電力電子簡答題

1、【】晶閘管的導通條件？當晶閘管承受正向電壓且在門極有觸發(fā)電流時晶閘管能導通；【】使變流器工作在有源逆變狀態(tài)的條件是什么？直流側要有電動勢，其極性須和晶閘管的導通方向一致，其值應大于變流電路直流側的平均電壓要求晶閘管的控制角>/2，使Ud為負值。【】衡量PWM控制方法優(yōu)劣的三個基本標志？（1）輸出波形中諧波的含量（2）直流電壓利用率（3）器件開關次數(shù)【】為什么PWM逆變電路比方波（六拍階梯波）逆變器輸出波形更接近正弦波？因為PWM逆變器不存在不存在對電網(wǎng)的諧波污染；而方波它的正向最大值和負向最大值幾乎同時產生，對負載和逆變器本身造成非常大的不穩(wěn)定影響，所以它的波形質量差?！尽颗c信息電子電路

2、中MOSFET相比，電力MOSFET具有怎樣的結構特點才使它具有耐高壓和大電流的能力？電力MOSFET的缺點是什么？結構特點：（1）垂直導電結構：發(fā)射極和集電極位于基區(qū)兩側，基區(qū)面積大，很薄，電流容量很大（2）N-飄逸區(qū)：集電區(qū)加入摻雜N-漂移區(qū)，提高耐壓（3）集電極安裝于硅片底部，設計方便，封裝密度高，耐壓特性好。缺點：電流容量小，耐壓低，一般只適用于功率不超過10kW的電力電子裝置【】三相橋式全控整流電路，其整流輸出電壓中包含有哪些次數(shù)的諧波？其中幅值最大的是那一次?變壓器二次側電流中含有哪些次數(shù)的諧波?其中主要的是哪幾次？三相橋式全控整流電路的整流輸出電壓中含有6k（k=1，2。）次的諧

3、波，其中增幅最大的是6次諧波。變壓器二次側電流中含有6k±1（k=1，2。）次的諧波，其中主要是5，7次諧波?！尽慷嘞喽嘀財夭娐酚泻蝺?yōu)點？多相多重斬波電路因在電源與負載間接入了多個結構相同的基本斬波電路，使得輸入電源電流和輸出負載電流的脈動次數(shù)增加，脈動幅度減小，對輸入和輸出電流濾波更容易，濾波電感減小。多相多重斬波電路還具有備用功能，各斬波單元之間互為備用，總體可靠性提高?！尽拷唤蛔冾l電路的最高輸出頻率是多少？制約輸出頻率提高的因素是什么？交-交變頻電路的最高輸出頻率為你所用頻率的1/3到1/2之間。電壓波形畸變和由此引起的電流波形畸變以及電動機的轉矩脈動是限制輸出頻率提高的主要

4、因素?！尽繂蜗嗪腿郤PWM波形中，所含主要諧波頻率為多少？單相SPWM波形中不含有低次諧波，所含主要是諧波是角頻率c及其附近的諧波，以及2c、3c等及其附近的諧波。上述諧波中，幅值最高影響最大的是教頻率為c的諧波分量。三相SPWM波形和單相SPWM波形相比較，共同點是都不含低次諧波，較顯著的區(qū)別是沒有載波角頻率c整數(shù)倍的諧波，諧波中幅值較高的是c±2r和2c±r?！尽吭囌f明交流調壓電路和交流調功電路的相同之處和不同之處？交流調壓電路和交流調功電路的電路形式完全相同，二者的區(qū)別在于控制方式不同。交流調壓電路是在交流電源的每個周期對輸出電壓波形進行控制。而交流調功電路是將負載

5、與交流電源接通幾個周波，再斷開幾個周波，通過改變接通周波數(shù)與斷開周波數(shù)的比值來調節(jié)負載所消耗的平均功率?！尽磕孀冸娐返膿Q流方式有哪幾種？器件換流 電網(wǎng)換流 負載換流 強迫換流?！尽磕孀冸娐范嘀鼗哪康氖鞘裁?？（1）使總體上裝置的功率等級提高（2）可以改善輸出電壓的波形。因為無論是電壓型逆變電路輸出的矩形電壓波，還是電流型逆變電路輸出的矩形電流波，都含有較多的諧波，對負載有不利影響，采用多重逆變電路，可以把幾個矩形波組合起來獲得接近正弦波的波形?！尽縋WM控制技術的重要理論基礎是什么？面積等效原理。 【】零電壓導通，零電壓關斷，零電流導通和零電流關斷各自靠什么完成？靠開關、斷路器、接觸器、繼電器

