電力電子復(fù)習(xí)回顧及電力電子復(fù)習(xí)-

電力電子復(fù)習(xí)回顧及電力電子復(fù)習(xí)整理—

第二章電力電子器件

一、電力電子器件概論

1、按器件的可控性分類，普通晶閘管屬于(B)

A全控型器件B半控型器件

C不控型器件D電壓型器件

2、具有自關(guān)斷能力的電力半導(dǎo)體器件稱為(A)

A.全控型器件B.半控型器件

C.不控型器件D.觸發(fā)型器件

3、下面給需的匹個(gè)電力半導(dǎo)體器件中，哪個(gè)是全控型電力半導(dǎo)體器件(C)

A二極管B晶閘管

C電力晶體管D逆導(dǎo)晶閘管

二、功率二極管

1、功率二極管的封裝形式有螺栓型和平板型，平板型的散熱效果好。

2、ZP400表示功率二級(jí)管的額定電流為400A。

3、常用的功率二極管有三種類型：普通二極管、快恢復(fù)二極管、肖特基二

極管

三、晶閘管(SCR)

1、處于阻斷狀態(tài)的晶閘管，只有在陽極承受正向電壓，且—門極承受正壓

時(shí)，才能使其開通。

2、在晶閘管應(yīng)用電路中，為了防止誤觸發(fā)應(yīng)將幅值限制在不觸發(fā)區(qū)的信號(hào)

是(A)。

A.干擾信號(hào)B.觸發(fā)電壓信號(hào)

C.觸發(fā)電流信號(hào)D.干擾信號(hào)和觸發(fā)信號(hào)

3、為防止晶閘管誤觸發(fā)，應(yīng)使干擾信號(hào)不超過⑻

A.安全區(qū)B.不觸發(fā)區(qū)

C.可靠觸發(fā)區(qū)D.可觸發(fā)區(qū)

4、造成在不加門極觸發(fā)控制信號(hào)即使晶閘管從阻斷狀態(tài)轉(zhuǎn)為導(dǎo)通狀態(tài)的非

正常轉(zhuǎn)折有二種因素，一是陽極的電壓上升率du/dt太快，二是(C)

A.陽極電流上升太快B.陽極電流過大

C.陽極電壓過高D.電阻過大

4、由門極控制導(dǎo)通的晶閘管導(dǎo)通后,門極信號(hào)(A)。

A.失去作用B.需維持原值

C.需降低D.需提高

5、當(dāng)晶閘管承受反向陽極電壓時(shí)，不論門極加何種極性觸發(fā)電壓，管子都

將工作在(B)

A.導(dǎo)通狀態(tài)B.關(guān)斷狀態(tài)C.飽和狀態(tài)D.不定

6、使已導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷的條件是使流過晶閘管的電流減小至維持電流

以下。

7、品閘管斷態(tài)不重復(fù)電壓UDSM與轉(zhuǎn)折電壓UBO數(shù)值大小上應(yīng)為，UDSM>

UBOo

8、晶閘管額定通態(tài)平均電流IVEAR是在規(guī)定條件下定義的，條件要求環(huán)境

溫度為_40°。

9、晶間管門極觸發(fā)信號(hào)剛從斷態(tài)轉(zhuǎn)入通態(tài)即移去觸發(fā)信號(hào)，能維持通態(tài)所

需要的最小陽極電流，稱為(B)0

A.維持電流B.擎住電流

C.浪涌電流D.額定電流

10、決定觸發(fā)脈沖最小寬度一個(gè)重要因素是(B)。

A.維持電流IHB.擎住電流IL

C.浪涌電流1TsmD.額定電流

11、對(duì)于同一個(gè)晶閘管，其維持電流IH＜擎住電流IL。

12、KP100-12表示額定電流100A,額定電壓1200V的普通型晶閘管。

13、晶閘管電流的波形系數(shù)定義為(A)

A.B.

C.Kf=IT(AV)-ITmD.Kf=IT(AV)-ITm

14、在IT(AV)定義條件下的波形系數(shù)kf為(B)

A.nB.

C.D.2H

四、門極可關(guān)斷晶閘管

1、門極可關(guān)斷晶閘管是一種4層半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的三端器件。

2、要關(guān)斷GTO,則需(B)

A在門極加正脈沖信號(hào)B在門極加負(fù)脈沖信號(hào)

C加強(qiáng)迫關(guān)斷電路D加正弦波信號(hào)

3、GTO的電流關(guān)斷增益0off=(D)。

A.B.

C.D.

