湖南大学研究生电力电子技术考试试卷2.docx
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考试试卷( 1 )卷一、填空题(本题共8小题,每空1分,共20分)1、电子技术包括______________和电力电子技术两大分支,通常所说的模拟电子技术和数字电子技术就属于前者。
2、为减少自身损耗,提高效率,电力电子器件一般都工作在_________状态。
当器件的工作频率较高时,_________损耗会成为主要的损耗。
3、在PWM 控制电路中,载波频率与调制信号频率之比称为_____________,当它为常数时的调制方式称为_________调制。
在逆变电路的输出频率范围划分成若干频段,每个频段内载波频率与调制信号频率之比为桓定的调制方式称为___分段同步_________调制。
4、面积等效原理指的是,___冲量______相等而__形状_____不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同。
5、在GTR 、GTO 、IGBT 与MOSFET 中,开关速度最快的是__MOSFET_,单管输出功率最大的是__GTO_,应用最为广泛的是__IGBT___。
6、设三相电源的相电压为U 2,三相半波可控整流电路接电阻负载时,晶闸管可能承受的最大反向电压为电源线电压的峰值,即 ,其承受的最大正向电压为 。
7、逆变电路的负载如果接到电源,则称为 逆变,如果接到负载,则称为 逆变。
8、如下图,指出单相半桥电压型逆变电路工作过程中各时间段电流流经的通路(用V1,VD1,V2,VD2表示)。
(1) 0~t1时间段内,电流的通路为___VD1_____;(2) t1~t2时间段内,电流的通路为___V1____;(3) t2~t3时间段内,电流的通路为__VD2_____;(4) t3~t4时间段内,电流的通路为__V2_____;(5) t4~t5时间段内,电流的通路为___VD1____;二、选择题(本题共10小题,前4题每题2分,其余每题1分,共14分)1、单相桥式PWM逆变电路如下图,单极性调制工作时,在电压的正半周是(B )A、V1与V4导通,V2与V3关断B、V1常通,V2常断,V3与V4交替通断C、V1与V4关断,V2与V3导通D、V1常断,V2常通,V3与V4交替通断2、对于单相交流调压电路,下面说法错误的是( C )A、晶闸管的触发角大于电路的功率因素角时,晶闸管的导通角小于180度B、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角时,必须加宽脉冲或脉冲列触发,电路才能正常工作C、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角正常工作并达到稳态时,晶闸管的导通角为180度D、晶闸管的触发角等于电路的功率因素角时,晶闸管的导通角不为180度3、在三相三线交流调压电路中,输出电压的波形如下图所示,在t1~t2时间段内,有()晶闸管导通。
精品文档考试试卷(1)卷一、填空题(本题共8 小题,每空 1 分,共 20 分)1、电子技术包括______________和电力电子技术两大分支,通常所说的模拟电子技术和数字电子技术就属于前者。
2、为减少自身损耗,提高效率,电力电子器件一般都工作在_________状态。
当器件的工作频率较高时,_________损耗会成为主要的损耗。
3、在 PWM 控制电路中,载波频率与调制信号频率之比称为_____________ ,当它为常数时的调制方式称为_________调制。
在逆变电路的输出频率范围划分成若干频段,每个频段内载波频率与调制信号频率之比为桓定的调制方式称为___分段同步 _________调制。
4、面积等效原理指的是,___冲量 ______相等而 __形状 _____不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同。
5、在 GTR、GTO、IGBT 与 MOSFET 中,开关速度最快的是 __MOSFET_,单管输出功率最大的是 __GTO_,应用最为广泛的是 __IGBT___。
6、设三相电源的相电压为U2,三相半波可控整流电路接电阻负载时,晶闸管可能承受的最大反向电压为电源线电压的峰值,即,其承受的最大正向电压为。
7、逆变电路的负载如果接到电源,则称为逆变,如果接到负载,则称为逆变。
8、如下图,指出单相半桥电压型逆变电路工作过程中各时间段电流流经的通路(用 V1,VD1,V2,VD2 表示 )。
(1)0~t1 时间段内,电流的通路为___VD1_____ ; (2) t1~t2 时间段内,电流的通路为 ___V1____ ;(3)t2~t3 时间段内,电流的通路为__VD2_____ ;(4) t3~t4 时间段内,电流的通路为 __V2_____ ;(5) t4~t5时间段内,电流的通路为___VD1____ ;.精品文档二、选择题(本题共10 小题,前 4 题每题 2 分,其余每题 1 分,共 14 分)1、单相桥式PWM 逆变电路如下图,单极性调制工作时,在电压的正半周是(B)A、V1 与 V4 导通, V2 与 V3 关断B、 V1 常通, V2 常断, V3 与 V4 交替通断C、V1 与 V4 关断, V2 与 V3 导通D、 V1 常断, V2 常通, V3 与 V4 交替通断2、对于单相交流调压电路,下面说法错误的是(C)A、晶闸管的触发角大于电路的功率因素角时,晶闸管的导通角小于 180 度B、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角时,必须加宽脉冲或脉冲列触发,电路才能正常工作C、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角正常工作并达到稳态时,晶闸管的导通角为180度D、晶闸管的触发角等于电路的功率因素角时,晶闸管的导通角不为180 度3、在三相三线交流调压电路中,输出电压的波形如下图所示,在t1~t2 时间段内,有()晶闸管导通。