6、完成控制?！尽繋胶怆娍蛊鞯碾p反星可控整流電路與三相橋式全控整流電路相比有何主要異同？相同：（1）晶閘管的導通和觸發(fā)脈沖的分配關系相同。（2）整流電壓和整流電流的波形相同。不同：（1）三相橋式電路是兩組三相半波電路串聯(lián)，而雙反星形電路是兩組三相半波電路并聯(lián)，且后者需要平衡電抗器。（2）當變壓器二次電壓有效值相等時，雙反星形電路的整流電壓平均值是三相橋式電路的一半，而整流電流是三相橋式電流的二倍?！尽侩妷盒湍孀冸娐分蟹答伓O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？作用是給交流側向直流側反饋的無功能量提供通道。當輸出交流電壓和電流的極性相同時,電流經(jīng)電路中的可控開關器件流通，而當輸出

7、電壓電流極性相反時,由反饋二極管提供電流通道。在電流型逆變電路中,直流電流極性是一定的,無功能量由直流側電感來緩沖。當需要從交流側向直流側反饋無功能量時,電流并不反向,依然經(jīng)電路中的可控開關器件流通,因此不需要并聯(lián)反饋二極管。【】如何提高PWM逆變電路的直流電壓利用率？采用梯形波控制方式，即用梯形波作為調制信號。對于三相PWM逆變電路，還可以采用線電壓控制方式，即在相電壓調制信號中疊加3的倍數(shù)次諧波及直流分量等?！尽扛哳l化得意義是什么？為什么提高開關頻率可以減小濾波器和變壓器的體積和重量？高頻化可以減小濾波器的參數(shù)，并使變壓器小型化，從而有效的降低裝置的體積和重量。對于濾波器來說，提高開關頻率

8、，周期變短，可使濾除開關頻率中諧波的電感和電容的參數(shù)變小。對于變壓器來說，當輸入電壓為正弦波時，當頻率f提高時，可減小N、S參數(shù)值?！尽繛槭裁撮_關電源的效率高于線性電源？相比于線性電源，它的損耗主要在功率管，變壓器，二極管上，而這個功耗控制得好的話效率會很高；線性電源是就是犧牲調整管的壓降來滿足輸出穩(wěn)定的，所以效率很低；開關電源的效率一般在75%以上。【】怎么樣才能使晶閘管由導通到關斷？使導通了的晶閘管關斷的條件是使流過晶閘管的電流減小至一個小的數(shù)值，即維持電流IH以下。減小正向陽極電壓至一個數(shù)值以下，或加反向陽極電壓增加負載回路中的電阻。【】有兩組三相半波可控整流電路，相位上相差多少度？相差

9、180度?！尽看?lián)二極管是電流型逆變器電路中二極管的作用是什么？（1）為換流電容器充電提供通道，并使換流電容的電壓能夠得以保持，為晶閘管換流做好準備（2）使換流電容的電壓能夠施加到換流過程中剛剛關斷的晶閘管上，使晶閘管在關斷之后能夠承受一定時間的反向電壓，確保晶閘管可靠關斷，從而保證換流成功。【】試分析IGBT和電力MOSFET在內部結構上的相似與不同之處。相似：IGBT內部結構包含了MOSFET內部結構。不同：IGBT內部結構有注入P區(qū)，MOSFET內部結構無注入P區(qū)?！尽空麟娐范嘀鼗闹饕康氖鞘裁?？目的主要包括兩個方面，一是可以使裝置總體的功率容量大，二是 能夠減少整流裝置所產生的諧波

10、和無功功率對電網(wǎng)的干擾。【】何為雙PWM電路？其優(yōu)點是什么？雙PWM電路中，整流電路和逆變電路都采用PWM控制，可以使電路的輸入輸出電流均為正弦波，輸入功率因數(shù)高，中間直流電路的電壓可調。當負載為電動機時，可工作在電動運行狀態(tài)，也可工作在再生制動狀態(tài)；通過改變輸出交流電壓的相序可使電動機正轉或反轉，因此，可實現(xiàn)電動機四象限運行【】交交變頻電路的主要特點和不足是什么？其主要用途是什么？特點：只有一次變流，效率較高，可以方便實現(xiàn)四象限工作，低頻輸出波形接近正弦波。不足：接線復雜，受電網(wǎng)頻率和變流電驢脈波數(shù)的限制，輸出頻率較低，輸入功率因數(shù)較低，輸入電流諧波含量大，頻譜復雜。用途:主要用在50010

