT4這組反并聯(lián)晶閘管的觸發(fā)脈沖移到0，使他們分別在正負(fù)半周全導(dǎo)通時(shí)輸出電壓降低；當(dāng)輸入電壓低于額定值10%時(shí)，讓VT1、VT2這組反并聯(lián)晶閘管的觸發(fā)脈

13、沖移到0，使他們分別在正負(fù)半周全導(dǎo)通。讓VT3、VT4反并聯(lián)晶閘管的觸發(fā)脈沖移到180使他們截止，從而使輸出電壓提高10%，達(dá)到穩(wěn)定輸出電壓的目的。一、填空（30分）1、為了減小變流電路的開、關(guān)損耗，通常讓元件工作在軟開關(guān)狀態(tài)，軟開關(guān)電路種類很多，但歸納起來可分為零電壓電路 與零電流電路 兩大類。2、對異步電動機(jī)實(shí)施變頻調(diào)速控制，通常的控制方式有恒壓頻控制、轉(zhuǎn)差頻率控制、矢量控制、直接轉(zhuǎn)矩控制等四種。3、PWM逆變電路的控制方法有計(jì)算法 、調(diào)制法 、跟蹤控制法 三種。其中調(diào)制法又可分為異步調(diào)控法、同步調(diào)控法 兩種。4、通常變流電路實(shí)現(xiàn)換流的方式有器件換流、電網(wǎng)換流 、 負(fù)載換流、強(qiáng)迫換流四種。

14、5、在單相交流調(diào)壓電路中，負(fù)載為電阻性時(shí)移相范圍是，負(fù)載是阻感性時(shí)移相范圍是。6、在電力晶閘管電路中，常用的過電壓保護(hù)有避雷器；阻容吸收；硒堆 ；壓敏電阻 和整流式阻容吸收等幾種。7、提高變流置的功率因數(shù)的常用方法有減小觸發(fā)角、增加整流相數(shù)、采用多組變流裝置串聯(lián)供電 、 設(shè)置補(bǔ)償電容幾種。8、目前常用的具有自關(guān)斷能力的電力電子元件有GTO、GTR、 MOSFET、IGBT 幾種。二判斷題,（20分）（對、錯）1、三相橋式半控整流電路，帶大電感性負(fù)載，有續(xù)流二極管時(shí)，當(dāng)電路出故障時(shí)會發(fā)生失控現(xiàn)象。（ ）2、晶閘管并聯(lián)使用時(shí)，必須采取均壓措施。（ ）3、供電電源缺相、逆變橋元件損壞、逆變換流失敗等

15、故障。也會引起逆變失敗。（ ）4、電壓型逆變電路，為了反饋感性負(fù)載上的無功能量，必須在電力開關(guān)器件上反并聯(lián)反饋二極管。（ ）5、用多重逆變電路或多電平逆變電路，可以改善逆變電路的輸出波形，使它更接近正弦波。（ ）6、三相橋式全控整流電路，輸出電壓波形的脈動頻率是150HZ。 （ ）7、在普通晶閘管組成的全控整流電路中，帶電感性負(fù)載，沒有續(xù)流二極管時(shí)，導(dǎo)通的晶閘管在電源電壓過零時(shí)不關(guān)斷。（ ）8、在橋式半控整流電路中，帶大電感負(fù)載，不帶續(xù)流二極管時(shí)，輸出電壓波形中沒有負(fù)面積。（ ）9、提高電力電子裝置的工作頻率，可以使電力電子裝置的體積和重量減小。 （ ）10、無源逆變電路，是把直流電能逆變成交

16、流電能，送給電網(wǎng)。 （ ）三、選擇題（10分）1、在下面幾種電路中，不能實(shí)現(xiàn)有源逆變的電路有哪幾種B；C；D 。 A、三相半波可控整流電路。 B、三相半控整流橋電路。C、單相全控橋接續(xù)流二極管電路。 D、單相半控橋整流電路。2、在有源逆變電路中，逆變角的移相范圍應(yīng)選B 為最好。 A、=90180， B、=3590， C、=090，3、晶閘管整流裝置在換相時(shí)刻（例如：從U相換到V相時(shí)）的輸出電壓等于C 。 A、U相換相時(shí)刻電壓uU， B、V相換相時(shí)刻電壓uV， C、等于uU+uV的一半即：4、三相全控整流橋電路，如采用雙窄脈沖觸發(fā)晶閘管時(shí)，下圖中哪一種雙窄脈沖間距相隔角度符合要求。請選擇B 。5

