电力电子装置及控制期末考试试题
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电力电子技术期末考试试题及答案第1章电力电子器件1.电力电子器件一般工作在__开关__状态。
2.在通常情况下,电力电子器件功率损耗主要为__通态损耗__,而当器件开关频率较高时,功率损耗主要为__开关损耗__。
3.电力电子器件组成的系统,一般由__控制电路__、_驱动电路_、_主电路_三部分组成,由于电路中存在电压和电流的过冲,往往需添加_保护电路__。
4.按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况,电力电子器件可分为_单极型器件_、_双极型器件_、_复合型器件三类。
5.电力二极管的工作特性可概括为_承受正向电压导通,承受反相电压截止_。
6.电力二极管的主要类型有_普通二极管_、_快恢复二极管_、_肖特基二极管_。
8.晶闸管的基本工作特性可概括为__正向电压门极有触发则导通、反向电压则截止。
9.对同一晶闸管,维持电流IH与擎住电流IL在数值大小上有IL__大于IH。
10.晶闸管断态不重复电压UDSM与转折电压Ubo数值大小上应为,UDSM_小于__Ubo。
12.GTO的__多元集成__结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。
13.MOSFET的漏极伏安特性中的三个区域与GTR共发射极接法时的输出特性中的三个区域有对应关系,其中前者的截止区对应后者的_截止区_、前者的饱和区对应后者的__放大区__、前者的非饱和区对应后者的_饱和区__。
15.IGBT的开关速度__小于__电力MOSFET16.按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质,可将电力电子器件分为_电压驱动型_和_电流驱动型_两类。
18.在如下器件:电力二极管(PowerDiode)、晶闸管(SCR)、门极可关断晶闸管(GTO)、电力晶体管(GTR)、电力场效应管(电力MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)中,属于不可控器件的是_电力二极管__,属于半控型器件的是__晶闸管_,属于全控型器件的是_GTO、GTR、电力MOSFET、IGBT_;属于单极型电力电子器件的有_电力MOSFET_,属于双极型器件的有_电力二极管、晶闸管、GTO、GTR_,属于复合型电力电子器件得有IGBT_;在可控的器件中,容量最大的是_晶闸管_,工作频率最高的是_电力MOSFET,属于电压驱动的是电力MOSFET、IGBT_,属于电流驱动的是_晶闸管、GTO、GTR_。
电力电子期末试题第一部分选择题1.以下哪个是不可控硅? A. SCR B. GTO C. MOSFET D. IGBT答案:C2.以下哪个电路可以将交流电转换为直流电? A. 逆变器 B. 变压器 C. 瞬时过零触发电路 D. 整流电路答案:D3.以下哪个元器件在电力电子中可以实现开关操作? A. 电阻 B. 电容 C. 电感 D. 晶体管答案:D4.以下哪个拓扑结构不适合用于高功率变换器? A. 单电平逆变 B. 三电平逆变 C. H桥逆变 D. 交错式升压变换器答案:A5.以下哪个功能模块可以保护电力电子器件不受过电压或过电流损坏?A. 瞬间过零触发电路B. 隔离电源C. 过流保护电路D. 过压保护电路答案:D第二部分填空题1.在三电平逆变器中,每个开关器件的最高电压为 __________。
答案:DC 链路电压的一半。
2.交流电压为 220V,50Hz,使用单相半波整流电路,输出负载电阻为20Ω,输出电压值为 __________ V。
答案:约 69.3V。