五、功率晶體管

1、功率晶體管GTR從高電壓小電流向低電壓大電流躍變的現(xiàn)象稱為(B)

A.一次擊穿B.二次擊穿C.臨界飽和D.反向截止

2、功率晶體管的二次擊穿現(xiàn)象表現(xiàn)為(A)

A.從高電壓小電流向低電壓大電流躍變

B.從低電壓大電流向高電壓小電流躍變

C.從高電壓大電流向低電壓小電流躍變

D.從低電壓小電流向高電壓大電流躍變

3、快速熔斷器可以用于過電流保護(hù)的電力電子器件是(D)

A.功率晶體管B.IGBTC.功率MOSFETD.晶閘管

4、可以用過電流繼電器作為過電流保護(hù)的電力電子器件是(D)

A.功率晶體管GTRB.IGBT

C.功率MOSFETD.晶閘管

5、在功率晶體管的主電路中，為了有效地抑制和，則應(yīng)設(shè)置(D)

A.觸發(fā)電路B.控制電路

C.開關(guān)電路D.緩沖保護(hù)電路

6、對(duì)功率晶體管設(shè)置—緩沖保護(hù)電路，可防止過電壓和減小功率晶體管兩

端的du/dto

7、功率晶體管緩沖保護(hù)電路中的二極管要求采用快恢復(fù)型二極管，以便

與功率晶體管的開關(guān)時(shí)間相配合。

8、晶閘管串聯(lián)時(shí)，為達(dá)到靜態(tài)均壓，可在晶閘管兩端并聯(lián)相同的(A)o

A.電阻B.電容

C.電感D.阻容元件

9、當(dāng)品閘管串聯(lián)時(shí)，為實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)均壓，可在各個(gè)品閘管兩端并聯(lián)(D)

A.RB.L

C.CD.RC

第三章整流電路

(一)單相半波全控整流電路

1、單相半波可控整流電路中，從晶閘管開始導(dǎo)通到關(guān)斷之間的角度稱為導(dǎo)

通角。

2、在晶閘管單相半波可控整流電路中，從晶閘管開始承受正向電壓算起,

到觸發(fā)脈沖到來時(shí)刻為止，這段時(shí)間的電角度稱為觸發(fā)角

3、單相半波可控整流純電阻負(fù)載電路，控制角=0。_時(shí)，負(fù)載電流的平均

值最大。

4、單相半波可控整流電路中，控制角a的最大移相范圍是」80°。

5、大電感負(fù)載，接有續(xù)流二極管的單相半波可控變流電路設(shè)控制角為a,

則續(xù)流二極管的導(dǎo)通角為(D)

A.2n+aB.2H-aC>R-aD.n+a

(二)單相全控橋

1、單相全控橋式帶電阻性負(fù)載電路中，控制角a的最大移相范圍是(D)

A90°B120℃150oD180°

2、帶電阻性負(fù)載的單相全控橋，晶閘管所承受的最大正向電壓為(A)

AU2BU2CU2D2U2

3、單相全控橋大電感負(fù)載電路中，晶閘管可能承受的最大正向電壓為(B)

A.U2B.U2C.U2D.U2

4、當(dāng)控制角a、交流電源電壓和負(fù)載相同時(shí)，單相全控橋式整流電路的功

率因素是單相半波整流電路的功率因素的(A)

A.倍B.2倍C.1倍D.倍

5、能在兩象限運(yùn)行的電路為(A)(電壓為縱坐標(biāo)，電流為橫坐標(biāo))

A.單相全控橋式電路

B.單相半控橋式電路

C.帶續(xù)流管的單相全控橋式電路

D.帶續(xù)流管的單相半控橋式電路

6、單相全控橋能在團(tuán)、三象限中工作。(弓壓為縱坐標(biāo)，電流為橫坐標(biāo))

7、單相橋式可控整流電路中，脈沖間隔二，晶閘管最大導(dǎo)通角180°,晶閘

管承受的最大電壓二

8、單相橋式全控整流電路反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載為使電路可靠工作，控制角a必須

大于停止導(dǎo)電角6。

9、.單相全控橋反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載電路中，當(dāng)控制角a大于停止導(dǎo)電角6時(shí)，

晶閘管的導(dǎo)通角6=(C)

A.n-aB.n+aC.n-6-aD.n+6-a

10、在單相全控橋整流電路帶反電勢(shì)負(fù)載時(shí)，若交流電源有效值為U2,反

電勢(shì)為E時(shí):停止導(dǎo)電角6=arcin,若晶閘管不導(dǎo)通時(shí)，輸出電壓應(yīng)為_E。

（三）三相半波

1、三相半波可控整流電路中使用3—個(gè)晶閘管。

2、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.是相鄰相電壓正半周的交點(diǎn)R、S、T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°