17、、晶閘管觸發(fā)電路中，若使控制電壓UC=0，改變C 的大小，可使直流電動機(jī)負(fù)載電壓Ud=0，使觸發(fā)角=90。達(dá)到調(diào)定移相控制范圍，實(shí)現(xiàn)整流、逆變的控制要求。A、 同步電壓， B、控制電壓， C、偏移調(diào)正電壓。四、問答題（20分）1、根據(jù)下圖簡述升壓斬波電路的基本工作原理。（圖中設(shè)：電感L、與電容C足夠大）1、 當(dāng)V處于通態(tài)時(shí)，電源E向電感L充電，設(shè)充電電流為I1，L值很大，I1基本恒定，同時(shí)電容C向負(fù)載供電，C很大，使電容器電壓U0基本不變，設(shè)V處于通態(tài)的時(shí)間為ton，在ton時(shí)間內(nèi)，電感L上積蓄的能量為EI1ton；當(dāng)V處于斷態(tài)時(shí)，E與L同時(shí)向電容充電，并向負(fù)載R提供能量。設(shè)V處于斷態(tài)的時(shí)間為

18、toff，在toff時(shí)間內(nèi)L釋放的能量為（U0-E）I1toff，在一周期內(nèi)L積蓄的能量與釋放的能量相等?？汕蟮茫?分析不難看出該斬波電路是升壓斬波電路。2、單相橋式半控整流電路，電阻性負(fù)載。當(dāng)控制角=90時(shí)，畫出：負(fù)載電壓ud、晶閘管VT1電壓uVT1、整流二極管VD2電壓uVD2，在一周期內(nèi)的電壓波形圖。 （ud） （uVT1）（uVD1）五、計(jì)算題（20分）1、在圖示升壓斬波電路中，已知E=50V，負(fù)載電阻R=20，L值和C值極大，采用脈寬調(diào)制控制方式，當(dāng)T=40s，ton=25s時(shí)，計(jì)算輸出電壓平均值U0，輸出電流平均值I0。U0=133.3V；I0=6.67A；2、 三相橋式全控整流

19、電路，U2=100V，帶電阻電感性負(fù)載，R=5，L值極大。 當(dāng)控制角=60時(shí)，求：A、 畫出ud、id、iVT1、的波形。B、 計(jì)算負(fù)載平均電壓Ud、平均電流Id、流過晶閘管平均電流IdVT和有效電流IVT的值。Ud=117V； Id=23.4A； IdVT=7.8A； IVT=13.5A；一、填空（每空1分，30分）1、普通晶閘管的圖形符號是電極分別是陽極A， 陰極K和 門極G 晶閘管的導(dǎo)通條件是陽極加正電壓，陰極接負(fù)電壓，門極接正向電壓形成了足夠門極電流時(shí)晶閘管導(dǎo)通；關(guān)斷條件是當(dāng)晶閘管陽極電流小于維持電流IH時(shí)，導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷 。2、可關(guān)斷晶閘管的圖形符號是；電力場效應(yīng)晶體管的圖形符號是

20、 絕緣柵雙極晶體管的圖形符號是 ；電力晶體管的圖形符號是 。3、單相交流調(diào)壓在電阻性負(fù)載電路的移相范圍在0180變化，在阻感性負(fù)載時(shí)移相范圍在180變化。4、變流電路的換流方式有器件換流、電網(wǎng)換流、負(fù)載換流、強(qiáng)迫換流 等四種。5、提高變流置的功率因數(shù)的常用方法有減小觸發(fā)角、增加整流相數(shù)、采用多組變流裝置串聯(lián)供電 、設(shè)置補(bǔ)償電容。6、絕緣柵雙極型晶體管是以電力場效應(yīng)晶體管柵極為柵極 作為柵極，以以電力晶體管集電極和發(fā)射極作為發(fā)射極與集電極復(fù)合而成。7、在電力晶閘管電路中，常用的過電流保護(hù)有快速熔斷器 ；電路串電抗器 ；過流時(shí)快速移相；和直流快速開關(guān) 等幾種。8、晶閘管的換相重疊角與電路的觸發(fā)角、

21、變壓器漏抗XB 、平均電流Id 、電源相電壓U2等到參數(shù)有關(guān)。二、判斷題,（20分）（對、錯）1、半控橋整流電路，大電感負(fù)載不加續(xù)流二極管，電路出故障時(shí)可能會出現(xiàn)失控現(xiàn)象。（）.2、采用兩組反并聯(lián)晶閘管變流橋的可逆系統(tǒng)，供直流電動機(jī)四象限運(yùn)行時(shí)，其中一組逆變器工作在整流狀態(tài)，那么另一組就工作在逆變狀態(tài)。（）3、晶閘管串聯(lián)使用時(shí)，必須注意均流問題。（ ）4、逆變角太大會造成逆變失敗。（）5、并聯(lián)諧振負(fù)載的逆變器負(fù)載必須是呈電容性電路。（）6、給晶閘管加上正向陽極電壓它就會導(dǎo)通。（）7、有源逆變指的是把直流電能轉(zhuǎn)變成交流電能送給負(fù)載。（）8、在單相全控橋電路中晶閘管的額定電壓選取相電壓U2。（ ）