3.若交错式升压变换器输入电压为 24V,输出电压为 48V,则变换器的变换比为 __________。
答案:2。
4.将开关频率提高可以 __________ 变换器的体积和重量。
答案:减小。
5.光耦是一种 __________ 器件,可以实现电气隔离。
答案:光电耦合。
第三部分简答题1.请简述电力电子领域中的 PWM 技术,并给出一个实际应用的例子。
PWM 技术,即脉冲宽度调制技术。
使用PWM技术可以将一个信号的宽度改变,在有效电平区间内进行调整,以达到改变平均电压的效果。
以电力电子中的逆变器为例,通过 PWM 技术可以将 DC 电源的直流电转换为控制交流电压大小的脉冲信号。
PWM技术使得交流电的有效电平可以通过改变脉冲宽度进行调节,同时高的电平可以采用四象限开关控制方式,以实现更为精细的控制。
2.请简述电力电子整流电路的工作原理,并解释为什么需要进行滤波。
一、填空题:1、电力电子技术的两个分支是电力电子器件制造技术和变流技术。
2、举例说明一个电力电子技术的应用实例变频器、调光台灯等。
3、电力电子承担电能的变换或控制任务,主要为①交流变直流(AC —DC )、②直流变交流(DC —AC )、③直流变直流(DC —DC )、④交流变交流(AC —AC )四种。
4、为了减小电力电子器件本身的损耗提高效率,电力电子器件一般都工作在开关状态,但是其自身的功率损耗(开通损耗、关断损耗)通常任远大于信息电子器件,在其工作是一般都需要安装散热器。
5、电力电子技术的一个重要特征是为避免功率损耗过大,电力电子器件总是工作在开关状态,其损耗包括三个方面:通态损耗、断态损耗和开关损耗。
6、通常取晶闸管的断态重复峰值电压UDRM 和反向重复峰值电压URRM 中较小标值作为该器件的额电电压。
选用时,额定电压要留有一定的裕量,一般取额定电压为正常工作时晶闸管所承受峰值电压的2~3倍。
7、只有当阳极电流小于维持电流时,晶闸管才会由导通转为截止。
导通:正向电压、触发电流(移相触发方式)8、半控桥整流带大电感负载不加续流二极管电路中,电路可能会出现失控现象,为了避免单相桥式半控整流电路的失控,可以在加入续流二极管来防止失控。
9、整流电路中,变压器的漏抗会产生换相重叠角,使整流输出的直流电压平均值降低。
10、从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度称为触发角。
☆从晶闸管导通到关断称为导通角。
☆单相全控带电阻性负载触发角为180度☆三相全控带阻感性负载触发角为90度11、单相全波可控整流电路中,晶闸管承受的最大反向电压为2√2U1。
(电源相电压为U1) 三相半波可控整流电路中,晶闸管承受的最大反向电压为??2.45U 2?。
(电源相电压为U 2)为了保证三相桥式可控整流电路的可靠换相,一般采用双窄脉冲或者宽脉冲触发。
12、四种换流方式分别为器件换流、电网换流、负载换流、强迫换流。
电子行业电力电子技术期末试卷一、选择题(每题2分,共40分)1.电力电子技术的主要作用是 A. 提高电能利用率 B. 增强电源的稳定性 C. 提供电力系统的保护控制 D. 实现电能的变换和控制2.以下哪项不是电力电子技术关注的领域?A. 电力传输与配电B. 风能发电C. 变频空调D. 电动汽车3.电力电子技术中常用的开关器件是 A. 电容器 B. 变压器 C. 硅控整流器 D. 电键4.下面哪个不属于电力电子技术的典型应用?A. 电力系统调频B. 电机驱动技术C. 照明控制技术 D. 电力逆变技术5.电力电子技术中,功率因数是指 A. 电流和电压的相位差 B. 输入功率与输出功率的比值C. 有功功率和无功功率的比值 D. 控制信号和输入信号之间的关系…二、填空题(每题4分,共20分)1.电力电子技术的主要研究内容包括电力电子器件、电力电子电路、电力电子系统和电能提取设备等。