3、三相半波可控整流電阻性負(fù)載電路的控制角a為何值時(shí)，輸出電流波形

會(huì)出現(xiàn)零點(diǎn)。（注意是出現(xiàn)一個(gè)零點(diǎn)，而不是一段為零的區(qū)域）（B）

A.15oB.30℃.45°D.60°

4、電阻性負(fù)載三相半波可控整流電路，相電壓的有效值為U2,當(dāng)控制角a=0°

時(shí)，整流輸出電壓平均值等于（D）

A.1.41U2B.2.18U2C.1.73U2D.1.17U2

5、三相半波可控整流電路中的三個(gè)晶閘管的觸發(fā)脈沖相位互差（C）

A.150°B.60°

C.120°D

6、三相半波可控整流電路，在電阻性負(fù)載時(shí)，當(dāng)控制角a<30°,每個(gè)晶閘

管的導(dǎo)通角e>150°_o此電路的移相范圍為_30。_。

7、三相半波可控整流電路帶電阻性負(fù)載工作時(shí)，在控制角a>30。時(shí)，負(fù)載

電流出現(xiàn)」新續(xù)現(xiàn)象。晶閘管所承受的最大反向電壓為2.45U2_。

8、在電感性負(fù)載三相半波可控整流電路中，晶閘管承受的最大正向電壓為

2.45U2o

9、在大電感性負(fù)載三相半波可控整流電路中，輸出電流基本是平直的。

（四）三相全控橋

1、三相全控橋的共陽極組各器件的導(dǎo)通順序依次為V12,V14,V16,其中V12

對(duì)應(yīng)于AC相。

2、三相橋式不控整流電路交流側(cè)三相相電壓正半周波的三個(gè)自然換相點(diǎn)互

相間隔（A）

A60°B90℃120°D180°

3、三相全控橋式整流電路中，共陰極組的三個(gè)晶閘管的觸發(fā)脈沖相位互差

（C）

A60°B90℃120oD1500

4、三相全控橋的共陰極組要求觸發(fā)脈沖以120。為間隔，依次在正半周觸

發(fā)共陰極組的各晶閘管。

5、三相全控橋式整流電路中同一相上、卜兩只晶網(wǎng)管觸發(fā)脈沖相位差（D）

度。

A.60B.90C.120D.180

6、三相橋式不控整流電路中，二極管在自然換相點(diǎn)按1、2、3、4、5、6、

I的順序每隔多少度換相一次（B）

A45°B60℃90°D120°

7、在三相橋式不控整流電路中，整流輸出電壓的平均值為（A）

A.B.

C.D.

8、己知三相橋式不控整流電路交流側(cè)線電壓UAB的表達(dá)式為uAB=,則uCA

的表達(dá)式為（A）

A.B.

C.D.

9、電阻性負(fù)載三相全控橋式整流電路，在一個(gè)輸入電源周期內(nèi)，整流輸出

電壓有_6個(gè)波頭。

10、在工頻三相橋式不控整流電路中，負(fù)載上輸出電壓的脈動(dòng)頻率是_300Hz

11、三相全控橋式整流電路中，晶閘管可能承受的最大反向電壓峰值為（其

中U2為變壓器二次側(cè)相電壓有效值）（C）

A2U2B2U2CU2DU2

12、三相橋式帶純電阻負(fù)載的全控整流電路控制角a的移相范圍是0。-120。

13、在三相全控橋式變流電路中，變壓器二次線圈流過的是正向和負(fù)向?qū)ΨQ

的120。矩形交變電流，避免了（A）

A.換相重會(huì)B.直流磁化

C.使用續(xù)流二極管D.使用濾波器

14、大電感負(fù)載三相全控橋式整流電路輸出電流平均值表達(dá)式為（C）

A.B.

C.D.

15、在大電感負(fù)或三相全控橋中，當(dāng)a=90。時(shí)，整流電路的輸出是（B）

A.U2B.0C.1.414U2D.1.732U2

16、當(dāng)a>_900度時(shí)，大電感負(fù)載三相全控橋的整流輸出平均電壓Ud為

負(fù)值。

17、帶電感性負(fù)我的三相全控橋，變壓器二次側(cè)相電流有效值為（C）

AddB.ldC.ldD.ld

18、如下變流器中，輸出電壓可能出現(xiàn)負(fù)值的變流電路是（A）

A.三相半波可控整流帶阻感負(fù)載電路

B.單相橋式半控整流帶電阻性負(fù)載電路

C.接有續(xù)流二極管的三相半控橋式整流電路

D.接有續(xù)流二極管的單相半波可控整流電路

19、在輸入相同幅度的交流電壓和相同控制角的條件下，三相可控整流電

路與單相可控整流電路比較，三相可控整流電路可獲得—較高—的輸出電壓。

20、三相橋式整流電路必須給對(duì)應(yīng)導(dǎo)通的兩個(gè)晶閘管同時(shí)加上觸發(fā)脈沖，

一般采用兩種觸發(fā)方式：寬脈沖觸發(fā)和雙窄脈沖觸發(fā)。

21、三相全控橋式整流電路在寬脈沖觸發(fā)方式下一個(gè)周期內(nèi)所需要的觸發(fā)

脈沖共有六個(gè)，它們?cè)谙辔簧弦来蜗嗖?A)

A.60oB.120℃.90°D.180°

22、在大電感負(fù)載三相全控橋中，當(dāng)a>60。時(shí)，在過了自然換相點(diǎn)之后和下

一個(gè)晶閘管被觸發(fā)之前，整流輸出ud為負(fù)值，交流電源接受回饋的能量，電感

(A)