22、9、在三相半波可控整流電路中，輸出電壓波形的脈動頻率為300Hz。（）10、變頻調(diào)速實(shí)際是改變電動機(jī)內(nèi)旋轉(zhuǎn)磁場的速度，達(dá)到改變輸出轉(zhuǎn)速的目的。 （）三、選擇題（每題2分，10分）1、三相半波帶電阻性負(fù)載時(shí)，為（C）度時(shí)，可控整流輸出的電壓波形處于連續(xù)和斷續(xù)的臨界狀態(tài)。A、0度。B、60度。C、30度。D、120度。2、在晶閘管觸發(fā)電路中，改變(B )的大小，則輸出脈沖產(chǎn)生相位移動，達(dá)到移相控制的目的。A、 同步電壓，B、控制電壓，C、脈沖變壓器變比。3、能夠?qū)崿F(xiàn)有源逆變的電路為(B )。A、三相橋式全控整流電路， B、三相半控橋整流電路，C、單相全控橋接續(xù)流二極管電路， D、單相半控橋整流電路

23、。4、下面哪種功能不屬于變流的功能（C）A、有源逆變B、交流調(diào)壓C、變壓器降壓D、直流斬波5、三相半波可控整流電路的自然換相點(diǎn)是(B )A、交流相電壓的過零點(diǎn)；B、本相相電壓與相鄰相電壓正、負(fù)半周的交點(diǎn)處；C、比三相不控整流電路的自然換相點(diǎn)超前30；D、比三相不控整流電路的自然換相點(diǎn)滯后60。四、問答題（每題10分，20分）1、 三相半波整流電路，將整流變壓器的二次繞組均分為兩段，每段的電動勢相同，接成曲折接法。其分段布置及矢量圖如圖所示，問變壓器鐵心是否被直流磁化，為什么？解：三相半波可控整流電路，當(dāng)變壓器二次繞組分成兩組，按本題圖示曲折接線，及矢量圖所示。變壓器二次繞組中，同一相的兩個(gè)繞阻

24、的電流，方向相反大小相等，因而形成的磁通，方向也相反、磁通量大小也會相等。這樣變壓器鐵心中就不會存在直流磁通，自然就不會被直流磁化了。2、PWM逆變電路的控制方法主要有哪幾種？簡述異步調(diào)制與同步調(diào)制各有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？解：PWM逆變電路的常用控制方法有兩種，一是計(jì)算法；二是調(diào)制法。其中調(diào)制法又可分為兩種，一是異步調(diào)制法；二是同步調(diào)制法。通常異步調(diào)制法是保持載波頻率不變，信號頻率根據(jù)需要而改變時(shí)，載波比是變化的。優(yōu)點(diǎn)是：信號頻率較低時(shí)載波比較大，一周期內(nèi)脈沖數(shù)較多，輸出較接近正弦波。缺點(diǎn)是：正負(fù)半周脈沖數(shù)不相等，對稱性差。因此，希望采用較高的載波頻率，以克服在信號頻率較高時(shí)仍能保持較大的載波比。同步

25、調(diào)制時(shí)，保持載波比為常數(shù)，并在變頻時(shí)使載波和信號波保持同步變化。優(yōu)點(diǎn)是：信號波一周內(nèi)輸出的脈沖數(shù)是固定的，脈沖相位也是固定的，對稱性好。缺點(diǎn)是：當(dāng)逆變頻率較低時(shí)，載波頻率也很低，造成調(diào)制諧波不易濾除；逆變頻率較高時(shí)，調(diào)制載波頻率也過高，使開關(guān)器件的開關(guān)頻率過高而難以承受。3、什么是逆變失??？逆變失敗后有什么后果？形成的原因是什么解：逆變失敗指的是：逆變過程中因某種原因使換流失敗，該關(guān)斷的器件末關(guān)斷，該導(dǎo)通的器件末導(dǎo)通。從而使逆變橋進(jìn)入整流狀態(tài)，造成兩電源順向聯(lián)接，形成短路。逆變失敗后果是嚴(yán)重的，會在逆變橋與逆變電源之間產(chǎn)生強(qiáng)大的環(huán)流，損壞開關(guān)器件。產(chǎn)生逆變失敗的原因：一是逆變角太??；二是出現(xiàn)觸