一、填空题(11 小题,每空0.5分,共22 分)1、电力电子学是由、和交叉而形成的边缘学科。
2、按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度,可以将电力电子器件分为以下三类;1) 的电力电子器件被称为半控型器件,这类器件主要是指及其大部分派生器件。
2) 的电力电子器件被称为全控型器件,这类器件品种很多,目前常用的有和。
3) 的电力电子器件被称为不可控器件,如。
3、根据下面列出的电力电子器件参数的定义,在空格处填写该参数的名称。
4、在GTR、GTO、IGBT与MOSFET中,开关速度最快的是_________,单管输出功率最大的是_____________,在中小功率领域应用最为广泛的是___________。
5、电力电子器件的驱动电路一般应具有电路与之间的电气隔离环节,一般采用光隔离,例如;或磁隔离,例如。
6、缓冲电路又称为吸收电路,缓冲电路可分为关断缓冲电路和开通缓冲电路。
其中缓冲电路又称为du/dt 抑制电路,用于吸收器件的过电压。
缓冲电路又称为di/dt抑制电路,用于抑制器件时的电流过冲和di/dt,减小器件的损耗。
7、单相半波可控整流电路、单相桥式全控整流电路、三相半波可控整流电路和三相桥式全控整流电路,当负载分别为电阻负载和电感负载时,晶闸管的控制角移相范围分别是多少(用角度表示,如0°~180°)?8、在单相全控桥式电阻-反电动势负载电路中,当控制角α大于停止导电角δ时,晶闸管的导通角θ=_____________。
当控制角α小于停止导电角δ时,且采用宽脉冲触发,则晶闸管的导通角θ=_____________。
9、由于器件关断过程比开通过程复杂得多,因此研究换流方式主要是研究器件的关断方法。
换流方式可分以下四种: , ,, 。
10、正弦脉宽调制(SPWM )技术运用于电压型逆变电路中,改变 _可改变逆变器输出电压幅值;改变 _ _可改变逆变器输出电压频率;改变_ _可改变开关管的工作频率。
电力电子技术试题及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 电力电子技术主要研究的是()。
A. 电力系统的运行与控制B. 电力系统的规划与设计C. 电力电子器件及其应用D. 电力系统的保护与自动化答案:C2. 下列哪个不是电力电子技术中常用的电力电子器件?()A. 晶闸管B. 绝缘栅双极晶体管C. 继电器D. 功率场效应晶体管答案:C3. 电力电子变换器的主要功能是()。
A. 功率放大B. 电压变换C. 电流变换D. 以上都是答案:D4. 电力电子技术在以下哪个领域应用最为广泛?()A. 通信技术B. 电力系统C. 计算机技术D. 机械制造答案:B5. 晶闸管的导通条件是()。
A. 阳极电压高于阴极电压B. 门极电压高于阳极电压C. 阳极电流大于阴极电流D. 门极电流大于零答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 电力电子技术在以下哪些领域有应用?()A. 电力系统B. 交通系统C. 工业自动化D. 家用电器答案:ABCD2. 电力电子变换器可以实现以下哪些功能?()A. 交直流转换B. 直流电压变换C. 交流电压变换D. 功率因数校正答案:ABCD3. 下列哪些是电力电子技术中常用的控制方式?()A. 脉宽调制B. 脉冲频率调制C. 恒压控制D. 恒流控制答案:ABD三、填空题(每题2分,共10分)1. 电力电子技术中,______是一种常用的交流-直流变换器。
答案:整流器2. 电力电子器件的开关特性决定了其在______电路中的应用。
答案:开关电源3. 电力电子技术在______领域可以实现能量的高效转换。
答案:新能源4. 电力电子变换器的输出电压与输入电压之间的关系可以通过______实现控制。
答案:调制技术5. 电力电子技术在______系统中可以实现对电机的精确控制。
答案:伺服驱动四、简答题(每题5分,共20分)1. 简述电力电子技术在电力系统中的应用。
答案:电力电子技术在电力系统中的应用主要包括电力系统的稳定控制、电能质量的改善、电力系统的自动化管理、以及电力系统的保护等。
《电力电子技术》试题(1)一、填空(30分)1、双向晶闸管的图形符号是 ,三个电极分别是 , 和 ;双向晶闸管的的触发方式有 、 、 、 .。
2、单相全波可控整流电路中,晶闸管承受的最大反向电压为 。
三相半波可控整流电路中,晶闸管承受的最大反向电压为 。
(电源相电压为U 2)3、要使三相全控桥式整流电路正常工作,对晶闸管触发方法有两种,一是用 触发;二是用 触发。
4、在同步电压为锯齿波的触发电路中,锯齿波底宽可达 度;实际移相才能达 度。
5、异步电动机变频调速时,对定子频率的控制方式有 、 、 、 。
6、软开关电路种类很多,大致可分成 电路、 电路两大类。
7、变流电路常用的换流方式有 、 、 、 四种。
8、逆变器环流指的是只流经 、 而不流经 的电流,环流可在电路中加 来限制。
9、提高变流置的功率因数的常用方法有 、 、 。
10、绝缘栅双极型晶体管是以 作为栅极,以 作为发射极与集电极复合而成。
三、选择题(每题2分 10分)1、α为 度时,三相桥式全控整流电路,带电阻性负载,输出电压波形处于连续和断续的临界状态。
A 、0度。
B 、60度。
C 、30度。
D 、120度。
2、晶闸管触发电路中,若使控制电压U C =0,改变 的大小,使触发角α=90º,可使直流电机负载电压U d =0。
达到调整移相控制范围,实现整流、逆变的控制要求。
A 、 同步电压, B 、控制电压, C 、偏移调正电压。
3、能够实现有源逆变的电路为 。
A 、三相半波可控整流电路,B 、三相半控整流桥电路,C 、单相全控桥接续流二极管电路,D 、单相桥式全控整流电路。