11、00KW大功率、低速的交流調速電路中?！尽吭赑WM整流電路中，什么是間接電路控制？什么是直接電流控制？沒有引入交流電流反饋的是間接電路控制。引入交流電流反饋的是直接電流控制?！尽康湫偷能涢_關電路有哪些？零電壓開關準諧振電路、諧振直流環(huán)、移相全橋型零電壓開關PWM電路、零電壓轉換PWM電路?！尽烤чl管串聯(lián)使用時需要注意哪些事項？（1）需要均壓。用阻容和電阻并聯(lián)回路。（2）需要強觸發(fā)。（3）晶閘管參數(shù)盡量接近【】提高開關電源的工作頻率會使哪些元件體積減小，回事電路中什么損耗增加？會使變壓器，電容，電感體積減小，會使期間開關損耗增加【】直流斬波電路有哪幾種？降壓斬波電路，升壓斬波電路，升降壓斬波電路

12、，Cuk斬波電路，Sepic斬波電路，Zeta斬波電路。【】在三相交交變頻電路中，采用梯形波輸出控制的好處是什么？為什么？可改善輸入功率因數(shù)。因為梯形波的主要成分是三次諧波，在線電壓中，三次諧波相互抵消，結果線電壓仍為正旋波。在這種控制方式中因為橋式思電路能夠較長時間工作在高輸出電壓區(qū)域，角較小，因此輸入功率因數(shù)可提高15%左右?！尽渴裁词钱惒秸{制？什么是同步調制？分段同步調制有何特點？載波信號和調制信號不保持同步的調制方式稱為異步調制。載波比N等于常數(shù)，并在變頻時使載波和信號波保持同步的方式稱為同步調制。分段同步調制是把逆變電路的輸出頻率劃分為若干段，每個頻段的載波比一定，不同頻段采用不同的

13、載波比。【】電力電子器件的驅動電路對整個電力電子裝置有哪些影響？電力電子器件的驅動電路是電力電子電路與控制電路之間的接口，是電力電子裝置的重要環(huán)節(jié)，對整個裝置的性能有很大的影響。采用性能良好的驅動電路可使電子電力器件工作在比較理想的開關狀態(tài)，可縮短開關時間，減少開關損耗，對裝置的運行效率、可靠性和安全性都有重要意義?！尽渴裁词亲冾l調速系統(tǒng)的恒壓頻比控制？對變頻器的電壓和頻率的比率進行控制，使該比率保持恒定，這樣可維持器械磁通為額定值，使電動機不會因為磁飽和和造成的勵磁電流上升，引起功率因數(shù)和效率的降低。 【】單相橋式全控整流電路，其整流輸出電壓中包含有哪些次數(shù)的諧波？其中幅值最大的是那一次?變

14、壓器二次側電流中含有哪些次數(shù)的諧波?其中主要的是哪幾次？單相橋式全控整流電路，其整流輸出電壓中有2k（k=1，2。）次諧波，其中幅值最大的是2次諧波。變壓器二次側電流中含有2k+1（k=1，2。）次諧波，其中主要的是3，5次諧波?！尽烤S持晶閘管導通的條件？晶閘管一旦導通，門極就失去控制作用，不論門極出發(fā)信號是否還存在，晶閘管都保持導通，只需保持陽極電流在維持電流以上【】什么是逆變失敗？如何防止逆變失??？逆變運行時，一旦發(fā)生換流失敗，外接的直流電源就會通過晶閘管電路形成短路，或者使變流器的輸出平均電壓和直流電動勢變?yōu)轫樝虼?lián)，由于逆變電路內阻很小，形成很大的短路電流，稱為逆變失敗。防止失敗的方法

15、：采用精確可靠的觸發(fā)電路，使用性能良好的晶閘管，保證交流電源的質量，留出充足的換向裕量角等?！尽縎PWM，SVPWM,CFPWM三種PWM技術各自追求的目標是什么？哪一種PWM技術更容易獲得幅值恒定的旋轉磁場？一般來做低頻用SPWM，中頻用CFPWM，高頻用SVPWM。SVPWM更容易?！尽克玫碾娏τ袕婋姾腿蹼妰煞N【】采用全控型器件電路的控制方式是斬控方式，晶閘管電路的控制方式主要是相控方式。【】典型全控器件有GTR、GTO、IGBT和MOSFET【】電力電子器件通過采用垂直導電結構以提高通流能力，通過增加漂移區(qū)提高耐壓能力【】整流電路按電路結構可分為橋式電路和零式電路【】逆變電路的四種換流

