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《电力电子变流技术》课后习题及答案第一章 晶闸管1、使晶闸管导通的条件是什么？答：晶闸管承受正向阳极电压，且门极与阴极间也承受正向电压时才能正常导通。
2、单相正弦交流电源，电压有效值为220V ，晶闸管和负载电阻串联，试计算晶闸管实际承受的正反向电压最高是多少？考虑晶闸管的安全裕量，其额定电压应如何选择？ 答：晶闸管实际承受正向电压的最高值为：2×220=312V ，承受反向电压的最高值为： 2×220=312V 。
考虑晶闸管的安全裕量，其额定电压为：（2~3）2×220=624~936V第二章 单相可控整流电路 1、具有续流二极管的单相半波晶闸管整流电路，对发电机励磁组供电。
绕组的电阻为5Ω，电感为0.2H ，励磁直流平均电流为10A ，交流电源为220V ，计算晶闸管和续流二极管的电流有效值，并指出其电压额定。
答：对于带续流二极管的单相半波电感性负载电路，输出电压平均值计算公式与电阻性负载一致。
已知励磁绕组直流平均电流d I =10A ，根据公式RU I d d =，可得： V U d 50= 再利用公式2cos 145.02a U U d +=，可得 00101.0991999910022045.022045.010045.045.02cos 22≈==-=⨯⨯-=-=U U U a d 求得：090≈a则：0009090180=-=-=απθT00027090180=+=+=απθD由于Ω=Ω⨯⨯⨯==8.622.05014.322d d fL L πω，所以为大电感负载，各电量分别计算如下：晶闸管的平均值电流：A A I I d dT 5.2103609018036018000000=⨯-=⨯-=α 晶闸管的有效值电流：A A I I d T 5102136018000=⨯=⨯-=α 续流二极管的平均值电流：A A I I d dD 5.7104336090180000=⨯=⨯+= 续流二极管的有效值电流：A A A I D 6.810231036090180000=⨯=⨯+= 晶闸管的额定电压为：V V U Tn 936~6242202)3~2(=⨯=2、上述电路中，当00=α和045=α时，试计算晶闸管和续流二极管的电流平均值和有效值。
17秋学期《现代电力电子及变流技术》在线作业3
试卷总分:100得分:100
一、单选题(共10道试题,共50分)
1.单相全波可控整流电路一共有（）只晶闸管。
A.1
B.2
C.3
D.4满分：5分
正确答案:B
2.单相全波可控整流电路，大电感负载，晶闸管的电流平均值是（
A.
B.
C.
D.满分：5分
正确答案:A）。
3.（）是电流控制型电力电子器件。
A.GTR、SITH
B.TRIAC、GTR
C.P-MOSFET、IGBT
D.GTO、MCT满分：5分
正确答案:B
4.三相桥式变流电路，各开关管的导通顺序是（
A.VT1-VT3-VT5-VT4-VT6-VT2
B.VT1-VT4-VT3-VT6-VT5-VT2
C.VT1-VT2-VT3-VT4-VT5-VT6满分：5分
正确答案:C）。
5.电流可逆斩波电路是
A.将整流电路与逆变电路组合在一起。
B.将降压斩波电路与升压斩波电路组合在一起。
C.将半波电路与桥式电路组合在一起。
D.将多重电路组合在一起。
满分：5分
正确答案:B。
现代电力电子技术第1次作业一、单项选择题(只有一个选项正确，共4道小题)1. 在晶闸管应用电路中，为了防止误触发应将幅值限制在不触发区的信号是( )(A) 干扰信号(B) 触发电压信号(C) 触发电流信号(D) 干扰信号和触发信号正确答案：A2. 当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都将工作在( )(A) 导通状态(B) 关断状态(C) 饱和状态(D) 不定正确答案：B3. 晶闸管工作过程中，管子本身产生的管耗等于管子两端电压乘以（）(A) 阳极电流(B) 门极电流(C) 阳极电流与门极电流之差(D) 阳极电流与门极电流之和正确答案：A4. 电阻性负载三相半波可控整流电路，相电压的有效值为U2，当控制角α=0°时，整流输出电压平均值等于（）(A) 1.41U2(B) 2.18U2(C) 1.73U2(D) 1.17U2正确答案：D四、主观题(共14道小题)5. 电力电子技术的研究内容？参考答案：主要包括电力电子器件、功率变换主电路和控制电路。