A.釋放儲(chǔ)能B.既不釋放能量也不儲(chǔ)能

C.吸收能量D.以儲(chǔ)能為主

23、三相橋式可控整流電路中，脈沖間隔=60。，晶閘管最大導(dǎo)通角120。，晶閘管

承受的最大電壓二U2

(五)換相重疊角

1、對(duì)于三相半波E控整流電路，換相重疊角的影響，將使用輸出電壓平均

值降低。

2、由于變壓器漏抗的影響，在換相期間，整流輸出電壓值為參與換相的兩

相相電壓之和的(D)

A1/2B1/3C2D1/4

3、對(duì)于三相半波可控整流電路，換相重疊角V與哪幾個(gè)參數(shù)有關(guān)(A)

A.a、負(fù)載電流Id以及變壓器漏抗某C

B.a以及負(fù)載電流Id

C.a和U2

D.a、U2以及變色器漏抗某C

4、換相重疊角v最大發(fā)生在(B)o

A.a=0B.a=30

C.a=60D.a=90

5、.整流變壓器中的漏抗(A)

A.可以抑制B.可以抑制

C.使輸出電壓升高D.使換相重疊角V減小

(六)有源逆變

1、逆變器可分為無源逆變器和有源一逆變器兩大類。

2、有源逆變器是將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能回饋送回—電網(wǎng)的逆變電路。

3、變流電路能進(jìn)行有源逆變的條件之一是(D)

A直流側(cè)接有續(xù)流二極管B電阻性負(fù)載

C直流側(cè)接有RC保護(hù)電器D直流側(cè)有直流電動(dòng)勢(shì)E

4、直流發(fā)電機(jī)?電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)中，產(chǎn)生有源逆變的兩個(gè)條件是：(一)有直

流電動(dòng)勢(shì)，其極性和晶閘管的導(dǎo)通方向一致，其值大于變流器直流側(cè)的平均電壓；

(二)晶間管的控制角，使Ud為負(fù)值。

5、有源逆變也路中，晶閘管大部分時(shí)間承受反向電壓。

6、負(fù)載是純電阻的整流電路，不能(能，不能)實(shí)現(xiàn)有源逆變狀態(tài)工作；

輸出端接有續(xù)流二極管的各種整流電路不能(能，不能)實(shí)現(xiàn)有源逆變工作。

7、在三相全控橋式變流電路中，控制角a與逆變角0之間的關(guān)系為_a+_0=。

8、三相全控橋式變流電路工作于有源逆變狀態(tài)，其逆變角P的變化范圍為

(A)

A0°-90oB0°-120o

C90°~180°D0°~150°

9、三相全控橋式有源逆變電路中，晶閘管可能承受最大正向電壓的峰值為

(C)

A.U2B.C.D.

10、三相全控橋式有源逆變電路，變壓器二次電流的有效值為(C)

A.B.C.D.Id

11、三相全控橋式有源逆變電路，晶閘管電流的有效值IV1為(B)

A.B.C.D.Id

12、三相全控橋式有源逆變電路，若電路工作于V2、V3導(dǎo)通狀態(tài)，則V5

陽極至陰極間承受的線電壓為(B)

A.uabB.ubcC.ucbD.uca

14、全控橋式變流器直流電動(dòng)機(jī)卷揚(yáng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)中，當(dāng)提升重物時(shí)，控制

角為(C)

A.B.C,D.

15、全控橋式變流器直流電動(dòng)機(jī)卷揚(yáng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)中，當(dāng)提升重物時(shí)，Ud與

Ed的關(guān)系為(B)

A.Ud<EdB.Ud>EdC.Ud=EdD.Ud=Ed=O

16、全控橋式變流器直流電動(dòng)機(jī)卷揚(yáng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)中，當(dāng)降下重物時(shí)，輸出

電壓平均值為(B)

A.Ud=0B.Ud<0C.Ud>0D.Ud>0

17.全控橋式變流器直流電動(dòng)機(jī)卷揚(yáng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)中，當(dāng)降下重物時(shí)，Ud與

Ed的關(guān)系為(A)

A.|Ud|<|Ed|B.|Ud|>|Ed|

C.|Ud|=|Ed|D.|Ud|=|Ed|=O

18、全控橋式變流器直流電動(dòng)機(jī)卷揚(yáng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)中，若使重物在某一高度

停住時(shí)，則變流器的工作狀態(tài)是(A)

A.有源逆變B.無源逆變C.整流D.臨界狀態(tài)

19、全控橋式變流器直流電動(dòng)機(jī)卷揚(yáng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)中，當(dāng)變流器工作于整流

與有源逆變臨界狀態(tài)時(shí)，輸出電壓Ud波形一個(gè)周期內(nèi)的正面積和負(fù)面積之比為

(D)