2.变流器技术可将直流电压转换为交流电压。
3.变换器的输入电流和输出电流之间的关系由开关器件和控制器件控制。
4.电力电子技术在电力系统中的应用包括电力传输与配电、风能发电、光伏发电等。
5.无线充电技术是电力电子技术在电动汽车领域的典型应用之一。
…三、简答题(每题10分,共30分)1.请简要说明电力电子技术在电力传输与配电中的应用。
在电力传输与配电中,电力电子技术常用于实现电压和频率的变换,以适应不同的输电距离和负载要求。
通过使用电力电子变压器和开关电源,可以提高电能的传输效率,同时实现对电力系统的保护和控制。
此外,电力电子技术还可以用于无功补偿和谐波滤波等措施,以提高电力系统的稳定性和质量。
2.请简要介绍电力逆变技术的原理及在家庭用途中的应用。
电力逆变技术是将直流电能转换为交流电能的技术。
其原理是通过开关器件控制电压和电流的周期性交换,从而实现电流的改变。
在家庭用途中,电力逆变技术可以将太阳能电池板或电池组储存的直流电转换为交流电,供应给家庭用电设备。
电力电子期末考试题二、判断题××√√√√√×√√1、给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。
x2、普通晶闸管外部有三个电极,分别是基极、发射极和集电极。
x3、在单相桥式半控整流电路中,带大电感负载,不带续流二极管时,输出电压波形中没有负面积。
yes4、GTO属于双极性器件。
yes5、电压型逆变电路,为了反馈感性负载上的无功能量,必须在电力开关器件上反并联反馈二极管yes。
6、对于三相全控桥整流电路,控制角α的计量起点为自然换相点。
yes7、IGBT属于电压驱动型器件。
yes8、晶闸管采用“共阴”接法或“共阳”接法都一样。
x9、在触发电路中采用脉冲变压器可保障人员和设备的安全。
yes10、GTO的关断是靠门极加负信号出现门极反向电流来实现的。
yes三、选择题CADCA AAC1、普通晶闸管的通态电流(额定电流)是用电流的(C)来表示的。
A、有效值B、最大值C、平均值2、普通的单相半波可控整流装置中一共用了(A)晶闸管。
A、一只B、二只C、三只3、变流器工作在逆变状态时,控制角α必须在(D)。
A、0°-90°B、30°-120°C、60°-150°D、90°-150°4、比较而言,下列半导体器件中开关速度最快的是(C )。
A、GTOB、GTRC、MOSFETD、IGBT5、可实现有源逆变的电路为(A)。
A、三相半波可控整流电路B、三相半控桥整流桥电路C、单相全控桥接续流二极管电路D、单相半控桥整流电路6、可实现有源逆变的电路为(A )。
A、三相半波可控整流电路B、三相半控桥整流桥电路C、单相全控桥接续流二极管电路D、单相半控桥整流电路7、三相半波可控整流电路在换相时,换相重叠角γ的大小与哪几个参数有关(A )。
A、α、I d、X L、U2B、α、I dC、α、U2D、α、U2、X L8、晶闸管可整流电路中直流端的蓄电池或直流电动机应该属于(C)负载。
电力电子考试及答案一、单项选择题(每题2分,共20分)1. 电力电子技术中,用于将交流电能转换为直流电能的设备是()。
A. 变频器B. 整流器C. 逆变器D. 变流器答案:B2. 以下哪种器件不属于电力电子器件()。
A. 晶闸管B. 晶体管C. 继电器D. 绝缘栅双极晶体管(IGBT)答案:C3. 电力电子技术中,以下哪种控制方式不属于脉宽调制(PWM)控制()。
A. SPWMB. PWMC. 相位控制D. 频率调制答案:D4. 电力电子变换器中,以下哪种器件主要用于实现交流电能的控制()。
A. 晶闸管B. 金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)C. 绝缘栅双极晶体管(IGBT)D. 以上都是答案:D5. 电力电子技术中,以下哪种器件具有自关断能力()。
