电力电子技术（A ）
一 问答题
1 什么是维持电流？什么是擎住电流？
答：维持电流是使晶闸管维持通态，所必需的最小主电流。擎住电流是晶闸管刚从断态转入通态，并移除了触发信号后，能维持通态所必需的最小主电流。 2 晶闸管元件导通后，怎样才能由导通变为关断？
答：在晶闸管导通后，减小正向电压，正向电流就逐渐减小。当电流小到某一数值时，晶闸管又从导通状态转为阻断状态。
3 画出晶闸管的阳级伏安特性，标出确定晶闸管额定电压的电压名称。
答：
4 半控桥式整流电路，L 负载，脉冲突然切除会出现什么现象？ 如何解决？ 答：失控现象。加续流二极管。
5 有源逆变的条件是什么？
答：1、有通流方向极性的直流电源和储能元件（足够大的电感）
2、控制角阿尔法大于90度 二 填空题
1 三相半波整流电路，R 负载，触发脉冲出现在自然换向点之前，晶闸管
（ 不 ）换向，输出波形顺序是（U2, UG , Ud ）。
2 三相半波整流电路，电动机负载，合闸后电动机处于静止状态，此时a 相脉冲距a
相电压起始点（ a ），控制角α是（ 0° ）。
3 考虑安全裕量，晶闸管通态平均电流的表达式是（ ）
4 逆变器的换流方式，主要有以下几种：
（ 有源逆变 ， 无源逆变 ）。
5 串流电感式电压型逆变器晶闸管导通角度是（ 180° ），串流二极管式电流
型逆变器晶闸管导通角度是（ 120° ）。
2
cos 145.0212d dVT α+==R U I I
三 单向半控桥式整流电路，L =∞，有续流二极管，2U =220V ，α=90°，R=9.9Ω，求晶
闸管，续流二极管的电流有效值，平均值，变压器容量和cos ?。
解：21cos 0.92d U U α+= α=90° d U =1
0.9*220*2
=99V d
d U I R
==10A KP ： dk I =2d I πα
π
-=2.5A K I
d =5A dzR I ==d I α
π
=5A zR I
d
=7.07A
2k I = 22B S U I =
=1.5554KV A cos ?=B P S =22
d d
U I U I =0.64
四 三相全控桥式整流电路，电阻性负载。 1 当03
π
α≤≤
时， 求 ()d U f α=
2 当233ππ
α≤≤时，求()d U f α=
解：1. 03
πα≤≤时
2323
1
sin 3
d U td t π
απ
α
ωωπ
++=
?
=
2
2cos 2.34cos U ααπ
=
2
23
3
π
πα≤≤
时
23
1
6sin 3
d U U td t π
π
α
ωωπ
+=
?=
2
36[1cos()]3U παπ
++=22.34[1cos()]3
U π
α++
五 三相全控桥整流电路，L =∞，22100sin U t ω=，D E =217V ，1D R =Ω。 1 画出逆变状态下的主回路，并标明有关参数极性 2 当β=60°时，选择晶闸管元件，计算变压器容量
解：2. d U =2.342U cos β=-2.34*100/2=-117V d I =
d d
E U R
-=100A k I =0.578d I =0.578*100=57.8A 2I =2K I =0.816d I =0.816*100=81.6A T I =（1.5~2）
1.57K I =（1.5~2）57.81.57
=55.2~73.6A ked U =（2~3）m U =（2~3）6*100=490~735V 取700V 选Kp100—7 223B S U I ==3*100*81.6=24480=24.48KV A
六 三相全控桥式整流电路，L 负载，锯齿波同步的触发电路，主变压器的组别为Dy1，
试确定出同步变压器的组别。
七 画出三相半波整流电路L 负载主电路，并画出换相过电压保护，短路保护和di/dt 保护
器件。
答：
电力电子技术（B）
一、问答题
1、根据晶闸管的阳极伏安特性，说明什么是晶闸管的额定电压？
答：通常取晶闸管的UDRM和URRM中较小的标值作为该器件的额定电压。选用时，额定电压要留有一定裕量,一般取额定电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压2,3倍。
2、根据晶闸管通态电流的定义，说明什么是晶闸管的额定电流？
答：C和规定的冷却状态下，稳定结温不超过额定结 晶闸管在环境温度为40℃时所允许连续流过的单相工频正弦半波电流的最大平均值。
3、三相全控桥式整流电路对触发脉冲宽度有什么要求？为什么？
答：大于90°，小于120°
4、什么是逆变？哪些电路不能实现有源逆变？
答：把直流电转变成交流电，整流的逆过程称为逆变。
半控桥式电路或具有续流二极管的电路，因为不可能输出负电压，不能实现有源逆变。
5、什么是逆变失败？逆变失败的原因是什么？
答：逆变失败是指逆变时，一旦换相失败，外接直流电源就会通过晶闸管电路短路，或使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联，形成很大短路电流。
原因：1）、触发电路工作不可靠，不能适时、准确地给各晶闸管分配脉冲，如脉冲丢失、脉冲延时等，致使晶闸管不能正常换相；
2）、晶闸管发生故障，该断时不断，或该通时不通；
3）、交流电源缺相或突然消失；
4）、换相的裕量角不足，引起换相失败。
二．填空题
1、晶闸管元件由断态到通态，脉冲切除后，能够维持元件导通的最小阳极电流叫做
（维持电流）。
2、晶闸管输出电流波形减少一倍，有效值减少到（0.5 ），电流平均值减少到
（（2^0.5）/2 ）。
3、三相半波共阴极逆变电路，晶闸管主要工作在（断开状态），晶闸管元件主要承
受（反相电压）。
4、三相全控桥整流电路，同一相脉冲互差（60°），相邻相脉冲互差（120°）。