16、方式，器件換流、電網(wǎng)換流、負載換流、強迫換流【】雙端電路中常用的整流電路形勢是全波整流電路和全橋整流電路【】軟開關電路可分成準諧振電路、零開關PWM電路、零轉換PWM電路【】電力電子技術是應用于電力領域的電子技術【】功率二極管屬于不控器件，晶閘管屬于半控器件，GTR屬于全控器件【】電力晶體管簡稱GTR，IGBT是BJT和MOSFET的復合管【】整流電路按電路結構可分為橋式電路和零式電路【】相控整流電路的換流方式是電網(wǎng)換流，PWM整流電路的換流方式是器件換流【】無源逆變電路的PWM波生成方式有計算法、調制法和規(guī)則采樣法【】直流斬波電路中最基本的兩種斬波電路分別是降壓和升壓斬波電路【】SPWM的載

17、波是等腰三角波，調制波是正弦波，SHEPWM是指特定消諧脈寬調制技術【】零電壓開通和零電流關斷要靠電路中的諧振來實現(xiàn)【】間接交流變流電路的典型應用，交直交變頻電路和恒壓恒頻變流電路【】電力變換通?？煞譃樗念怉C-AC、AC-DC、DC-AC、DC-DC【】直流-直流變流電路包括直接直流變流和間接直流變流兩種電路【】逆變電路常用PWM技術SPWM、CFPWM、SVPWM和SHEPWM 【】整流電路按交流輸入相數(shù)可分為單相電路和多相電路【】電力電子器件按照載流子參與導電的情況可分為單極型、雙極型、復合型【】晶閘管相控電路，習慣稱為觸發(fā)電路【】交織交變頻由交直變換和直交變換兩部分組成，后一

18、部分就是變頻器【】在單端電路中，變壓器中流過的是直流脈動電流，而雙端電路中，變壓器的電流為正負對稱的交流電流。【】交交變頻電的功能就是把電網(wǎng)頻率的交流電變成可調頻率的交流電，因為沒有中間直流環(huán)節(jié)，因此屬于直接變頻電路【】諧振直流環(huán)應用于交-直-交變換電路的中間環(huán)節(jié)，通過在直流環(huán)節(jié)中引入諧振【】PWM跟蹤控制技術常用的控制方法有電流和電壓控制跟蹤技術【】緩沖電路又稱為吸收電路，其作用是抑制電力電子器件的內因過電壓、du/dt或者過電流和di/dt，減小器件的開關雖好【】交直交變頻器是由整流電路和逆變電路兩類基本的變流電路組成【】信息電子技術主要用于信息處理，電力電子技術主要用于電力變換【】晶閘管

19、有三個引出極，分別為為陽極、陰極和門級【】直流斬波電路的功能是將直流電變?yōu)榱硪还潭妷夯蚩烧{電壓的直流電【】根據(jù)逆變電路是接負載還是電源，可分為有源逆變和無源逆變【】交流調壓電路廣泛應用與燈光控制、異步電動機軟啟動和調速【】逆變電路按其直流電源性質分為電壓型逆變電路和電流型逆變電路【】根據(jù)PWM波形的極性范圍變化，可分為單極性和雙極性控制方式【】間接直流變流電路分為單端電路和雙端電路【】電力電子技術就是使用電力電子器件對電能進行變化和控制的技術【】由于正反饋的作用，導通后的晶閘管即使是門級電流為零，也不能使管子關斷【】電力晶體管主要特性是耐高壓、電流大、開關特性好【】對于非正弦電路，功率因數(shù)由

20、基波和諧波組成【】換流方式分為外部換流和自換流，外部換流包括電網(wǎng)換流和負載換流，自換流包括器件換流和強迫換流【】間接直流變流電路可以分為交流調壓電路和交流調功電路【】面積等效遠離是PWM控制技術的重要理論基礎，原理的內容是沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時，其效果基本相同【】PWM調制方式可分為異步調制和同步調制【】緩沖電路分為開通緩沖電路和關斷緩沖電路【】在信息電子技術中,半導體器件即可處于放大狀態(tài)，又可以處于開關狀態(tài)【】電力電子器件分為半控型，全控型，不可控型【】整流電路工作在有源逆變狀態(tài)時如果換相裕量角不足，會換相失敗【】單相電壓型方波逆變可用交-交變頻電路來實現(xiàn)【】同直流斬波電路比，間接直流變流電路中增加了交流環(huán)節(jié)，所也叫直-交-直電路【】交流電力控制電路就是只改變電壓電流或對電路的通斷進行控制，不改變效率的電路【】通過對PWM整流電路的適當控制，可以使其輸入電流非常接近正弦波【】驅動電路是電力電子主電路與控制電路之間的接