A. 晶闸管B. 晶体管C. 继电器D. 以上都不是答案:B6. 以下哪种电力电子变换器主要用于电压调节()。
A. 整流器B. 逆变器C. 变频器D. 以上都是答案:C7. 电力电子技术中,以下哪种控制方式可以实现输出电压和频率的独立控制()。
A. SPWMB. V/F控制C. 相位控制D. 以上都不是答案:A8. 电力电子变换器中,以下哪种器件主要用于实现直流电能的控制()。
A. 晶闸管B. 晶体管C. 绝缘栅双极晶体管(IGBT)D. 以上都是答案:D9. 电力电子技术中,以下哪种器件主要用于实现高频开关()。
A. 晶闸管B. 晶体管C. 继电器D. 绝缘栅双极晶体管(IGBT)答案:B10. 以下哪种电力电子变换器主要用于实现交流电能的转换()。
A. 整流器B. 逆变器C. 变频器D. 以上都是答案:D二、多项选择题(每题3分,共15分)1. 电力电子技术中,以下哪些器件属于全控型器件()。
A. 晶闸管B. 晶体管C. 绝缘栅双极晶体管(IGBT)D. 金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)答案:BCD2. 电力电子技术中,以下哪些控制方式可以实现输出电压的调节()。
电控考试题及答案一、单选题(每题2分,共10题)1. 电控系统中,以下哪个元件是用于控制电流的?A. 电阻B. 电感C. 电容D. 二极管答案:A2. 在数字电路中,以下哪个逻辑门可以实现非逻辑?A. 与门B. 或门C. 异或门D. 非门答案:D3. PLC中的“PLC”代表什么?A. 可编程逻辑控制器B. 电源线控制C. 过程逻辑控制器D. 个人笔记本电脑答案:A4. 以下哪种传感器不能用于检测物体距离?A. 超声波传感器B. 红外传感器C. 光敏传感器D. 压力传感器答案:D5. 电控系统中,三相异步电动机的启动方式有哪几种?A. 直接启动B. 星-三角启动C. 软启动D. 以上都是答案:D6. 以下哪种通信协议常用于工业自动化领域?A. TCP/IPB. HTTPC. BluetoothD. Modbus答案:D7. 电控系统中,以下哪个元件是用于存储能量的?A. 电阻B. 电感C. 电容D. 二极管答案:C8. 在PLC编程中,以下哪个指令用于实现计时功能?A. LDB. ANIC. TOND. CTU答案:C9. 电控系统中,以下哪种继电器是用于过载保护?A. 电压继电器B. 电流继电器C. 时间继电器D. 温度继电器答案:B10. 以下哪种设备不是电控系统中的执行元件?A. 电机B. 传感器C. 接触器D. 显示器答案:D二、多选题(每题3分,共5题)1. 电控系统中,以下哪些元件属于被动元件?A. 电阻B. 电感C. 电容D. 二极管答案:ABC2. 在数字电路中,以下哪些逻辑门可以实现与逻辑?A. 与门B. 或门C. 异或门D. 非门答案:A3. PLC编程中,以下哪些指令用于实现比较功能?A. CMPB. CTUC. LTD. EQ答案:ACD4. 电控系统中,以下哪些传感器可以用于检测物体位置?A. 超声波传感器B. 红外传感器C. 光敏传感器D. 压力传感器答案:ABC5. 电控系统中,以下哪些元件是用于信号放大的?A. 三极管B. 运算放大器C. 继电器D. 二极管答案:AB三、判断题(每题1分,共5题)1. 电控系统中,三极管可以作为开关使用。
1. 晶闸管导通的条件是什么?导通后流过晶闸管的电流由什么决定?晶闸管的关断条件是什么?如何实现?晶闸管导通与阻断时其两端电压各为多少?解: 晶闸管导通的条件是: 晶闸管阳极和阴极之间加正向阳极电压。
门极和阴极之间加适当的正向阳极电压。
导通后流过晶闸管的电流由主电路电源电压和负载大小决定。
晶闸管的关断条件是: 阳极电流小于维持电流。