26、發(fā)脈沖丟失；三是主電路器件損壞；四是電源缺相等。五、計(jì)算題（每題10分，20分）1、指出下圖中各保護(hù)元件及VD、Ld的名稱和作用。解：星形接法的硒堆過電壓保護(hù)；三角形接法的阻容過電壓保護(hù)；橋臂上的快速熔斷器過電流保護(hù)；晶閘管的并聯(lián)阻容過電壓保護(hù)；橋臂上的晶閘管串電感抑制電流上升率保護(hù)；直流側(cè)的壓敏電阻過電壓保護(hù)；直流回路上過電流快速開關(guān)保護(hù)；VD是電感性負(fù)載的續(xù)流二極管；Ld是電動機(jī)回路的平波電抗器；2、三相橋式全控整流電路，Ld極大，Rd=4，要求Ud從0220V之間變化。試求：（1） 不考慮控制角裕量時(shí)，整流變壓器二次相電壓。（2） 計(jì)算晶閘管電壓、電流平均值，如電壓、電流裕量取2倍，請選

27、擇晶閘管型號。（3） 變壓器二次電流有效值I2。（4） 計(jì)算整流變壓器二次側(cè)容量S2答案：U2=94V；KP505；I2=44。9A；S2=12。66KVA。一、填空（30分）1、雙向晶閘管的圖形符號是 ，三個(gè)電極分別是第一陽極T1，第二陽極T2 和門極G；雙向晶閘管的的觸發(fā)方式有I+ 、 I-、III+、III.。2、單相全波可控整流電路中，晶閘管承受的最大反向電壓為U2。三相半波可控整流電路中，晶閘管承受的最大反向電壓為U2 。（電源相電壓為U2）3、要使三相全控橋式整流電路正常工作，對晶閘管觸發(fā)方法有兩種，一是用大于60小于120的寬脈沖 觸發(fā)；二是用脈沖前沿相差60的雙窄脈沖 觸發(fā)。4

28、、在同步電壓為鋸齒波的觸發(fā)電路中，鋸齒波底寬可達(dá)240度；實(shí)際移相才能達(dá)0-180 度。5、異步電動機(jī)變頻調(diào)速時(shí)，對定子頻率的控制方式有 恒壓頻比控制、轉(zhuǎn)差勁頻率控制 、矢量控制 、直接轉(zhuǎn)矩控制 。6、軟開關(guān)電路種類很多，大致可分成零電壓 電路、零電流 電路兩大類。7、變流電路常用的換流方式有器件換流、電網(wǎng)換流、負(fù)載換流、強(qiáng)迫換流四種。8、逆變器環(huán)流指的是只流經(jīng)兩組反并聯(lián)的逆變橋、而不流經(jīng)負(fù)載的電流，環(huán)流可在電路中加采用串聯(lián)電抗器來限制。9、提高變流置的功率因數(shù)的常用方法有減小觸發(fā)角、增加整流相數(shù)、采用多組變流裝置串聯(lián)供電、設(shè)置補(bǔ)償電容。10、絕緣柵雙極型晶體管是以電力場效應(yīng)晶體管柵極為柵極作

29、為柵極，以以電力晶體管集電極和發(fā)射極作為發(fā)射極與集電極復(fù)合而成。二 、判斷題,（20分）（對、錯）1、 半控橋整流電路，大電感負(fù)載不加續(xù)流二極管，輸出電壓波形中沒有負(fù)向面積。 ( )2、采用兩組反并聯(lián)晶閘管的可逆系統(tǒng)，供直流電動機(jī)四象限運(yùn)行時(shí)，其中一組逆變器工作在整流狀態(tài)，那么另一組就工作在逆變狀態(tài)。（ ）3、晶閘管并聯(lián)使用時(shí)，必須注意均壓問題。（ ）4、無源逆變指的是不需要逆變電源的逆變電路。（）5、并聯(lián)諧振逆變器必須是呈電容性電路。（）6、直流斬波電路只能實(shí)現(xiàn)降低輸出直流電壓的作用 （）7、無源逆變指的是把直流電能轉(zhuǎn)變成交流電能回送給電網(wǎng)。（ ）8、在三相半波可控整流電路中，晶閘管承受的最