6. 电力电子技术的分支？参考答案：电力学、电子学、材料学和控制理论等。
7. 电力变换的基本类型？参考答案：包括四种变换类型：（１）整流ＡＣ－ＤＣ（２）逆变ＤＣ－ＡＣ（３）斩波ＤＣ－ＤＣ（４）交交电力变换ＡＣ－ＡＣ。
8. 电力电子系统的基本结构及特点？参考答案：电力电子系统包括功率变换主电路和控制电路，功率变换主电路是属于电路变换的强电电路，控制电路是弱电电路，两者在控制理论的支持下实现接口，从而获得期望性能指标的输出电能。
9. 电力电子的发展历史及其特点？参考答案：主要包括史前期、晶闸管时代、全控型器件时代和复合型时代进行介绍，并说明电力电子技术的未来发展趋势。
10. 电力电子技术的典型应用领域？参考答案：介绍一般工业、交通运输、电力系统、家用电器和新能源开发几个方面进行介绍，要说明电力电子技术应用的主要特征。
11. 电力电子器件的分类方式？参考答案：电力电子器件的分类如下（１）从门极驱动特性可以分为：电压型和电流型（２）从载流特性可以分为：单极型、双极型和复合型（３）从门极控制特性可以分为：不可控、半控及全控型。
东大19春学期《现代电力电子及变流技术》在线作业3
试卷总分:100 得分:100
[试题1]、单相桥式半控整流电路一共有（）只晶闸管。
A、1
B、2
C、3
D、4
正确选择是:B
[试题2]、三相桥式全控整流电路，电阻性负载，脉冲的移相范围是（）。
A、90°
B、120°
C、150°
D、180°
正确选择是:B
[试题3]、单相全波可控整流电路，大电感负载，晶闸管的电流有效值是（）。
A、
B、
C、
D、
正确选择是:D
[试题4]、三相桥式全控整流电路，大电感负载，变压器副侧绕组的电流有效值I2是（）。
A、
B、
C、
D、
正确选择是:A
[试题5]、120°导电型交-直-交电流变频器，任意时刻有（）导通。
A、一只开关管
B、两只开关管
C、三只开关管
D、四只开关管
正确选择是:B
[试题6]、180°导电型交-直-交电压变频器，任意时刻有（）导通。
A、一只开关管。
1.晶闸管三个电极分别为()。
A.发射极，基极，集电极B.第一基极，发射极，第二基极C.源极，栅极，漏极D.阴极，门极，阳极答案：D2.电压与电流波形相同的是()。
A.三相半波整流电路，电阻性负载B.三相半波整流电路，电感性负载C.单相全控桥式整流电路，电感性负载D.带续流二极管的单相半控桥式整流电路，电感性负载答案：A3.三相桥式全控整流电路，电阻性负载，脉冲的移相范围是()。
A.90°B.120°C.150°D.180°答案：B4.三相交-交变频电路主要有()两种接线方式。
A.三相三线制方式和三相四线制方式B.高阻方式和低阻方式C.串联方式和并联方式D.公共交流母线进线方式和输出星形联结方式答案：D5.单相全波可控整流电路一共有()只晶闸管。
A.1B.2C.3D.46.晶闸管是()。
A.四层三端器件B.三层四端器件C.四个PN结的器件D.电压驱动型器件答案：A7.三相桥式全控整流电路，全部自然换相点是()。
A.三相电源线电压的过零点B.三相电源相电压正半周波形的交点C.三相电源相电压负半周波形的交点D.三相电源线电压正半周波形的交点答案：D8.晶闸管的额定电流是以()的形式定义的。
A.电流峰值B.电流有效值C.电流平均值D.电流瞬时值答案：C9.交-交变频电路是不通过中间环节，而把工频交流电直接变换成不同频率交流电的变频电路。
()A.正确B.错误答案：A10.三组三相-单相变频电路可以组合成三相-三相交-交变频电路。
()A.正确B.错误11.两组晶闸管反并联电路，正组整流时反组逆变。
()A.正确B.错误答案：A12.正弦波型交-交变频器可以使输出交流电压平均值按正弦规律变化。
()A.正确B.错误答案：A13.将两组三相可逆整流器反并联即可构成三相-单相变频电路。