4、如某晶闸管的正向阻断重复峰值电压为745V ,反向重复峰值电压为825V ,则该晶闸管的额定电压应为( )A 、700VB 、750VC 、800VD 、850V5、单相半波可控整流电阻性负载电路中,控制角α的最大移相范围是( ) A 、90° B 、120° C 、150° D 、180° 四、问答题(20分)1、 实现有源逆变必须满足哪些必不可少的条件?(6分)2、根据对输出电压平均值进行控制的方法不同,直流斩波电路可有哪三种控制方式?并简述其控制原理。
、填空题(每空 1 分, 34 分)1、实现有源逆变的条件为和。
2、在由两组反并联变流装置组成的直流电机的四象限运行系统中,两组变流装置分别工作在正组状态、状态、反组状态、状态。
3、在有环流反并联可逆系统中,环流指的是只流经而不流经的电流。
为了减小环流,一般采用α β状态。
4、有源逆变指的是把能量转变成能量后送给装置。
5、给晶闸管阳极加上一定的电压;在门极加上电压,并形成足够的电流,晶闸管才能导通。
6、当负载为大电感负载,如不加续流二极管时,在电路中出现触发脉冲丢失时与电路会出现失控现象。
7、三相半波可控整流电路,输出到负载的平均电压波形脉动频率为H Z;而三相全控桥整流电路,输出到负载的平均电压波形脉动频率为H Z;这说明电路的纹波系数比电路要小。
8、造成逆变失败的原因有、、、等几种。
9、提高可控整流电路的功率因数的措施有、、、等四种。
10、晶闸管在触发开通过程中,当阳极电流小于电流之前,如去掉脉冲,晶闸管又会关断。
三、选择题( 10 分)1、在单相全控桥整流电路中,两对晶闸管的触发脉冲,应依次相差度。
A 、180度; B、 60度; C、 360度; D、120 度;2、α = 度时,三相半波可控整流电路,在电阻性负载时,输出电压波形处于连续和断续的临界状态。
A、0度;B、60 度; C 、30度; D、120度;3、通常在晶闸管触发电路中,若改变的大小时,输出脉冲相位产生移动,达到移相控制的目的。
A 、同步电压;B、控制电压;C、脉冲变压器变比; 4、可实现有源逆变的电路为C、单相全控桥接续流二极管电路 D 、单相半控桥整流电路5、由晶闸管构成的可逆调速系统中,逆变角βmin 选时系统工作才可靠。
A、300~350B、100~150C、00~100D、 00四、问答题(每题 9分,18 分)1、什么是逆变失败?形成的原因是什么?2、为使晶闸管变流装置正常工作,触发电路必须满足什么要求?五、分析、计算题:(每题 9 分, 18分)1、三相半波可控整流电路,整流变压器的联接组别是D/Y —5,锯齿波同步触发电路中的信号综合管是NPN 型三极管。
电力电子技术测试题与答案一、单选题(共25题,每题1分,共25分)1.电流型三相桥式逆变电路,120°导通型,则在任一时刻开关管导通的个数是不同相的上、下桥臂()。
A、共四只B、各一只C、各二只D、共三只正确答案:B2.α为()度时,三相半波可控整流电路,电阻性负载输出的电压波形,处于连续和断续的临界状态。
A、30度B、120度,C、0度D、60度正确答案:A3.具有自关断能力的电力半导体器件称为()A、全控型器件B、半控型器件C、触发型器件D、不控型器件正确答案:A4.单相半波可控整流电阻性负载电路中,控制角α的最大移相范围是()A、180°B、90°C、120°D、150°正确答案:A5.可在第一和第四象限工作的变流电路是()A、接有续流二极管的单相半波可控变流电路B、单相半控桥C、三相半波可控变流电路D、接有续流二极管的三相半控桥正确答案:C6.三相全波可控整流电路电阻性负载中,控制角的最大移相范围是()。
A、180°B、150°C、90°D、120°正确答案:D7.降压斩波电路中,已知电源电压Ud=16V,负载电压Uo=12V,斩波周期T=4ms,则开通时Ton=()A、3msB、4msC、1msD、2ms正确答案:A8.三相桥式全控整流电路,电阻性负载时的移相范围为()度。
A、0~120B、0~180C、0~90D、0~150正确答案:A9.在晶闸管应用电路中,为了防止误触发,应使干扰信号的幅值限制在()A、安全工作区B、不触发区C、可靠触发区D、不可靠触发区正确答案:B10.采用多重化电压源型逆变器的目的,主要是为()。
A、减小输出谐波B、增大输出幅值C、减小输出功率D、减小输出幅值正确答案:A11.对于升降压直流斩波器,当其输出电压小于其电源电压时,有()。
A、α无法确定B、0.5<α<1C、0<α<0.5D、以上说法均是错误的正确答案:C12.将直流电能转换为交流电能供给负载的变流器是()A、有源逆变器B、A/D变换器C、D/A变换器D、无源逆变器正确答案:D13.晶闸管的伏安特性是指()A、阳极电压与门极电流的关系B、门极电压与门极电流的关系C、阳极电压与阳极电流的关系D、门极电压与阳极电流的关系正确答案:C14.三相桥式全控整流电路,大电感负载,当α=()时整流平均电压Ud=0。
文案大全考试试卷( 1 )卷一、填空题(本题共8小题,每空1分,共20分)1、电子技术包括______________和电力电子技术两大分支,通常所说的模拟电子技术和数字电子技术就属于前者。
2、为减少自身损耗,提高效率,电力电子器件一般都工作在_________状态。
当器件的工作频率较高时,_________损耗会成为主要的损耗。
3、在PWM 控制电路中,载波频率与调制信号频率之比称为_____________,当它为常数时的调制方式称为_________调制。
在逆变电路的输出频率范围划分成若干频段,每个频段内载波频率与调制信号频率之比为桓定的调制方式称为___分段同步_________调制。
4、面积等效原理指的是,___冲量______相等而__形状_____不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同。
5、在GTR 、GTO 、IGBT 与MOSFET 中,开关速度最快的是__MOSFET_,单管输出功率最大的是__GTO_,应用最为广泛的是__IGBT___。