5、三相半波整流电路，L负载，I2与I T的关系是（I2 =I T），I2与I d的关系式是（I2 =0.577I d）。
三、单相半波整流电路，电阻性负载，2u=2sin
U tω，Ta I=200A，考虑安全余量2时，求:θ=180°，θ=90°的电流峰值？
I/2, 1.57T I/2=m I/2
解：θ=180°：I=1.57T I，I=m
I=1.57T I=1.57?200=314A
m
I, 1.57T I/2=m I
I?1.57?200=444A
四三相半波整流电路，电阻性负载，2u=2sin
U tω，α=60°时，5g U脉冲消失，画出输
出电压d
U的波形。
U的波形和晶闸管元件5T
五、三相全控桥式整流电路，反电势负载d
U=220V，d I=305A，启动电流Q I=500A，最小连I=10A，整流变压器Y/Y接法，原副边线电压分别为380V/220V。
续电流min
d
1、选择晶闸管元件
2、计算变压器容量
解：1、T I=Q I
I=(1.5~2)T I/1.57=(1.5~2)?289/1.57=276~368A取300A
Ta
a T u?220=622~933V 取7~9
取KP300-9晶闸管元件
I=0.816?305=249A
2、2u=127V 2I d
S=2S=32u2I=3?127?249=95KV A
B
六、利用单相整流桥，直流电动机发电机机组，三相半波整流器组成逆变试验电路，已知三
u=30V，发电机输出电压F E=35V，回路电阻R=1Ω。
相电源相电压2
a)绘出逆变状态主回路电路图，并标出逆变状态有关极性
b)计算α=60°，β=60°，α=β=90°时的输出电流d I。
解：a). .
b ）d u =1.172u cos α
β=60°：d βU =1.172u cos β=1.17?30?0.5=17.6V
d I β=F d E R
β
-U =
3517.6
1
-=17.4V α=60°:d U α= 1.172u cos α=1.17?30?0.5=17.6V d I α=
d F U E R +=3517.6
1
+=52.6A α=β=90°:d I = F E /R=35A
七、 三相全控桥整流电路反电势负载可逆运行，整流变压器接法为D,y11，锯齿波同步的触发电路，试确定同步变压器组别，并画出同步分析向量图。
电力电子技术（C）
一、判断题（对的画“√”，错的画“X”）
1、通常把晶闸管的U DRM和U RRM中较小的值标作该器件的额定电压。（对）
2、在晶闸管导通后，如果对门极加反向电压，则晶闸管不能继续导通。（错）
3、整流变压器的漏抗越大，则换相重叠角越大。（对）
4、可控整流电路都可以实现有源逆变。（错）
二、问答题
1、晶闸管元件的导通条件是什么？
答：晶闸管导通的条件是阳极承受正向电压，处于阻断状态的晶闸管，只有在门极加正向触发电压，才能使其导通。
2、晶闸管元件的额定电压是如何定义的？
答：通常取晶闸管的UDRM和URRM中较小的标值作为该器件的额定电压。选用时，额定电压要留有一定裕量,一般取额定电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压2,3倍。
3、晶闸管元件通态平均电流的选择原则是什么？
答：额定通态平均电流IT在一定条件下，阳极---阴极间可以连续通过的50赫兹正弦半波电流的平均值。
4、实现有源逆变的条件是什么？
答：1、有通流方向极性的直流电源和储能元件（足够大的电感）
2、控制角阿尔法大于90度
三、填空题
1、晶闸管元件由通态到断态，能够维持元件导通的最小阳极电流叫做（维持电流）。
2、电流波形系数的定义表达式为（NP=VIN*Dmax/F*Bm*Ae）,额定情况下的波形系
数为（ 1 ）。
3、流过晶闸管同一电流波形，导通时间不同，波形增加一倍，平均值增加到（ 1 ）
倍，有效值增加到（2^0.5 ）倍。
4、三相半波共阳极组整流电路，晶闸管元件主要工作在电源电压（导通），晶闸管
元件主要承受（正相电压）。
5、三相全控桥整流电路，L负载，I2与I T的关系式是（I2 =I T）, I2与I d的关系
式是（I2 =0.577I d）。
四、晶闸管型号为KP200-3，I H=4mA，判断在下列电路中工作是否合理？为什么？(忽略电压电流裕量）。
（a）（b）
解：（a）
314
314
1
E
I A
R
===
1.57200314A
?=
电流正好合适。
电压314300
E V V
=>
耐压低，不合适。
故不合理。
（b）
400
0.008501000
I A =
=?
大于维持电流。 但400300E V V => 故不合理。
五、 图示电路为具有中点二级管D3的单相半控桥式整流电路： 1、绘出 α
=90°时的U d 波形
2、当u 2=100
2sin wt 时，求出max d U 和min d U
解：2、21002sin u wt =Q
2100u ∴=
α=0°时，22
max 22220.9100180d d u u U U v ππ
==
=?=??=
α=π
时， 2
min
20.910090d d u U U v π
==
=?=
六、 三相半波共阴极整流电路，反电势负载串大电感，电流连续。 1、绘出β=30°时的U d 波形及U T5波形 2、画出逆变状态主回路，并标明有关极
解：2、
七、 图示电路，三相全桥式整流电路，大电感负载 ,α
=60°时，与T 3串联的快速熔断器
熔断，画出此时的U d 波形。
解：
α = 60°
u d 1
u d 2u d
u a c u a c
u u a b u a c u b c u b a u c a u c b u a b u a c
u
a
ⅠⅡⅢⅣⅤⅥ
u b u c
O ωt
ωt 1
O
ωt
O
ωt
V T
1