04 06年 电力电子考试试题

电力电子技术基础试题
自动化 班 姓名 学号 成绩
一、 选择题（单选，在正确的选项上打√，共10分）
1、并联谐振式逆变电路，每一个桥臂的晶闸管均串联电抗器，其作用是：
A 、 限制晶闸管导通时的t i d d
B 、限制晶闸管导通时的t u d d
B 、 晶闸管关断过电压的缓冲装置
2、单向桥式整流电路，反电动势负载，当晶闸管关断时，负载两端电压为：
A 、零
B 、电源电压
C 、反电动势E M
3、当电力场效应晶体管作开关使用时，管子工作状态不应处于输出特性的：
A 、饱和区
B 、非饱和区
C 、截止区
4、电流型逆变电路直流侧要：
A 、并联大电感
B 、串联大电感
C 、并联大电容
5、三相桥式全控整流电路，阻感负载，采用同步信号为锯齿波的触发电路，同步信号正弦波落后于加于晶闸管的相电压：
A 、90º
B 、120º
C 、180º
6、电压型逆变电路，各桥臂都并联了二极管，其作用是：
A 、防止失控
B 、提供无功功率反馈通道
C 、关断晶闸管
7、三相桥式全控整流电路，双窄脉冲触发方式，双窄脉冲间的相位差为：
A 、60º
B 、80º
C 、120º
8、用来标称GTO 的电流额定值是：
A 、阳极通态平均电流
B 、最大可关断阳极电流
C 、通态额定值有效电流
9、三相串联二极管电流型逆变电路，同一相两个晶闸管的触发脉冲相位差：
A 、90º
B 、120º
C 、180º
10、三相半波可控整流电路，电阻性负载时的输出电压，与电感性负载带续流二极管时的输出电压相比，其值：
A 、大
B 、小
C 、相等
二、 是非判断题（正确打√，错误打×，共10分）
1、三相桥式半控整流电路本身具有续流作用，在大电感负载时，仍需要在
负载两端并联续流二极管，以保证电路可靠工作。

…….….( )
2、单相桥式半控整流电路，电阻性负载，其输出电压波形与带续流二极
管电感负载输出电压波形相同。

………………………….. ( ) d u d u 3、电压型逆变电路应在直流端并联大电容。

…………………...( )
4、考虑交流电源电感效应时，有源逆变电路直流侧输出电压比不考虑电感效
应时输出电压绝对值大。

………………………………………( )
5、带续流二极管的三相桥式全控整流电路可以实现有源逆变。

( )
6、120º导电型三相桥式电压型逆变电路每次换流时，从一相桥臂向相邻桥臂
转换，称为纵向换流。

…………………………………………( )
7、从工作原理看，直流斩波器就是一台直流变压器。

………..( )
8、晶闸管并联连接时，要求采用均压措施。

…………………..( )
9、一支额定电流为100A 的晶闸管，用于单相半波可控整流电路，电阻
)(AV T I 性负载，当α＝0º时，允许流过电路的平均电流为141A。

( )
10、在带平衡电抗器的双反星型整流电路中，环流i p 流过两组整流器（SCR ），
也流过负载。

…………………………………………………….( )
三、 填空题（共15分）
1、电力晶体管GTR 属 型控制器件，绝缘栅晶体管IGBT 属 型
控制器件，前者的工作频率比后者 （用“低”或者“高”表示）。

2、电流型逆变电路输出电压为 波，输出电压为 波。

3、单相桥式半控整流电路电感性负载，并联续流二极管的主要作用是： 。

4、将直流电变成交流电称为 ，将此电路交流侧接交流电源称为 ，交流侧接负载称为 。

5、图1为两组变流器反并联的可逆线
路，工作于反转逆变状态，1组（正组）变流器工作于 状态，2组（反
组）变流器工作于 状态，并在图上标明电动机及反电动势极性，电流I d 的方向，电能传输方向（由变流
器指向电动机或反之）。

图16、电力场效应晶体管（MOSFET ）按导
电沟道分 管。

7、在逆变电路中，为使晶闸管可靠关断，应使它承受反压的时间 （用四整流电源，阻感负载R d =5Ω,L=∞,要求U d 从0～2、三相桥式全控电路工作于逆变状态，已知U 2＝110V，R=1Ω,L=∞， 流
五、 分压型逆变电路，（1）画出4个IGBT 栅极信号波“大于”或者“小于”表示）晶闸管的关断时间。