6、设三相电源的相电压为U 2,三相半波可控整流电路接电阻负载时,晶闸管可能承受的最大反向电压为电源线电压的峰值,即 ,其承受的最大正向电压为 。
7、逆变电路的负载如果接到电源,则称为 逆变,如果接到负载,则称为 逆变。
8、如下图,指出单相半桥电压型逆变电路工作过程中各时间段电流流经的通路(用V1,VD1,V2,VD2表示)。
(1) 0~t1时间段内,电流的通路为___VD1_____;(2) t1~t2时间段内,电流的通路为___V1____; (3) t2~t3时间段内,电流的通路为__VD2_____;(4)t3~t4时间段内,电流的通路为__V2_____;(5) t4~t5时间段内,电流的通路为___VD1____;二、选择题(本题共10小题,前4题每题2分,其余每题1分,共14分)1、单相桥式PWM逆变电路如下图,单极性调制工作时,在电压的正半周是( B )A、V1与V4导通,V2与V3关断B、V1常通,V2常断,V3与V4交替通断C、V1与V4关断,V2与V3导通D、V1常断,V2常通,V3与V4交替通断2、对于单相交流调压电路,下面说法错误的是( C )A、晶闸管的触发角大于电路的功率因素角时,晶闸管的导通角小于180度B、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角时,必须加宽脉冲或脉冲列触发,电路才能正常工作C、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角正常工作并达到稳态时,晶闸管的导通角为180度D、晶闸管的触发角等于电路的功率因素角时,晶闸管的导通角不为180度3、在三相三线交流调压电路中,输出电压的波形如下图所示,在t1~t2时间段内,有()晶闸管导通。
电力电子技术考试试题(doc 8页)一、填空题(11 小题,每空0.5分,共22 分)1、电力电子学是由、和交叉而形成的边缘学科。
2、按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度,可以将电力电子器件分为以下三类;1) 的电力电子器件被称为半控型器件,这类器件主要是指及其大部分派生器件。
2) 的电力电子器件被称为全控型器件,这类器件品种很多,目前常用的有和。
3) 的电力电子器件被称为不可控器件,如。
3、根据下面列出的电力电子器件参数的定义,在空格处填写该参数的名称。
4、在GTR、GTO、IGBT与MOSFET中,开关速度最快的是_________,单管输出功率最大的是_____________,在中小功率领域应用最为广泛的是___________。
5、电力电子器件的驱动电路一般应具有电路与之间的电气隔离环节,一般采用光隔离,例如;或磁隔离,例如。
6、缓冲电路又称为吸收电路,缓冲电路可分为关断缓冲电路和开通缓冲电路。
其中缓冲电路又称为du/dt抑制电路,用于吸收器件的过电压。
缓冲电路又称为di/dt抑制电路,用于抑制器件时的电流过冲和di/dt,减小器件的损耗。
5、IGBT 综合了( )和( )的优点,因而具有良好的特性。
A.SCRB.GTOC.GTRD.P.MOSFET F. 电力二极管三、计算题(4 小题,共20分)1、单相桥式全控整流电路,U2=200V ,负载中R=2Ω,L 值极大,反电势E=120V 。
已知控制角的变化范围是: 0°~30°,考虑安全裕量(按1.5倍计算),确定晶闸管的额定电压和额定电流。
(4分)2、单相全控桥式变流电路工作在有源逆变状态下,已知U2=200V ,电动机反电势E=120V ,负载中R=2Ω,L 极大。
回答下列问题。
(6分)(1)画出变流电路的电路图,并在图中标出在有源逆变初期电动机反电势的极性和变流电路输出直流电压的极性。
(2)逆变角β应限制在什么范围内?画出β=60°时的d u 和d i 的波形。
考试试卷( 1 )卷一、填空题(本题共8小题,每空1分,共20分)1、电子技术包括______________和电力电子技术两大分支,通常所说的模拟电子技术和数字电子技术就属于前者。
2、为减少自身损耗,提高效率,电力电子器件一般都工作在_________状态。
当器件的工作频率较高时,_________损耗会成为主要的损耗。
3、在PWM 控制电路中,载波频率与调制信号频率之比称为_____________,当它为常数时的调制方式称为_________调制。
在逆变电路的输出频率范围划分成若干频段,每个频段内载波频率与调制信号频率之比为桓定的调制方式称为___分段同步_________调制。
4、面积等效原理指的是,___冲量______相等而__形状_____不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同。
5、在GTR 、GTO 、IGBT 与MOSFET 中,开关速度最快的是__MOSFET_,单管输出功率最大的是__GTO_,应用最为广泛的是__IGBT___。
6、设三相电源的相电压为U 2,三相半波可控整流电路接电阻负载时,晶闸管可能承受的最大反向电压为电源线电压的峰值,即 ,其承受的最大正向电压为 。
7、逆变电路的负载如果接到电源,则称为 逆变,如果接到负载,则称为 逆变。
8、如下图,指出单相半桥电压型逆变电路工作过程中各时间段电流流经的通路(用V1,VD1,V2,VD2表示)。