A.K=OB.K=1C.K<1D.K>1

20、三相全控橋式變流器直流電動(dòng)機(jī)卷揚(yáng)機(jī)拖動(dòng)系統(tǒng)，當(dāng)a>時(shí)，變流器輸

出電壓波形ud的正面積與負(fù)面積之比為(C)

A.K=OB.K=1C.K<ID.K>1

21、逆變失敗是指工作在逆變狀態(tài)的變流器由于某種原因，出現(xiàn)了Ud和

Ed順向串聯(lián)的狀態(tài)。

22、確定最小逆變角Pmin要考慮的三個(gè)因素是晶閘管關(guān)斷時(shí)間toff所對(duì)應(yīng)

的電角度6,換相重疊角丫和_安全裕量角

23、、在多數(shù)工程應(yīng)用實(shí)踐中，一般取最小逆變角Bmin=30O-35：。

23、有源逆變電路工作時(shí)，必須時(shí)刻保證，以避免發(fā)生_逆變失敗

24、導(dǎo)致晶閘管有源逆變失敗的主要原因有：觸發(fā)電路工作不可靠；晶閘

管發(fā)生故障；交流電源發(fā)生卻相或突然消失；換相的裕量角不足。

第三章直流斬波

(一)概述

1、直流斬波電路是將一直流電能轉(zhuǎn)換成直流電能的電路。

2、斬波電路的控制方式一般有時(shí)間比控制方式、瞬時(shí)值控制方式和—平均

值控制方式

3、斬波器的時(shí)間比控制方式分為—脈沖混合控制_、定頻調(diào)寬、調(diào)寬調(diào)頻

三種方式。

4、當(dāng)要求斬波電路輸出電流比較時(shí)，可采用瞬時(shí)值控制方式。

5、DC/DC變換電路中，降壓斬波電路和升壓斬波電路為基本電路，其余電

路均由這兩種電路演變而成。

直流斬波電路的三個(gè)基本元件是濾波電感、濾波電容、續(xù)流二極管

(二)降壓斬波

1、降壓斬波電路中，電源電壓Ud與負(fù)載電壓U之間的關(guān)系為(C)

A.B.C.D.

2、降壓斬波電路中，己知電源電壓Ud=16V,導(dǎo)通比，則負(fù)載電壓U0=(B)

A.64VB.12VC.21VD.4V

3、降壓斬波電路中，已知電源電壓U=20V,負(fù)載電壓U=10V,管子開通時(shí)

間為2m,則斬波周期為(D)。

A.lmB.2mC.3mD.4m

(三)升壓斬波

工、升壓斬波電路中，電源電壓Ud與負(fù)載電壓U0之間的關(guān)系為（B）

A.B.

C.D.