()A.正确B.错误答案：A14.降压式直流斩波器也称为Buck变换器。
()A.正确B.错误答案：A15.三相桥式全控整流电路接阻感性负载且电流连续时，脉冲初始相位应定为180°。
东大15秋学期《现代电力电子及变流技术》在线作业3答案15秋学期《现代电力电子及变流技术》在线作业 3单选题判断题一、单选题（共 10 道试题，共 50 分。
）1. 可关断晶闸管三个电极分别为( )。
A. 发射极，基极，集电极；B. 第一基极，发射极，第二基极；C. 源极，栅极，漏极；D. 阴极，门极，阳极。
----------------选择：D2. 三相桥式全控整流电路，全部自然换相点是（）。
A. 三相电源线电压的过零点B. 三相电源相电压正半周波形的交点C. 三相电源相电压负半周波形的交点D. 三相电源线电压正半周波形的交点----------------选择：D3. 三相交-交变频电路主要有两种接线方式。
A. 三相三线制方式和三相四线制方式B. 高阻方式和低阻方式C. 串联方式和并联方式D. 公共交流母线进线方式和输出星形联结方式----------------选择：D4. 单相全波可控整流电路，大电感负载，晶闸管的电流平均值是（A.B.C.D.----------------选择：A5. 晶闸管的额定电流是以（A. 电流峰值B. 电流有效值）。
）的形式定义的。
C. 电流平均值D. 电流瞬时值----------------选择：C6. （）是电流控制型电力电子器件。
A. GTR、SITHB. TRIAC、GTRC. P-MOSFET、IGBTD. GTO、MCT----------------选择：B7. 晶闸管的额定电压是（）。
A. 断态重复峰值电压B. 反向重复峰值电压C. A 和 B 中较大者D. A 和 B 中较小者----------------选择：D8. 单相全波可控整流电路一共有（）只晶闸管。
A. 1B. 2C. 3D. 4----------------选择：B9. 晶闸管变流电路逆变工作时，（）。
A.B.C.D.----------------选择：B10. 单相全波可控整流电路，大电感负载，晶闸管的电流有效值是（A.B.C.D. ）。
(单选题)1: 单相桥式半控整流电路一共有（）只晶闸管。
A: 1
B: 2
C: 3
D: 4
正确答案: B
(单选题)2: 交-交变频电路通常采用
A: 6脉波或12脉波变流电路
B: 2脉波或6脉波变流电路
C: 半控桥式变流电路
D: 带续流二极管的单相桥式变流电路
正确答案: A
(单选题)3: 三相半波可控整流电路一共有（）只晶闸管。
A: 1
B: 2
C: 3
D: 4
正确答案:
(单选题)4: 三相桥式全控整流电路，晶闸管的电流平均值是（）。
A:
B:
C:
D:
正确答案:
(单选题)5: 三相交-交变频电路主要有两种接线方式。
A: 三相三线制方式和三相四线制方式
B: 高阻方式和低阻方式
C: 串联方式和并联方式
D: 公共交流母线进线方式和输出星形联结方式
正确答案:
(单选题)6: 三相半波共阴极组可控整流电路，自然换相点是（）。
A: 三相电源的过零点
B: 三相电源相电压正半周波形的交点
C: 三相电源相电压负半周波形的交点
D: 三相电源线电压负半周波形的交点
正确答案:
(单选题)7: 场效应管三个电极分别为( )。
A: 发射极，基极，集电极；。
15春学期《现代电力电子及变流技术》在线作业3一、单选题：1.三相半波可控整流电路，变压器副侧绕组的电流有效值I2是( )。
(满分:5)A.B.C.D.正确答案:B2.两组晶闸管反并联电路，一共有( )。
(满分:5)A. 两种工作状态B. 三种工作状态C. 四种工作状态D. 以上各种状态正确答案:C3.单相半波可控整流电路一共有( )只晶闸管。
(满分:5)A. 1B. 2C. 3D. 4正确答案:A4.单相桥式半控整流电路一共有( )只晶闸管。
(满分:5)A. 1B. 2C. 3D. 4正确答案:B5.自然换流点在相电压波形正半周轮廓线交点的电路是( )。