(1) 0~t1时间段内,电流的通路为___VD1_____;(2) t1~t2时间段内,电流的通路为___V1____;(3) t2~t3时间段内,电流的通路为__VD2_____;(4) t3~t4时间段内,电流的通路为__V2_____;(5) t4~t5时间段内,电流的通路为___VD1____;二、选择题(本题共10小题,前4题每题2分,其余每题1分,共14分)1、单相桥式PWM逆变电路如下图,单极性调制工作时,在电压的正半周是(B )A、V1与V4导通,V2与V3关断B、V1常通,V2常断,V3与V4交替通断C、V1与V4关断,V2与V3导通D、V1常断,V2常通,V3与V4交替通断2、对于单相交流调压电路,下面说法错误的是( C )A、晶闸管的触发角大于电路的功率因素角时,晶闸管的导通角小于180度B、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角时,必须加宽脉冲或脉冲列触发,电路才能正常工作C、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角正常工作并达到稳态时,晶闸管的导通角为180度D、晶闸管的触发角等于电路的功率因素角时,晶闸管的导通角不为180度3、在三相三线交流调压电路中,输出电压的波形如下图所示,在t1~t2时间段内,有()晶闸管导通。
考试试卷( 1 )卷一、填空题(本题共8小题,每空1分,共20分)1、电子技术包括______________和电力电子技术两大分支,通常所说的模拟电子技术和数字电子技术就属于前者。
2、为减少自身损耗,提高效率,电力电子器件一般都工作在_________状态。
当器件的工作频率较高时,_________损耗会成为主要的损耗。
3、在PWM控制电路中,载波频率与调制信号频率之比称为_____________,当它为常数时的调制方式称为_________调制。
在逆变电路的输出频率范围划分成若干频段,每个频段内载波频率与调制信号频率之比为桓定的调制方式称为____________调制。
4、面积等效原理指的是,_________相等而_______不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同。
5、在GTR、GTO、IGBT与MOSFET中,开关速度最快的是_________,单管输出功率最大的是_____________,应用最为广泛的是___________。
6、设三相电源的相电压为U2,三相半波可控整流电路接电阻负载时,晶闸管可能承受的最大反向电压为电源线电压的峰值,即,其承受的最大正向电压为。
7、逆变电路的负载如果接到电源,则称为逆变,如果接到负载,则称为逆变。
8、如下图,指出单相半桥电压型逆变电路工作过程中各时间段电流流经的通路(用V1,VD1,V2,VD2表示)。
(1) 0~t1时间段内,电流的通路为________;(2) t1~t2时间段内,电流的通路为_______;(3) t2~t3时间段内,电流的通路为_______;(4) t3~t4时间段内,电流的通路为_______;(5) t4~t5时间段内,电流的通路为_______;二、选择题(本题共10小题,前4题每题2分,其余每题1分,共14分)1、单相桥式PWM逆变电路如下图,单极性调制工作时,在电压的正半周是()A、V1与V4导通,V2与V3关断B、V1常通,V2常断,V3与V4交替通断C、V1与V4关断,V2与V3导通D、V1常断,V2常通,V3与V4交替通断2、对于单相交流调压电路,下面说法错误的是()A、晶闸管的触发角大于电路的功率因素角时,晶闸管的导通角小于180度B、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角时,必须加宽脉冲或脉冲列触发,电路才能正常工作C、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角正常工作并达到稳态时,晶闸管的导通角为180度D、晶闸管的触发角等于电路的功率因素角时,晶闸管的导通角不为180度3、在三相三线交流调压电路中,输出电压的波形如下图所示,在t1~t2时间段内,有()晶闸管导通。
1.什么是电力电子技术?答:应用于电力领域的、使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。
是一门与电子、控制和电力紧密相关的边缘学科。
2.说“电力电子技术的核心技术是变流技术”对吗?答:对。
3.模拟电子技术和数字电子技术也是电力电子技术吗?答:不是。
4.举几例日常生活中应用电力电子技术的装置。
答:电动自行车的充电器,手机充电器,电警棍等。
5.简答“开关电源”和“线性电源”的主要优缺点。
答:开关电源:优点:体积小、重量轻、效率高、自身抗干扰性强、输入和输出的电压范围宽、可模块化。
缺点:由于开关工作模式和高频工作状态,对周围设备有一定的干扰。
需要良好的屏蔽及接地。
线性电源:优点:电源技术很成熟,可以达到很高的稳定度,波纹也很小,而且没有开关电源具有的噪声干扰。
缺点:是需要庞大而笨重的变压器,所需的滤波电容的体积和重量也相当大,效率低。
将逐步被开关电源所取代。
6.解释:不可控器件 ( 说明导通和关断的条件 ) 、半控型器件、全控型器件,并举出代表性器件的名称。
答:不可控器件:不用控制信号来控制其通、断。
导通和关断取决于其在主电路中承受电压的方向和大小。
典型器件:电力二极管导通条件:正向偏置,即承受正向电压,且正向电压>阀值电压。
关断条件:反向偏置,即承受反向电压。
半控型器件:用控制信号来控制其导通,一旦导通门极就失去控制作用。
关断取决于其在主电路中承受的电压、电流的方向和大小。
典型器件:晶闸管1全控型器件:导通和关断均由电路的触发控制信号驱动(驱动状态需保持)。
典型器件: GTR、IGBT、 POWER MOSFET。
7.如图示的二极管伏安特性曲线,示意性地在坐标曲线上标注二极管的参数“反向击穿电压 UB”、“门槛电压 UTO”、“正向导通电流 IF ”及其对应的“正向压降 UF”、“反向漏电流”。
答:8.教科书 P42:第 4 题图中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形,各波形的电流最大值均为 Im,写出各波形的电流平均值 I d1、I d2、I d3与电流有效值 I 1、I 2、I 3的计算表达式(不必计算出结果)。
1.考试试卷( 1 )卷一、填空题(本题共8小题,每空1分,共20分)1、电子技术包括______________和电力电子技术两大分支,通常所说的模拟电子技术和数字电子技术就属于前者。