2、在升壓斬波電路中，已知電源電壓Ud=20V,導(dǎo)通D=0.6,則負(fù)載電壓

Uo=50Vo

3、一升壓直流斬波裝置，若直流輸出電壓Uo為18V,直流輸入電壓為9V,

則導(dǎo)通比等于

4、在升壓斬波電路中，Ud=3V,占空比a=0.7,則輸出電壓U0=_10_V。

5、設(shè)直流升壓斬波電路中,UIN=10V,D=0.7,則UO=100/3

6、升壓斬波電路能夠使輸出電壓高于輸入電壓的關(guān)鍵原因是：電感L儲(chǔ)能

之后具有使電壓泵生的作用以及電容C可將輸出電壓保持住。

7、升壓斬波電路中，已知電源電壓Ud=12V,導(dǎo)通比Kt=l/3,則負(fù)載電壓

U0=（B）

A.4VB.18VC36VD.48V

（四）升降壓斬波

1、升降壓斬波電路中，改變導(dǎo)通比D,就可以改變輸出電壓當(dāng)為

降壓；當(dāng)l/2<a<l為升壓

第四章逆變電路

（-）逆變器及其分類

1、逆變電路是（B）

A.AC/DC變換器B.DC/AC變換器C.AC/AC變換器D.DC/DC變換器

2、將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能，直接提供給交流負(fù)載—的逆變電路稱為無

源逆變器。

3、逆變電路最基本的工作原理是把直流電變成交流電，改變兩組開關(guān)的切

換頻率，即可改變輸出交流電的頻率。

4、逆變電路根據(jù)直流側(cè)電源性質(zhì)的不同可分為電壓型逆變電路和電流型逆

變電路。前者直流側(cè)是電壓源，后者直流側(cè)是電流源。

5、換流方式一般有以下幾種：器件換流、電網(wǎng)換流、負(fù)載換流、強(qiáng)迫換流，

其中只有器件換流是針對(duì)全控型器件而言。

6、器件換流是利用全控型器件的自關(guān)斷能力進(jìn)行換流。

7、能實(shí)現(xiàn)負(fù)載換流的晶閘管逆變電路，負(fù)載電流的相位必須超前負(fù)載電壓,

即負(fù)載呈容性。

設(shè)置附加的換流電路，給欲關(guān)斷的晶閘管強(qiáng)迫施加反向電壓或反向電流的

換流方式稱為強(qiáng)迫換流

（-）晶閘管負(fù)載換流逆變器

1、串聯(lián)逆變器的換流條件有：團(tuán)負(fù)載為欠阻尼（2）負(fù)載呈容性（3）電路

為器件提供反向電壓的時(shí)間應(yīng)大于或等于元件關(guān)斷時(shí)間

2、電壓型單相橋式逆變電路中，與開關(guān)管反并聯(lián)的二極管起著續(xù)流和防止

開關(guān)器件承受反壓的作用。

3、電流型逆變器，交流側(cè)電壓波形為（B）o

A.正弦波B.矩形波C.鋸齒波D.梯形波

4、串聯(lián)逆變器輸出電壓為方波，輸出電流近似成正弦波；并聯(lián)逆變器輸出

電壓近似成正弦波，輸出電流為方波。

（三）脈寬調(diào)制型逆變器

1、調(diào)節(jié)逆變器輸出電壓的方法有脈沖寬度調(diào)制、頻率調(diào)制、混合型三種。

2、PWM逆變器就是按某種規(guī)律對(duì)可控開關(guān)器件門極驅(qū)動(dòng)脈沖的寬度進(jìn)行

控制，以改變開關(guān)器件導(dǎo)通時(shí)間，實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出的調(diào)節(jié)，這類逆變器大多是無源型

逆變器

3、PWM控制技術(shù)的理論基礎(chǔ)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(shí)，其效果基本相同原理。

4、正弦脈沖寬度調(diào)制（SPWM）電路中，調(diào)制波為（D）

A.等腰三角形波B.正弦波

C.梯形波D.矩形波

5、正弦脈沖寬度調(diào)制電路，載波信號(hào)一般為等腰三角一波。

6、SPWM有兩種調(diào)制方式：?jiǎn)螛O性和雙極性調(diào)制。

7、單相橋式逆變電路采用雙極性SPWM調(diào)制，設(shè)逆變器直流側(cè)電壓幅值

為Ud,則輸出電壓有-Ud和_Udo

8、在PWM直流斬波方式的開關(guān)信號(hào)形成電路中，比較器反相輸入端加三

角波信號(hào)，同相端加(D)

A.正弦信號(hào)B.方波信號(hào)

C.鋸齒信號(hào)D.直流信號(hào)

9、PWM斬波器中，比較器反相輸入端加—三角波—信號(hào)。

10、若要增大SPWM逆變器的輸出電壓，可采用的控制方法是(B)

A增大三角波頻率B增大三角波幅值

C增大正弦控制電壓頻率D增大正弦控制電壓幅值

11、若增大SPWM逆變器的輸出電壓基波頻率，可采用的控制方法是(C)

A.增大三角波幅度B.增大三角波頻率

C.增大正弦調(diào)制波頻率D.增大正弦調(diào)制波幅度

12、SPWM控制的逆變電路，輸出SPWM波半周期包含25個(gè)脈沖波，設(shè)

逆變器輸出電壓基波頻率為400Hz，則電路中開關(guān)管的工作頻率為Hz。

13、SPWM調(diào)制，設(shè)正弦調(diào)制波的幅值為Urm,三角載波的幅值為Ucm,

貝ij調(diào)制比為_Urm_y_Ucm_。

14、改變SPWM逆變器中的調(diào)制比，可以改變—逆變器輸出電壓的幅值。

15、根據(jù)載波和信號(hào)波是否同步及載波比的變化情況，PWM調(diào)制方式可分

為異步調(diào)制和同步調(diào)制兩種。

16、PWM控制電路中，載波頻率與調(diào)制信號(hào)頻率之比稱為載波比，異步調(diào)

制中載波比是變化的，同步調(diào)制中載波比為常數(shù)