30、大反壓為倍相電壓U2。 （ ）9、三相全控橋整流電路中，輸出電壓的脈動頻率為150Hz。（ ）10、變頻調(diào)速實(shí)際是改變電動機(jī)內(nèi)旋轉(zhuǎn)磁場的速度，達(dá)到改變輸出轉(zhuǎn)速的目的。（）三、選擇題（每題2分 10分）1、為 B 度時(shí)，三相橋式全控整流電路，帶電阻性負(fù)載，輸出電壓波形處于連續(xù)和斷續(xù)的臨界狀態(tài)。A、0度。B、60度。C、30度。D、120度。2、晶閘管觸發(fā)電路中，若使控制電壓UC=0，改變C 的大小，使觸發(fā)角=90，可使直流電機(jī)負(fù)載電壓Ud=0。達(dá)到調(diào)整移相控制范圍，實(shí)現(xiàn)整流、逆變的控制要求。A、 同步電壓， B、控制電壓， C、偏移調(diào)正電壓。3、能夠?qū)崿F(xiàn)有源逆變的電路為A 。A、三相半波可控整流

31、電路， B、三相半控整流橋電路，C、單相全控橋接續(xù)流二極管電路， D、單相橋式全控整流電路。4、如某晶閘管的正向阻斷重復(fù)峰值電壓為745V，反向重復(fù)峰值電壓為825V，則該晶閘管的額定電壓應(yīng)為（ A D）A、700VB、750VC、800VD、850V5、單相半波可控整流電阻性負(fù)載電路中，控制角的最大移相范圍是(D )A、90 B、120 C、150 D、180四、問答題（20分）1、實(shí)現(xiàn)有源逆變必須滿足哪些必不可少的條件？（6分）1、 實(shí)現(xiàn)有源逆變必須外接一直流電源，其方向與晶閘管電流方向相同，其數(shù)值要稍大于逆變橋電壓，才能提供逆變能量。另外變流器必須工作在90）區(qū)域，使Ud0，才能把直流功

32、率逆變?yōu)榻涣鞴β史邓碗娋W(wǎng)。2、根據(jù)對輸出電壓平均值進(jìn)行控制的方法不同，直流斬波電路可有哪三種控制方式？并簡述其控制原理。（7分）2、 第一種調(diào)制方式為：保持開關(guān)周期不變，改變開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間ton稱為脈寬調(diào)制。簡稱“PWM”調(diào)制。第二種調(diào)制方式為：保持開關(guān)導(dǎo)通時(shí)間ton不變，改變開關(guān)周期，稱為頻率調(diào)制。簡稱為“PFM”調(diào)制。第三種調(diào)制方式為：同時(shí)改變周期T與導(dǎo)通時(shí)間ton。使占空比改變，稱為混合調(diào)制。3、電壓型逆變電路中反饋二極管的作用是什么？為什么電流型逆變電路中沒有反饋二極管？（7分）3、 電壓型逆變器當(dāng)交流側(cè)為阻感性負(fù)載時(shí)，需要向電源反饋無功功率。直流側(cè)電容起緩沖無功能量的作用。為了給交流側(cè)

33、向直流側(cè)反饋的無功能量提供通道，逆變橋各臂開關(guān)器件都反并聯(lián)了反饋二極管。而對電流型逆變器來說，當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)，也需要提供無功能量反饋，但直流側(cè)電感起緩沖無功能量的作用，因反饋無功能量時(shí)，直流電流并不反向，因此不必象電壓型逆變器那樣要給開關(guān)器件反并聯(lián)二極管。五、計(jì)算題（每題10分，20分）1在圖示升壓斬波電路中，已知E=50V，負(fù)載電阻R=20，L值和C值極大，采用脈寬調(diào)制控制方式，當(dāng)T=40s，ton=25s時(shí)，計(jì)算輸出電壓平均值U0，輸出電流平均值I0。1333V；6。67A。2、三相半波整流電路，如圖所示：將變壓器二次側(cè)繞組等分為二段，接成曲折接法，每段繞組電壓為100V。試求：（1

34、） 晶閘管承受的最大反壓是多少？（2） 變壓器鐵心有沒有直流磁化？為什么？423.8V 沒有被磁化。因?yàn)樵谇劢臃〞r(shí)，流過同一相的兩段繞組的電流大小相等，方向相反，故變壓器鐵心內(nèi)不會被直流磁化。一、填空（30分）1、晶閘管的圖形符號是 ，三個(gè)電極分別是陽極A、陰極K 、和門極G，雙向晶閘管的圖形符號是 ，它的三個(gè)極分是第一陽極T1、第二陽極T2、和門極G。2、晶閘管的導(dǎo)通條件陽極加正電壓、門極加正向電壓；關(guān)斷條件是陽極電流大于掣住電流、陽極電流小于維持電流或加反向電壓。3、單相全波可控整流電路中，晶閘管承受的最大反向電壓為2U2 。三相半波可控整流電路中，晶閘管承受的最大反向電壓為6 U2。（