(满分:5)A. 三相零式共阴极组整流电路B. 三相零式共阳极组整流电路C. 三相桥式全控整流电路D. 三相桥式全控逆变电路正确答案:A6.功率晶体管三个电极分别为( )。
(满分:5)A. 发射极，基极，集电极；B. 第一基极，发射极，第二基极；C. 源极，栅极，漏极；D. 阴极，门极，阳极。
正确答案:A7.120°导电型交-直-交电流变频器，任意时刻有( )导通。
(满分:5)A. 一只开关管B. 两只开关管C. 三只开关管D. 四只开关管正确答案:B8.三相半波共阴极组可控整流电路，自然换相点是( )。
(满分:5)A. 三相电源的过零点B. 三相电源相电压正半周波形的交点C. 三相电源相电压负半周波形的交点D. 三相电源线电压负半周波形的交点正确答案:B9.三相桥式全控整流电路，大电感负载，变压器副侧绕组的电流有效值I2是( )。
(满分:5)A.B.C.D.正确答案:A10.绝缘栅双极晶体管IGBT三个电极分别为( )。
(满分:5)A. 发射极，基极，集电极；B. 发射极，栅极，集电极；C. 源极，栅极，漏极；D. 阴极，门极，阳极。
正确答案:B三、判断题：1.三相交-交变频电路主要有两种结线方式，即公共交流母线进线方式和输出星形连接方式。
(单选题)1: 单相全波可控整流电路，大电感负载，晶闸管的电流有效值是（）。
A:
B:
C:
D:
正确答案: D
(单选题)2: 晶闸管三个电极分别为( )。
A: 发射极，基极，集电极；
B: 第一基极，发射极，第二基极；
C: 源极，栅极，漏极；
D: 阴极，门极，阳极。
正确答案: D
(单选题)3: 电压与电流波形相同的是（）。
A: 三相半波整流电路，电阻性负载
B: 三相半波整流电路，电感性负载
C: 单相全控桥式整流电路，电感性负载
D: 带续流二极管的单相半控桥式整流电路，电感性负载
正确答案: A
(单选题)4: 三相桥式全控整流电路，电阻性负载，脉冲的移相范围是（）。
A: 90deg;
B: 120deg;
C: 150deg;
D: 180deg;
正确答案: B
(单选题)5: 三相交-交变频电路主要有两种接线方式。
A: 三相三线制方式和三相四线制方式
B: 高阻方式和低阻方式
C: 串联方式和并联方式
D: 公共交流母线进线方式和输出星形联结方式
正确答案: D
(单选题)6: 单相全波可控整流电路一共有（）只晶闸管。
A: 1
B: 2
C: 3
D: 4
正确答案: B
(单选题)7: 晶闸管是（）。
A: 四层三端器件。
东北大学继续教育学院现代电力电子及变流技术试卷（作业考核线下） B 卷（共 4 页）
一、单选题（每小题2分，共10分）
1. 晶闸管是（ A ）。
A. 四层三端器件
B. 三层四端器件
C. 四个PN结的器件
D. 电压驱动型器件
2. （ D ）是双极型全控电力电子器件。
A.P-MOSFET
3. 功率晶体管三个电极分别为( A )。
A.发射极，基极，集电极；
B.第一基极，发射极，第二基极；
C.源极，栅极，漏极；
D.阴极，门极，阳极。
4. 电压型交-直-交变频器中间直流环节是（ A ）。
A. 电容
B. 电感
C. 电容加电感
D. 电容加电阻
5. 三相半波可控整流电路，负载两端分别接（ C ）。
A. 整流变压器输出端和中性点
B. 整流电路输出端和中性点
C. 共阴极组整流电路输出端和共阳极组整流电路输出端
D. 平波电抗器两端
二、问答题（每小题5分，共35分）
1. 试分析电力电子器件并联使用时可能出现什么问题及解决方法。
问题：会分别因静态和动态特性参数的差异而电流分配不均匀
方法：均流措施
挑选特性参数尽量一致的器件
采用均流电抗器
用门极强脉冲触发也有助于动态均流
当需要同时串联和并联晶闸管时，通常采用先串后并的方法联接。
2. 简述正弦脉宽调制（SPWM）技术的工作原理。
PWM技术可以极其有效地进行谐波抑制，在频率、效率各方面有着明显的优点使逆变电路的技术性能与可靠性得到了明显的提高。
采用PWM方式构成的逆变器，
其输入为固定不变的直流电压，可以通过PWM技术在同一逆变器中既实现调压又实现调频。
由于这种逆变器只有一个可控的功率级，简化了主回路和控制回路的结构，因而体积小、质量轻、可靠性高。