2、为减少自身损耗,提高效率,电力电子器件一般都工作在_________状态。
当器件的工作频率较高时,_________损耗会成为主要的损耗。
3、在PWM控制电路中,载波频率与调制信号频率之比称为_____________,当它为常数时的调制方式称为_________调制。
在逆变电路的输出频率范围划分成若干频段,每个频段内载波频率与调制信号频率之比为桓定的调制方式称为____________调制。
4、面积等效原理指的是,_________相等而_______不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相同。
5、在GTR、GTO、IGBT与MOSFET中,开关速度最快的是_________,单管输出功率最大的是_____________,应用最为广泛的是___________。
6、设三相电源的相电压为U2,三相半波可控整流电路接电阻负载时,晶闸管可能承受的最大反向电压为电源线电压的峰值,即,其承受的最大正向电压为。
7、逆变电路的负载如果接到电源,则称为逆变,如果接到负载,则称为逆变。
8、如下图,指出单相半桥电压型逆变电路工作过程中各时间段电流流经的通路(用V1,VD1,V2,VD2表示)。
(1) 0~t1时间段内,电流的通路为________;(2) t1~t2时间段内,电流的通路为_______;(3) t2~t3时间段内,电流的通路为_______;(4) t3~t4时间段内,电流的通路为_______;(5) t4~t5时间段内,电流的通路为_______;二、选择题(本题共10小题,前4题每题2分,其余每题1分,共14分)1、单相桥式PWM逆变电路如下图,单极性调制工作时,在电压的正半周是()A、V1与V4导通,V2与V3关断B、V1常通,V2常断,V3与V4交替通断C、V1与V4关断,V2与V3导通D、V1常断,V2常通,V3与V4交替通断2、对于单相交流调压电路,下面说法错误的是()A、晶闸管的触发角大于电路的功率因素角时,晶闸管的导通角小于180度B、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角时,必须加宽脉冲或脉冲列触发,电路才能正常工作C、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角正常工作并达到稳态时,晶闸管的导通角为180度D、晶闸管的触发角等于电路的功率因素角时,晶闸管的导通角不为180度3、在三相三线交流调压电路中,输出电压的波形如下图所示,在t1~t2时间段内,有()晶闸管导通。
系别_________________ 班级____________________________ 考试号__________________ 姓名______________……………………………密……………………………封…………………………………线……………………………【最新整理,下载后即可编辑】德州科技职业学院机电系14级机电专业期末考试试题 《电力电子技术》试卷题 号 一二 三 四 合 计分 数阅卷人 得分1.5分,共60分) 1、 晶闸管内部有( )个PN 结。
A 、1 B 、2 C 、3 D 、42、晶闸管在电路中的门极正向偏压( )越好。
A 、越大 B 、越小 C 、不变 D 、越稳定3、晶闸管的通态电流(额定电流)是用电流的( )来表示的。
A 、有效值 B 、最大值 C 、平均值 D 、瞬时值4、双向晶闸管是用于交流电路中的,其外部有( )个电极。
A 、一个 B 、两个 C 、三个 D 、四个5、下列电力半导体器件电路符号中,表示IGBT 器件电路符号的是( )6、比较而言,下列半导体器件中开关速度最快的是( )A 、IGBTB 、MOSFETC 、GTRD 、GTO7、比较而言,下列半导体器件中开关速度最慢的是( ) A 、IGBT B 、MOSFET C 、GTR D 、GTO8、比较而言,下列半导体器件中性能最好的是( ) A 、IGBT B 、MOSFET C 、GTR D 、GTO9、比较而言,下列半导体器件中输入阻抗最大的的是( ) A 、IGBT B 、MOSFET C 、GTR D 、GTO10、下列半导体器件中属于电流型控制器件的是( ) A 、IPM B 、MOSFET C 、IGBT D 、GTO11、逆变电路输出频率较高时,电路中的开关元件应采用( ) A 、晶闸管 B 、单结晶体管 C 、电力晶体管 D 、绝缘栅双极型晶体管12、电力场效应管MOSFET 适于在( )条件下工作 A 、直流 B 、低频 C 、中频 D 、高频13、要使绝缘栅双极型晶体管导通,应( )A 、在栅极加正电压B 、在集电极加正电压C 、在栅极加负电压D 、在集电极加负电压14、电力晶体管的开关频率( )电力场效应管 A 、稍高于 B 、低于 C 、远高于 D 、等于15、如晶闸管的正向阻断重复峰值电压为745V ,反向重复峰值电压为825V ,则该晶闸管的额定电压为( ) A 、700V B 、750V C 、800V D 、850V 16、下列电力电子器件中,( )的驱动功率小,驱动电路简单 A 、普通晶闸管 B 、可关断晶闸管 C 、电力晶体管 D 、功率场效应晶体管17、二极管两端加上正向电压时( ) A 、一定导通 B 、超过死区电压才导通 C 、超过0.3V 才导通 D 、系别_________________ 班级____________________________ 考试号__________________ 姓名______________……………………………密……………………………封…………………………………线……………………………超过0.7V 才导通 18、下列电力半导体器件电路符号中,表示GTO 器件电路符号的是( )19、下列电力半导体器件电路符号中,表示GTR 器件电路符号的是( )20、下列电力半导体器件电路符号中,表示MOSFET 器件电路符号的是( ) 21、单结晶体管振荡电路是利用单结晶体管的( )工作特性设计的A 、截止区B 、负阻区C 、饱和区D 、任意区域22、在晶闸管直流电动机调速系统中,改变( )就能改变直流电动机的转速。