17、在雙極性正弦脈寬調(diào)制技術(shù)中，設(shè)正弦調(diào)制波的頻率為50Hz,三角我

波的頻率為5000Hz,則載波比k=_l/100_。

18、逆變電路的輸出頻率范圍劃分成若干個(gè)頻段，每個(gè)頻段內(nèi)都保持載波

比N恒定，不同頻段的載波比不同，這種調(diào)制方式稱為分段調(diào)制方法。

19、脈沖寬度調(diào)制(PWM)電路的載波比K愈高，輸出電壓的諧波含量愈低。

20、PWM跟蹤控制通常采用的方法有滯環(huán)比較方式、三角波比較方式和

21、滯環(huán)環(huán)寬對(duì)對(duì)跟蹤性能有較大的影響，環(huán)寬過寬時(shí)，開關(guān)頻率低，跟

蹤誤差增大；環(huán)寬過窄時(shí)，跟蹤誤差減小，開關(guān)頻率高

第一章

電力電子技術(shù)的概念

根據(jù)電力電子器件的特性、采用一種有效的靜態(tài)變換和控制方法，將一種

電能形式轉(zhuǎn)換為另一種電能形式的技術(shù)。

電力電子功率變換的分類

AC/DC變換整流器

DC/AC變換逆變

有源逆變DC/AC變換時(shí)，交流輸出與電網(wǎng)相連。

無源逆變DC/AC變換時(shí)，交流輸出直接與負(fù)載相連

AC/AC變換變頻器

DC/DC變換直流斬波

第一早

功率半導(dǎo)體器件分類

不可控型:功率二極管:導(dǎo)通和關(guān)斷均由電路潮流決定。

半可控型:晶閘管:在器件在承受正向電壓時(shí)，由控制信號(hào)控制器件的導(dǎo)通,

而關(guān)斷狀態(tài)由電路潮流決定。

全控型:可控開關(guān)油控制信號(hào)控制器件的導(dǎo)通和關(guān)斷。

絕緣柵雙極晶體管（IGBT）

門極可關(guān)斷晶閘管（GTO）

電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管（MOSFET）

雙極結(jié)型晶體管（BJT）

絕緣柵門極換流晶閘管（IGCT）

二極管的工作原理、特性和分類

當(dāng)功率二極管承受正向電壓時(shí)，它的正向?qū)▔航岛苄。蠹s在IV左右。

當(dāng)功率二極管承受反向電壓時(shí)，只有極小的漏電流可通過該器件。

正向平均電流IF(AV)

設(shè)正弦半波電流的峰值為Im,則額定電流為：

額定電流有效值為：

某電流波形的有效值與平均值之比為這個(gè)電流的波形系數(shù)：

額定電流IF(AV)=100A的電流功率二極管，其額定電流有效值

IF=KflF(AV)=157Ao

正向壓降UF

幾種常用的功率二極管

肖特基二極管

快恢復(fù)二極管

工頻二極管

晶閘管的工作原理、特性、分類和選型(電流有效值、波形系數(shù)、額定電

壓和額定電流)

晶閘管承受正向電壓時(shí)，在門極注入正向脈沖電流可將它觸發(fā)導(dǎo)通。

晶閘管一旦開始導(dǎo)通，門極就失去控制作用。不論門極觸發(fā)電流是否存在，

晶閘管都保持導(dǎo)通。

通過外電路使陽極電流反向，并且降到接近于零的某一數(shù)值，可使已導(dǎo)通

的晶閘管關(guān)斷。

晶閘管通過電源電壓的正半波控制其導(dǎo)通。當(dāng)晶閘管電流開始反向時(shí)，電

源電壓變負(fù)，晶閘管所承受的電壓也同時(shí)反向。理想晶閘管將會(huì)使其電流在t=T/2

后立即變?yōu)?

波形如圖所示。

額定電壓UR

選用晶閘管時(shí)，應(yīng)使其額定電壓為正常工作電壓峰值UM的2~3倍，以作

為安全裕量。

UR=(2-3)UM

根據(jù)所使用具體電流波形來計(jì)算出允許使用的電流平均值選用晶閘管時(shí)，

設(shè)三相工頻半波電流峰值為Im時(shí)的波形，通態(tài)平均電流為：

正弦半波電流有效值為：

晶閘管有效值與通態(tài)平均電流的比值為：

有效值與平均值的比為(波形系數(shù))：

實(shí)際電路中，由于晶閘管的熱容量小，過載能力低，因此在實(shí)際選擇時(shí)，

一般取1.5~2倍的安全系數(shù)，故在給定晶閘管的額定電流后，可計(jì)算出該晶閘管

的任意波形時(shí)允許的電流平均值為：

半導(dǎo)體功率器件六關(guān)能量損耗的計(jì)算

可控開關(guān)的理想特性描述

關(guān)斷時(shí)，不論正、反向阻斷電壓有多高，都沒有電流流過該器件。

導(dǎo)通時(shí)，壓降為零，此時(shí)可傳導(dǎo)任意大的電流。

該器件一旦被觸發(fā)，立即從導(dǎo)通狀態(tài)到關(guān)斷狀態(tài)，反之亦然。

該器件只需很小的電流就能觸發(fā)。

BJT、達(dá)林頓管、MOSFET、GTO和IGBT的基本原理

IGBT

像MOSFET一樣，IGBT的輸入阻抗高，只需很小的能量來開關(guān)器件。

如同BJT一樣，即使當(dāng)它承受較高電壓時(shí)，它的導(dǎo)通壓降也很小。

與GTO類似，IGBT能夠被設(shè)計(jì)承受一定的反向壓降。

IGBT的耐壓可以做得較高，最大允許電壓UCEM可達(dá)4500V以上。

第三章

似穩(wěn)態(tài)過程的概念

電力電子技術(shù)的應(yīng)用中非正弦的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行過程。

網(wǎng)絡(luò)換流整流器單相橋路：視在功率，有功功率，畸變功率和諧波

S=UI=Uld

畸變功率與控制角a無關(guān)，但在電壓、電流中產(chǎn)生以下特征頻率分量:

網(wǎng)絡(luò)電流:n=l,3,5,7,9,ll,

輸出電壓:m=0,2,4,6,8,

網(wǎng)絡(luò)換流整流器三相橋路：視在功率，有功功率，畸變功率和諧波

交流側(cè)總電流i和對(duì)應(yīng)的基波電流有效值口分別為：

此處的畸變功率與控制角a無關(guān)

與單相整流橋路相同，但沒有3及3的倍數(shù)次諧波

n=l,5,7,11,13,17,19……

直流電壓中的諧波

m=0,6,12,18.....