又因为集调压压、调频于一身，所以调节速度快、系统的动态响应好。
此外，采用PWM技术不仅能提供较好的逆变器输出电压和电流波形，而且提高了逆变器对交流电网的功率因数。
3. 晶闸管逆变器为什么要有换流电路逆变器换流有哪几种基本方法
通常采用三种换流方法：（1）负载谐振式换流：它是利用负载回路中的电容与电感所形成的振荡特性来换流的。
在这类负载回路里，电流具有自动过零的特点，只要负载电流超前电压的时间大于晶闸管的关断时间，就可以使逆变器的晶闸管在这段时间里断流而关断，并恢复正向阻断特性。
（2）强迫换流：将换流回路与负载分开，在换流时，由辅助晶闸管导通，使换流回路产生一个脉冲，迫使原来导通的晶闸管因断流而关断，并承受一段时间的反压而恢复其正向阻断性。
这种换流又称脉冲换流。
（3）采用可关断晶闸管或大功率晶体管换流：它可以省去附加换流环节，提高设备的经济指标，提高工作效率，减小设备体积。
4. 什么是脉冲宽度调制方式
是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。
5. 试说明升压斩波器的特点。
直流斩波器乃利用功率组件对固定电压之电源做适当之切割以达成负载端电压改变之目的。
若其输出电压较输入之电源电压低，则称为降压式(Buck )直流斩波器，若其输出电压较输入之电源电压高，则称为升压式(Boost)直流斩波器；如图1(a)所示为直流斩波器基本电路图，图1(b)所示为负载电压波形，可看出当直流斩波器导通(Ton)时，负载端之电压Vo等于电源电压Vs，当直流斩波器截止(Toff)时，负载端之电压Vo为0，如此适当的控制直流斩波器可使直流电源断续的出现在负载测，只要控制直流斩波器的导通时间，即可改变负载的平均电压
6. 单极性和双极性PWM调制有什么区别
三角波载波在信号波正半周期或负半周期里只有单一的极性，所得的PWM波形在半个周期中也只在单极性范围内变化，称为单极性PWM控制方式。
三角波载波始终是有正有负为双极性的，所得的PWM波形在半个周期中有正、有负，则称之为双极性PWM控制方式。
三相桥式PWM型逆变电路中，输出相电压有两种电平：和。
输出线电压有三种电平Ud、0、-Ud。
7. 电力电子器件过电压保护和过电流保护各有哪些主要方法
过压的保护器件有：稳压二级管;压敏二级管;双向触发二级管;过流的有：压敏电阻，晶闸管;继电器，还有一些是作电阻取样用IC作检测的保护等。
三、（共20分）
三相半波逆变电路，直流电动机负载，电流连续。
U2=200V，I d=93.7A，β=30゜，ф=·min/r，晶闸管通态平均电压ΔU=1V，变压器二次侧每相等效电阻R B=Ω，电枢电c
e
阻R s=Ω，折算到变压器二次侧的每相漏抗X B=Ω，平波电抗器电阻R T=Ω。
1）计算变流器输出的空载逆变电压；
2）写出此时的电压平衡方程式；
3）求出电动机的转速n。
不会
四、（共10分）
三相桥式全控整流电路，电阻性负载。
如果VT
不能导通，画出此时的整流电压u d
3
被击穿短路，其他晶闸管受什么影响
波形。
如果VT
5
假设VT1不能导通，整流电压ud波形如下：
假设VT1被击穿而短路，则当晶闸管VT3或VT5导通时，将发生电源相间短路，使得VT3、VT5也可能分别被击穿。
五、（共5分）
在DC-DC变换器的Boost电路中，E=10V，D=，求U0等于多少
不会做
六、（共10分）
电阻性负载加热炉由单相交流调压电路供电，如α=0°时为输出功率最大值，试求功率为80%时的控制角α。
解：α＝0时的输出电压最大，为
此时负载电流最大，为
因此最大输出功率为
输出功率为最大输出功率的80%时，有：
又由
化简得
由图解法解得 α=60°
同理，输出功率为最大输出功率的50%时，有： α=90°
七、（共10分）
单相调功电路，过零点接通器件。
电源电压为220V （AC ），负载电阻R =2Ω，设控制周期为T ，其中晶闸管导通时间为，关断时间为，试计算负载上的功率与假定晶闸管一直导通时所送出的功率。
解：负载在全导通过程时送出功率为：
P L
=2220212
（ P
U W=
负载在导通，断开，过零触发下负载上的电压有效值：
负载上的功率
*。