关断晶闸管可以通过降低晶闸管阳极-阴极间电压或增大主电路中的电阻。
晶闸管导通时两端电压为通态平均电压(管压降), 阻断时两端电压由主电路电源电压决定。
2.调试图所示晶闸管电路, 在断开负载Rd测量输出电压Ud是否可调时, 发现电压表读数不正常, 接上Rd后一切正常, 请分析为什么?习题2图解: 当S断开时, 由于电压表内阻很大, 即使晶闸管门极加触发信号, 此时流过晶闸管阳极电流仍小于擎住电流, 晶闸管无法导通, 电流表上显示的读数只是管子漏电流形成的电阻与电压表内阻的分压值, 所以此读数不准。
在S合上以后, Rd介入电路, 晶闸管能正常导通,电压表的读数才能正确显示。
3. 画出图1-35所示电路电阻Rd上的电压波形。
图1-35 习题3图解:4. 说明晶闸管型号KP100-8E代表的意义。
解: KP100-8E表示额定电流100A.额定电压8级(800V、通态平均电压组别E(0.7<UT≤0.8)普通晶闸管。
5. 晶闸管的额定电流和其他电气设备的额定电流有什么不同?解: 由于整流设备的输出端所接负载常用平均电流来衡量其性能, 所以晶闸管额定电流的标定与其他电器设备不同, 采用的是平均电流, 而不是有效值, 又称为通态平均电流。
所谓通态平均电流是指在环境温度为40℃和规定的冷却条件下, 晶闸管在导通角不小于170°电阻性负载电路中, 当不超过额定结温且稳定时, 所允许通过的工频正弦半波电流的平均值。
6.型号为KP100-3、维持电流IH=3mA的晶闸管, 使用在习题图所示的三个电路中是否合理?为什么(不考虑电压、电流裕量)?习题6图解: (a)图的目的是巩固维持电流和擎住电流概念, 擎住电流一般为维持电流的数倍。
电子行业电力电子学期末试题一、简答题1.请简述电力电子的定义和应用领域。
答:电力电子是指将电力与电子技术相结合的技术领域。
它研究电源、电动机的控制和调节,以及其他与电能的转换、控制和调节有关的技术。
它在电力系统、电机驱动、电力电子变换器、能量储存等领域有广泛应用。
2.什么是PWM调制技术?简述其工作原理和应用。
答:PWM调制技术是脉宽调制技术的简称。
它通过改变脉冲的宽度来控制输出电压或电流的大小。
其工作原理是在一个固定的周期内,通过改变脉冲的宽度,使得脉冲的平均值与所需的输出值相匹配。
应用方面,PWM调制技术广泛应用于电力电子变换器、电机控制、照明系统等领域。
3.请简述电力电子变换器的分类和功能。
答:电力电子变换器按输入、输出和工作方式可以分为多种类型,如AC-DC变换器、DC-DC变换器、DC-AC变换器等。
主要功能方面,电力电子变换器用于实现电能的变换、控制和调节,将电能从一种形式转换成另一种形式。
其应用广泛,在电力系统、工业控制、电动机驱动、可再生能源系统等方面起到重要作用。
二、计算题1.一个三相整流桥接电路的输入电压为380V,输出电流为20A,求电阻负载下的平均输出电压。
答:平均输出电压(Vo)= 输入电压(Vi)/ 方根号2 = 380V / 方根号2 ≈ 267.95V2.已知一个DC-DC升压变换器,输入电压为12V,输出电压为48V,负载电流为2A,求输入电流和功率。
答:输入电流(Ii)= 输出电压(Vo)× 负载电流(Io)/ 输入电压(Vi) = 48V × 2A / 12V = 8A输入功率(Pi)= 输入电压(Vi)× 输入电流(Ii) = 12V × 8A = 96W3.一台三相电机的额定功率为5kW,额定电压为380V,运行效率为0.85,求电机的额定电流。
答:额定电流(Ie)= 额定功率(Pe)× 1000 / (三相电压(Ve)× √3 × 运行效率(η))= 5kW × 1000 / (380V × √3 ×0.85)≈ 10.16A三、综合题某工厂需要安装一个照明系统,该系统的输入电压为380V,输出电压为36V,负载为60个LED灯,每个灯功率为10W。