35、電源電壓為U2）4、從晶閘管開始承受正向電壓起到晶閘管導(dǎo)通之間的電角度稱為控制角，用 表示。5、同步電壓為鋸齒波的觸發(fā)電路鋸齒波底寬可達(dá)240度；正弦波觸發(fā)電路的理想移相范圍可達(dá) 180、度，實(shí)際移相范圍只有150。6、一般操作過電壓都是瞬時(shí)引起的尖峰電壓，經(jīng)常使用的保護(hù)方法是阻容保護(hù)而對于能量較大的過電壓，還需要設(shè)置非線性電阻保護(hù)，目前常用的方法有壓敏電阻和硒堆 。7、交流零觸發(fā)開關(guān)電路就是利用過零觸發(fā) 方式來控制晶閘管導(dǎo)通與關(guān)斷的。8、絕緣柵雙極型晶體管是以電力場效應(yīng)晶體管的柵極作為柵極，以電力晶體管的集電極和發(fā)射極作為發(fā)射極與集電極復(fù)合而成。9、晶閘管的過電流能力比較差，必須采用保護(hù)措施

36、，常見的快速熔斷器、過流繼電器、直流快速開關(guān)、限流與脈沖移相保護(hù)。10、型號為KP100-8的元件表示雙向晶閘管、它的額定電壓為800伏、額定電流為100安。11、單相交流調(diào)壓電阻性負(fù)載電路的移相范圍在0-180內(nèi)，在電感性負(fù)載時(shí)移相范圍在-180內(nèi)。12、變頻電路常用的換流方式有負(fù)載諧振換流、脈沖（強(qiáng)迫）換流 兩種。13、逆變器環(huán)流指的是只流經(jīng)逆變電源、逆變橋晶閘管而不流經(jīng)負(fù)載的電流，環(huán)流可在電路中加電抗器來限制。為了減小環(huán)流一般采用大于工作方式。二、判斷題（9分）（對、錯）1、有源逆變指的是把直流電能轉(zhuǎn)變成交流電能送給負(fù)載。（ ）2、采用兩組反并聯(lián)晶閘管的可逆系統(tǒng)供直流電動機(jī)四象限運(yùn)行時(shí)，

37、其中一組逆變器工作在整流狀態(tài)，那么另一組就工作在逆變狀態(tài)。 （ ）3、晶閘管串聯(lián)使用時(shí)，必須注意均流問題。（ ）4、逆變角太小會造成逆變失敗。（ ）5、設(shè)置補(bǔ)償電容可以提高變流裝置的功率因數(shù)。（ ）6、給晶閘管加上正向陽極電壓它就會導(dǎo)通。（ ）7、在半控橋整流電路中，大電感負(fù)載不加續(xù)流二極管，電路出故障時(shí)可能會出現(xiàn)失控現(xiàn)象。 （ ）8、在單相全控橋電路中，晶閘管的額定電壓應(yīng)取U2。（ ）9、在三相半波可控整流電路中，電路輸出電壓的波形脈動頻率為300Hz。 （ ）三、選擇題（15分）1、單相半控橋整流電路的二組觸發(fā)脈沖依次相差A(yù) 度。A、180， B、60， c、360， D、1202、為C

38、度時(shí)，三相半波可控整流帶電阻性負(fù)載，輸出的電壓波形處于連續(xù)和斷續(xù)的臨界狀態(tài)。A、0度， B，60度， C，30度， D，120度，3、在晶閘管觸發(fā)電路中，若改變B 的大小，則輸出脈沖產(chǎn)生相位移動，達(dá)到移相控制的目的。A、 同步電壓， B、控制電壓， C、脈沖變壓器變比。4、可實(shí)現(xiàn)有源逆變的電路為A 。 A、單相半波可控整流電路， B、三相半波可控整流橋帶續(xù)流二極管電路，C、單相全控橋接續(xù)流二極管電路， D、三相半控橋整流電路。5、一般可逆電路中的min選A 合理。 A、30-35， B、10-25， C、0-10， D、0。四、問答分析題,(20分)1、單相半波可控整流電路，如（1）晶閘管內(nèi)部

39、短路，（2）晶閘管內(nèi)部開路，在下面的坐標(biāo)中畫出其直流輸出電壓Ud和晶閘管兩端電壓UT的波形。2、雙向晶閘管有哪幾種觸發(fā)方式？用的最多的有哪兩種？2、I+ 觸發(fā)： T1接正電壓， T2接負(fù)；門極G接正，T2接負(fù)。I- 觸發(fā)： T1接正，T2接負(fù)；門極G為負(fù)，T2 接正。+ 觸發(fā)T1接負(fù)，T2接正，門極G接正，T2接負(fù)。- 觸發(fā)T1接負(fù)， T2接正；門極G接負(fù)，T2接正。五、計(jì)算題,(15分)1、用紅筆或用陰影面積標(biāo)出三相全控橋電路在30時(shí)，電阻性負(fù)載的直流輸出電壓的波形圖，同時(shí)要對應(yīng)畫出其所用的雙窄脈沖（30），并標(biāo)出序號。如V，計(jì)算此時(shí)的直流輸出電壓Ud。Ud=445.8V2、在下面兩圖中，一