考试试卷一、填空题(本题共17 小题,每空 1 分,共 20 分)1、晶闸管是硅晶体闸流管的简称,常用的外形有与2、选用晶闸管的额定电流时,根据实际最大电流计算后至少还要乘以。
3、晶闸管的导通条件是。
4、晶闸管的断态不重复峰值电压U DSM与转折电压U BO在数值大小上应为U DSMU BO。
5、从晶闸管的伏安特性曲线可知,晶闸管具有的特性。
6、把晶闸管承受正压起到触发导通之间的电角度称为。
7、触发脉冲可采取宽脉冲触发与双窄脉冲触发两种方法,目前采用较多的是触发方法。
8、可控整流电路,是三相可控整流电路最基本的组成形式。
9、在三相半波可控整流电路中,电感性负载,当控制角时,输出电压波形出现负值,因而常加续流二极管。
10、三相桥式整流电路中,当控制角α=300时,则在对应的线电压波形上触发脉冲距波形原点为。
11、考虑变压器漏抗的可控整流电路中,如与不考虑漏抗的相比,则使输出电压平均值。
12、有源逆变器是将直流电能转换为交流电能馈送回的逆变电路。
13、有源逆变产生的条件之一是:变流电路输出的直流平均电压须保证与直流电源电势E d的极性成相连,且满足14、为了防止因逆变角β过小而造成逆变失败,一般βmin 应取U d的极性必|U d|<|E d |。
,以保证逆变时能正常换相。
15、载波比 (又称频率比 )K 是 PWM 主要参数。
设正弦调制波的频率为角波的频率为 f c,则载波比表达式为K=。
f r,三16、抑制过电压的方法之一是用吸收可能产生过电压的能量,并用电阻将其消耗。
17、斩波器的时间比控制方式分为二、选择题(本题共10 小题,每题1、晶闸管的伏安特性是指()A、阳极电压与门极电流的关系C、阳极电压与阳极电流的关系、、三种方式。
1 分,共 10 分)B、门极电压与门极电流的关系D、门极电压与阳极电流的关系2、晶闸管电流的波形系数定义为 ()A 、 K fIdTB 、 K fI TC f=I dT T D 、K f=I dT - I T I T IdT 、 K ·I3、接有续流二极管的单相半控桥式变流电路可运行的工作象限是 () A 、第二象限 B 、第三象限 C 、第四象限 D 、第一象限4、电阻性负载三相半波可控整流电路,相电压的有效值为 U 2,当控制角 α≤ 30° 时,整流输出电压平均值等于 ( ) C 、 1.41U cos αD 、 A 、 1.17U cos α B 、 1.17U sin α2 2 21.41U 2sin α5、在大电感负载三相全控桥中,整流电路工作状态的最大移相范围是( )A 、60°B 、180°C 、 120°D 、90°6、对于三相半波可控整流电路,换相重叠角γ与哪几个参数有关 ( )A 、α、 U 2、负载电流 I d 以及变压器漏抗 X CB 、α和 U 2C 、α以及负载电流 ID 、α、U 2 以及变压器漏抗 X C 7、单相全控桥式变流电路工作于有源逆变状态,在逆变角 β期间,处于换相进 行关断的晶闸管承受的电压是 ( ) A 、反向电压 B 、正向电压 C 、零电压 D 、交变电压 8、三相全控桥式有源逆变电路,晶闸管电流的有效值 I T 为( )A 、 1I dB 、1I dC 、 2I dD 、I d3339、若增大 SPWM 逆变器的输出电压基波频率,可采用的控制方法是()A 、增大三角波幅度B 、增大三角波频率C 、增大正弦调制波频率D 、增大正弦调制波幅度 10、晶闸管固定脉宽斩波电路,一般采用的换流方式是 ( )A 、电网电压换流B 、负载电压换流C 、器件换流D 、LC 谐振换流三、简答题(本题共 5 小题,每小题 5 分,共 25 分)1、 维持晶闸管导通的条件是什么?怎样才能由导通变为关断?(5 分)2、 要实现有源逆变,必须满足什么条件?哪些电路类型不能进行有源逆变? ( 5分)3、 什么是直流斩波电路?分别写出降压和升压斩波电路直流输出电压源电压 U d 的关系式。
.考试十二一、选择题:(本题共10小题,每小题2分,共20分)1、晶闸管的伏安特性是指( ) A.阳极电压与门极电流的关系 B.门极电压与门极电流的关系 C.阳极电压与阳极电流的关系D.门极电压与阳极电流的关系2、晶闸管电流的波形系数定义为( )A.T dTf I I K =B.dTT f I I K =C. K f =I dT ·I TD.K f =Id T -I T3、取断态重复峰值电压和反向重复峰值电压中较小的一个,并规化为标准电压等级后,定为该晶闸管的( ) A.转折电压B.反向击穿电压C.阈值电压D.额定电压4、单相半控桥式整流电路带纯电阻性负载时,晶闸管承受正向电压的最大值为( )A.2U 221B.2U 2C.2U 22D.2U 65、在三相桥式不可控整流电路中,整流输出电压的平均值为( )A.22U 34.2U 63≈π或B.22U 17.1U 263≈π或C .22U 56.1U 62≈π或D.22U 78.0U 6≈π或6、将直流电能转换为交流电能供给负载的变流器是( ) A.有源逆变器 B.A/D 变换器 C.D/A 变换器D.无源逆变器7、全控桥式变流器直流电动机卷扬机拖动系统中,当降下重物时,Ud 与Ed 的比值为( )A.1E U dd> B.1E U dd< C.1E U dd= D.0E U dd=8、三相全控桥式有源逆变电路,晶闸管电流的有效值I T 为( ).A.d I 31B.dI 31C.d I 32D.I d9、三相全控桥式变流电路工作于有源逆变状态的条件是( )A.3π=αB.2π<α C.4π=αD.2π>α10、触发电路中的触发信号应具有( ) A.足够大的触发功率 B.足够小的触发功率 C.尽可能缓的前沿D.尽可能窄的宽度二、问答题:(本题共4小题,每小题5分,共20分)1、什么是控制角а?导通角θ?为什么一定要在晶闸管承受正向电压时触发晶闸管?(5分)2、什么是有源逆变?实现有源逆变的条件是什么?哪些电路可以实现有源逆变?(5分)3、为什么半控桥的负载侧并有续流管的电路不能实现有源逆变?(5分)4、用单结晶体管的触发电路,当移相到晶闸管达到某一导通角时,再继续调大导通角时,忽然晶闸管变成全关断是何原因?(5分)三、计算题:(本题共1小题,共10分)1、具有续流二极管VDR 半波可控整流电路,对发电机励磁绕组供电。