直流電流的諧波次數(shù)：

m=k某p,k=0,1,2,3,

交流側(cè)電流中的諧波次數(shù)

某

n=kp±l,k=lz2,3,—

以上各式中，p為每周期的脈沖次數(shù)。

穩(wěn)態(tài)下的非正弦波形：THD,PFQPF,浪涌（峰值）系數(shù)的計(jì)算

電流的總諧波含有量為：

浪涌系數(shù):電流峰值和電流有效值的比值

非正弦量的功率因數(shù)（PF）:PF=P/S

位移功率因數(shù)（DPF）:DPS二cojl

非正弦電流條件下的功率囚數(shù):

傅立葉級(jí)數(shù)的展開方法，及其在諧波分析中的應(yīng)用（基波和諧波的表達(dá)式、

幅值、有效值的計(jì)算）

方波：

第四章

單相橋式二極管整流電路L=0的波形和計(jì)算（輸出電壓、交流側(cè)電流有效值、

諧波表達(dá)式、基波分量、諧波分量、功率因數(shù)）.

l=ld

諧波總畸變率為：THD=48.43%

il波形曲線與u波形同相位:DPF=1.0

右圖所示單相二極管整流電路，L為零，直流側(cè)為恒定電流，ld=10A。試計(jì)

算負(fù)載所吸收的平均功率。

若u為正弦電壓曲線，

U=120V,頻率50Hz；

若u為下圖所示的矩形波。

⑴u為正弦電壓曲線,U=12OV,

\Ud=0.9U=108VPd=Udld=1080W

（2）根據(jù)整流電路的工作原理可知，直流輸出電壓波形如圖所示，所求平均

電壓和負(fù)載吸收的功率分別為：

單相橋式二極管整流電路L>0的波形和計(jì)算（換相重疊角、輸出電壓）

換流：電流從一個(gè)二極管轉(zhuǎn)到另一個(gè)二極管的過程。

換流重疊角:換流時(shí)間所對(duì)應(yīng)的電角度用符號(hào)r表示

單相半波：

單相全波

分析圖中電路的換流基本過程，其中u為正弦電壓曲線，ld=10Ao

U=120V,頻率50Hz,L=O,計(jì)算Ud和平均功率Pd；

U=120V,頻率50Hz,L=5mH,計(jì)算g、Ud和Pd；

⑴L=0

（2）L=5mH\r=24.85°

三相橋式二極管整流電路L=0的波形和計(jì)算（輸出電壓、交流側(cè)電流有效值、

諧波表達(dá)式、基波分量、諧波分量、功率因數(shù)）.

六脈動(dòng)整流電路

直流電壓由6個(gè)線電壓的部分區(qū)間所形成，每個(gè)二極管導(dǎo)通120。

線電流i的有效值i的基波分量il的有效值為：

il與相電壓u同相位，所以：DPF=1.0

h=5,7,11,13,...

三相橋式二極管整流電路L>0的波形和計(jì)算（換相重疊角、輸出電壓）

第五章

單相全控橋整流電路L=0（純電阻負(fù)載、阻感負(fù)載、反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載）的波形

和計(jì)算（輸出電壓、交流側(cè)電流有效值、諧波表達(dá)式、基波分量、諧波分量、功

率因數(shù)）

交流有效值等于對(duì)應(yīng)的直流電流：l=ld

位移功率因數(shù)為：DPF=co=coa

單相全控橋整流電路L>0的波形和計(jì)算（換相重疊角、輸出電壓）

已知圖中，交流電的額定電壓為230V,工作頻率為50Hz,線路電感L上的

壓降為額定電壓的5%,線路的傳輸容量S=5kVA、控制角a=30o、有功消耗為3kWo

試計(jì)算在額定輸入電壓下的換流重疊角r和Ud各為多少？

根據(jù)已知條件，求得線路電流的額定值為

系統(tǒng)等效阻抗的模數(shù)為：Zb=U/l=10.58歐

線路的等效電感為：L=0.05-Zb/w=1.684mH

根據(jù)

整流器吸收的有功功率為:

將已知條件代入上式中得:

ld=17.196A

將ld=17.196A分別代入

解得：r=5.9oUd=173.47V

有源逆變產(chǎn)生的原理和條件，逆變失敗的原因及其防止措施。

條件：

①直流側(cè)要有電動(dòng)勢(shì)，其極性須和晶閘管的導(dǎo)通方向一致，其值應(yīng)大于變

流電路直流