40、個(gè)工作在整流電動機(jī)狀態(tài)，另一個(gè)工作在逆變發(fā)電機(jī)狀態(tài)。（1）、標(biāo)出Ud、ED及id的方向。（2）、說明E與Ud的大小關(guān)系。（3）、當(dāng)與的最小值均為30度時(shí)，控制角的移向范圍為多少？2、整流電動機(jī)狀態(tài)：電流方向從上到下，電壓方向上正下負(fù)，反電勢E方向上正下負(fù)，Ud大于E，控制角的移相范圍090。逆變發(fā)電機(jī)狀態(tài)：電流方向從上到下，電壓Ud方向上負(fù)下正，發(fā)電機(jī)電勢E方向上負(fù)下正，Ud小于E，控制角的移相范圍90150。一 填空 1電阻性負(fù)載三相半波可控整流電路中，晶閘管所可能承受的最大正向電壓UFm等于_，設(shè)U2為相電壓有效值。 2三相半波可控整流電路中的三個(gè)晶閘管的觸發(fā)脈沖相位按相序依次互差_電角度

41、。 3對于三相半波可控整流電路，換相重疊角的影響，將使輸出電壓平均值_。 4單相全控橋式整流電路接反電動勢負(fù)載。當(dāng)控制角大于停止導(dǎo)電角時(shí)，晶閘管的導(dǎo)通角=_5實(shí)現(xiàn)有源逆變要有兩個(gè)基本條件，其外部條件是；內(nèi)部條件是6三相全控橋式整流電阻性負(fù)載，控制角在_范圍內(nèi)變化時(shí)負(fù)載電流斷續(xù)。7三相半波可控整流電路電阻性負(fù)載時(shí)負(fù)載電流斷續(xù)時(shí)控制角變化范圍為_。8單相全控橋式整流大電感負(fù)載電路中，控制角的移相范圍是_9單相全控橋式整流電路，若輸入電壓u2=100sintV，電阻性負(fù)載，設(shè)控制角=60,那么輸出電壓Ud_10晶閘管在一個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通的電角度稱為。11可控整流電路，是三相可控整流電路最基本的組成形式。

42、12三相全控橋式整流電路，若輸入電壓u2=100sint，電阻性負(fù)載，設(shè)控制角=30,那么輸出電壓Ud=90,那么輸出電壓Ud二 選擇1單相半波可控整流電阻性負(fù)載電路中，控制角的最大移相范圍是( )A.90 B.120 C.150 D.1802單相全控橋電阻性負(fù)載電路中，晶閘管可能承受的最大正向電壓為( )A. U2 B.2U2 C. U2 D. U23單相全控橋式整流大電感負(fù)載電路中，控制角的移相范圍是()A.090 B.0180 C.90180 D.1803604單相半控橋整流電路，帶大電感負(fù)載，直流側(cè)并聯(lián)續(xù)流二極管的主要作用是（ ）。A防止失控現(xiàn)象B提高輸出電壓平均值C減小輸出電流的脈動

43、D直流側(cè)過電壓保護(hù)5在有源逆變電路中，逆變角的移相范圍應(yīng)選 為最好。( )A、=90180， B、=3590， C、=090D、=901456在下面幾種電路中，不能實(shí)現(xiàn)有源逆變的電路有哪幾種 。 A、三相半波可控整流電路。 B、三相半控整流橋電路。C、單相全控橋接續(xù)流二極管電路。 D、單相半控橋整流電路。7三相全控整流橋電路，如采用雙窄脈沖觸發(fā)晶閘管時(shí)，下圖中哪一種雙窄脈沖間距相隔角度符合要求。請選擇。8電源中由交流電初次獲得直流電大多是以二極管整流加電容濾波的形式獲得。若輸入電壓電流有效值為分別為U，I。電流的基波分量有效值為I1,基波電壓的有相位差為，那么功率因數(shù)為： A COS、 B (