.问答题
1.试给出二极管的六种用途,要求画图并用文字说明。
峰值检波电路
与门电路
此外还有静噪电路,编码控制电路(光敏二极管),
2. 试说明图1所示IGBT 缓冲电路的工作原理 答: 1 . 当IGBT 关断时,在回路电感的作用下:流过电感的电流不能突变,由u=L 竺知容易 dt
使IGBT 两端电压升高产生过压,加上如图所示缓冲电路后,由于电容的作用:加在电容两 端的电压不能突变,使Vce 不能突变从而避免过压。
当IGBT 开通时,在容性负载情况下,由i=C*du/出,电流突然变大容易使IGBT 支路产 生过流,加上图示缓冲电路后,一部分电流流经RC 缓冲回路消耗在R 上,从而避免过流。
二极管的导通压降为0.7V,使电流在对电容充电时不会流经R 耗能,(R 的取值不能太大否 则会使IGBT 两端电压过高)。
3. 简要说明双反星形整流电路和三相桥式整流电路的异同(画出主电路图并用文字说明) 答:
三相桥式整流电路
相同点:在两种电路中,晶闸管的导通及触发脉冲的分配关系是一样的,整流电压和 整流电流的波形形状是一样的。
不同点:
1. 三相桥式电路是两组三相半波电路串联,而双反星形是两组三相半波电路并联而且后 者需用平衡电抗器。
2. 在整流输出L 一定的情况下,三相桥式整流电路中流过元件的直流平均电流为妇/3, 而双反星形整流电路中流过元件的直流平均电流为I d /6o
稳压电路
变寿二极管调辣电路
带平衡电抗器的双反星形可控整流电路
4.试米用图和文字说明单极性SPWM的基本原理。
正弦脉宽调制SPWM的理论基础是冲量等效原理:冲量相等而形状不同的窄脉冲作用于惯性系统时,其输出响应基本相同,且窄脉冲越窄输出的差异越小。
换句话说,如果把各输出波形用傅立叶变换分析,则其低频段特性非常接近,仅在高频段略有差异。
图1画出了一个正弦波的正半波,并将其划分为k等分(图中k=7)。
将每一等分中的正弦曲线与横轴所包围的面积都用一个与此面积相等的等高矩形波所代替。
显然各个矩形波宽度不同,而且它们的宽度大小将按正弦规律变化。
正弦波的负半周可用相同的方法,用一组等高不等宽的矩形负脉冲来代替。
对上述等效调宽脉冲,在选定了等分数k后,可以借助计算机严格地算出各段矩形脉冲宽度,以作为控制逆变器开关元件通断的依据。
这种由控制线路按一定的规律控制开关元件的通断,从而得到一组等效于正弦波的一组等幅不等宽的矩形脉冲的方法,称为逆变器的正弦脉宽调制(SPWM)。
在实际应用中,人们常采用正弦波与三角波相交的方法确定各段的矩形脉冲的宽度。
三角波是上下宽度按线性变化的波形,任何一条光滑的曲线与三角波相交,如果令该曲线值大于三角波时输出高电平,小于三角波时输出低电平,就能得到一组等幅的,脉冲宽度正比于该函数值的矩形脉冲。
如图2所示,用正弦波和三角波相交点得到一组等幅矩形脉冲,其宽度按正弦规律变化。
再用这组矩形脉冲作为逆变器各功率开关器件的控制信号,则在变换器输出端可以获得一组矩形脉冲,其幅值为逆变器直流侧电压,而脉冲宽度是其在周期中所处相位的正弦函数。
该矩形脉冲可用正弦波来等效。
像这样由载波调制正弦而获得的脉冲宽度按正弦规律变化又和正弦波等效的脉冲宽度调制波形,称为正弦脉宽调制。
而当三角调制波在正弦波的正半周期只有正极性无正负极性的变化时就为单极性SPWMo 二.设计题
1.试设计一台低压大电流整流系统,直流输出电压o—120V可调,直流输出电流4000一10000A
可调,要求采用计算机监视每只可控硅的电流,直流输出总电流,直流输出电压, 画图并用文字说明设计思路和工作原理。
答:
工作原理框图
说明:
1. 整流器件选用管压降小的可控硅。
2. 整流电路选用两组双反星形电路,两组整流变压器的二次绕阻分别选用三角形和星形 接法,构成相位差相差30度、大小相等的两组电压接到相互串联的两组双反星形电路上, 以形成12波头的整流电流,从而减少整流产生的谐波。
3. 整流变压器选用五档可调变压器,使可控硅的导通角尽可能大,以提高功率因数同时 可以减少整流产生的谐波。
4. 采用KC 系列集成化脉冲触发组件产生长触发脉冲避免在可控硅触发时间上存在时间 差,以保证整流装置并联可控硅均流。
5. 题目要求输出恒定直流,设计采用PID 闭环控制方法保证输出电流保持恒定。
6. 上位机对主电路各个运行参数进行实时采样、运算、显示、控制、记录及报警处理。
并可以对各个控制参数、报警参数及历史数据记录时间间隔进行在线调整设定。
2. 试设计采用IGBT 模块和微机(或DSP 等)构成三相逆变系统,要求能输出10-200HZ 较 为平滑的正弦波,输出交流电压10—200V 可调,输出电流0-50A,试画出主电路和控制 电路的硬件框图和软件流程图,并给出设计思路。
设计思想:
本方案以电压型逆变器(VSI )作为主工作电路,该逆变器为基于自关断器件IGBT 的 脉宽调制PWM 逆变器。
直流端为一大电容,并由三相整流桥为其提供能量,R 为泻放电阻, L 为指示灯。
VSI 的输出端接有输出滤波器,以此来滤除开关器件通断造成的高频毛刺,从 而获得较为平滑的正弦波。
当载波幅值一定时,调制波的幅值改变输出电压幅值(输出电压 限值由直流电压决定),载
可调变压器 双反星形
整流电路
波频率设定为6.4KHz,调制波的频率直接决定输出电压频率。
注意事项:(1)必须采用输出滤波器,否则很难得到较为平滑的正弦波;
(2)泻放电阻当整流断路器关断时泄放直流侧电容上的能量;
(3)为了使输出电压的幅值和频率稳定须采用闭环控制。
主电路框图
控制电路框图
开始
软件程序流程图。