44、I1/I)* COS、 C I1/I、 D以上都不正確三 簡答 1試分析實(shí)現(xiàn)有源逆變的條件是什么？2設(shè)換相重疊角=10,晶閘管關(guān)斷時(shí)間折算的電角度=8,若取逆變角=15,問逆變能否成功?為什么?3單相全控橋式整流電路中若有一只晶閘管損壞變?yōu)槎搪窌鹗裁礃拥慕Y(jié)果？若該晶閘管被燒成開路那？4電感性負(fù)載時(shí)，單相全控橋式整流電路的續(xù)流二極管和單相半控橋式中的續(xù)流二極管各有什么作用？5反電勢負(fù)載的特點(diǎn)是什么？四 作圖 1 如圖所示電路，已知=2/3，電機(jī)反電動勢E大小能滿足有源逆變條件，L足夠大，圖中變壓器副邊帶中心抽頭，次級線圈總電壓為2u2。畫出變流器輸出電壓ud波形。u22單相全控橋式整流電路，

45、電路圖如下，電感性負(fù)載，且電感足夠大當(dāng)控制角30時(shí)，分別做出帶續(xù)流二級管和不帶續(xù)流二級管時(shí)的輸出電壓Ud的波形 無續(xù)流二極管 帶續(xù)流二極管 3三相半波可控整流電路電阻性負(fù)載，主電路電路如右圖所示已知控制角3，作出電阻R兩端的電壓波形圖4單相橋式半控整流電路，電阻性負(fù)載。當(dāng)控制角=90時(shí)，畫出：負(fù)載電壓ud、晶閘管VT1電壓uVT1、整流二極管VD2電壓uVD2，在一周期內(nèi)的電壓波形圖。 五 計(jì)算1. 如圖所示的單相全控橋式整流電路，整流變壓器原邊電壓為220V，R=4,要求Id在025A之間變化。求(1) 整流變壓器的變比（不考慮安全裕量）(2) 求晶閘管的額定電壓和額定電流(均考慮2倍安全裕

46、量)。2. 三相半波可控整流電路，U2 100V, ED=30V(其極性對晶閘管為正向偏置電壓), R=30,電感L足夠大，能使電流連續(xù)求（1）2時(shí)，電流Id為多大？（2）若23時(shí)，電流 Id 為多大？為什么？ 3.某廠自制的晶閘管電鍍電源，調(diào)壓范圍為215V,在9V以上最大輸出電流130A，主電路采用三相半波可控整電路（1）.計(jì)算整流變壓器二次側(cè)電壓（2）計(jì)算9v時(shí)的延遲角2. 三相全控橋式有源逆變電路如下圖所示，變壓器二次相電壓的有效值U2=220V，回路總電阻 R=0.5，平波電抗器L足夠大，可使負(fù)載電流連續(xù)，要求電機(jī)在制動過程中的負(fù)載電流Id=45.2A。求:EM 280V時(shí)的逆變角(

47、2)計(jì)算變壓器二次的總?cè)萘縎2。三相橋式全控整流電路，U2=100V，帶電阻電感性負(fù)載，R=5，L值極大。 當(dāng)控制角=60時(shí)，求：A、 畫出ud、id、iVT1、的波形。B、 計(jì)算負(fù)載平均電壓Ud、平均電流Id、流過晶閘管平均電流IdVT和有效電流IVT的值。答案：填空1 U22 233 下降4 -5變流器的直流側(cè)要有一極性和晶閘管導(dǎo)通方向相一致的直流電源且大小大于變流器直流側(cè)輸出平均電壓；控制角90)使其輸出一和整流時(shí)極性相反的電壓6_60120_30150_。7_090_8Ud67.5V9導(dǎo)通角10三相半波可控11 143V22V選擇 1 D 2 C 3 A 4 A 5 B6 BCD7 B

48、8 B簡答 1實(shí)現(xiàn)有源逆變要有兩個(gè)基本條件，其外部條件是變流器的直流側(cè)要有一極性和晶閘管導(dǎo)通方向相一致的直流電源且大小大于變流器直流側(cè)輸出平均電壓；內(nèi)部條件是控制角90)使其輸出一和整流時(shí)極性相反的電壓，同時(shí)要控制電路正常工作，且最小逆變角要有一定的限制。 2實(shí)現(xiàn)有源逆變最小逆變角要有一定的限制。題目中逆變不能成功。因?yàn)樽钚∧孀兘莔in=+（為安全逆變角）,正常工作時(shí)逆變角應(yīng)不小于此值，而題中逆變角+，會造成換流時(shí)該關(guān)斷的晶閘管不能可靠的截止而繼續(xù)導(dǎo)通，而該導(dǎo)通的晶閘管不能導(dǎo)通，換流失敗。3如果有一只晶閘管變成短路，分引起其他晶閘管因?qū)﹄娫炊搪范鵁龤?，?yán)重時(shí)使輸入變壓器因過流而損壞; 如果該晶閘管變成開路，單相全控橋式整流電路變