、 计算题（共30分）
1、试设计一套三相桥式全控200V变化。

(1)画出主电路的电路图（整流变压器为Δ/Y接法）；（2）求整流变压器次级相电压U 2及视在功率S 2之值；（3）选择晶闸管（要考虑电压及电流两倍的裕量）。

（10分）
E M = -220V,β=60º,变压器二次侧漏感L B ＝1mH，求直流侧U d 、I d 、换重叠角γ以及送回电网的平均功率。

（共20分，每一问5分）
析题（共35分）
1、图2为交直交单相桥式电形、负载电压u o 波形、负载电流i o 波形；（2）结合波形分析电路工作过程。

（15分）
2
3、图4_(a)、4_(b)分别为二相零式与两相式可控整流电路，直接由三相电源
VD3VD4+-Ud 图2
、根据图3，（1）画出控制GTO 开通和关断的脉冲波形图（要体现出脉冲幅值大小）；（2）分析脉冲是怎么产生的。

（10分）
L C 图3
供电，求两个电路的晶闸管移相范围，并作出波形图加以说明。

（10分）
R
VD 1U
V
N VD 1U V W 图4
（a）(b)
06年电力电子技术基础（重修）试题
自动化班姓名学号成绩
一、单项选择题（单选，将正确答案的号码填在题干后面的括号内，
共10分）
1、功率晶体管GTR从高电压小电流向低电压大电流跃变的现象称为……( )
A.一次击穿
B.二次击穿
C.临界饱和
D.反向截止
2、用来标称GTO的电流额定值是：…………………………………( )
A.阳极通态平均电流
B.最大可关断阳极电流
C.通态额定值有效电流
D.正向平均电流
3、IGBT是什么类型的功率器件………………………………………………( )
A.MOSFET
B.晶体管
C. 复合晶体管
D. A和B组成的复合管
4、使变流器工作于有源逆变状态的条件是………………………………( )
A.负载端有直流电势存在
B.直流电势的极性要和晶闸管的导通方向一致
C.条件A和B同时存在 D .A或B有一个条件即可
5、全控桥式变流器直流电动机卷扬机拖动系统中，下放重物时，则变流器的工
作状态是………………………………………………………………………( )
A.有源逆变
B.无源逆变
C.整流
D. 临界状态
6、交－交变频电路的最高工作频率为……………………………………….（）
A.电源频率的2倍到3倍
B. 电源频率的1/2倍到1/3倍
C.和电源频率相同
D.电源频率的整数倍
7、三电压型逆变电路，各桥臂都并联了二极管，其作用是………….（）
A．防止失控B．提供无功功率反馈通道
C．关断晶闸管D．整流
8、SPWM的电路基波是……………………………………………………( )
A．正弦波B．三角波C．锯齿波D．方波
9、提高电源变换效率的主要方法是……………………………………………( )
A、提高变换频率
B、降低变换频率
C、采用软开关技术
D、减少变压器体积
10、可在第一和第四象限工作的变流电路是………………………………( )
A.三相半波可控变电流电路
B.单相半控桥
C.接有续流二极管的三相半控桥
D.接有续流二极管的单相半波可控变流电路
二、是非判断题（正确打√，错误打×，共10分）
11、120º导电型三相桥式电压型逆变电路每次换流时，从一相桥臂向相邻桥臂转
换，称为纵向换流。

…………………………………………( )
12、硬开关可以提高开关频率、减少体积、达到高效、小型化的目的. ...( )
13、PWM 波的调制方式中，同步调制是指载波比为一个常数。

…...…….( )
14、电压型逆变电路应在直流端并联大电容。

…………………...( )
15、无源逆变可以用于变频电路，有源逆变不可以变频。

………...…….( )
16、IGBT 和MOSFET 属于电压型器件，因此驱动电流很小，功耗比较小，驱动
电路简单。

................................…………………………………...…….( )
17、三相全控整流电路输出电压是电源线电压的一部分。

………………( )
18、IGBT 会产生擎住效应，Ic 电流过大而引起的称之为静态擎住，电压变化率
过大而引起的称之为动态擎住。

………………………………………( )
19、逆变电路的多重化，不但可以调压，也可以用来消除高次谐波。

…( ) 20、SPWM 波形的采样规则中，由于自然采样法相对于规则采样法更精确，因
此，在实际应用中，自然采样法应用的更多一些。

……………...….( )
三、 填空题（共20分）
21、将直流电变成交流电称为 ，将此电路交流侧接交流电源称为 ，交流侧接负载称为 。

22、电流型逆变电路输出电压为 波，输出电压为 波。

23、逆变失败的原因有（任意写两种）： 、 。

24、电力晶体管GTR 属 型控制器件，绝缘栅晶体管IGBT 属 型控制器件，前者的工作频率比后者 （用“低”或者“高”表示）。

25、可控整流电路中，当控制角增大时，电路的功率因数 （增大/减小）
，谐波含量 （增大/减小）。

26、电力二极管的类型主要有普通二极管、＿＿＿＿＿＿＿等。

27、如果单个功率器件的电压不能满足电路运行的需求，经常采用多个器件＿＿（串联/并联）的方式；如果单个功率器件的电流不能满足电路运行的需求，经常采用多个器件＿＿（串联/并联）的方式。

28、单相桥式半控整流电路电感性负载，并联续流二极管的主要作用是： 。

29、把一种交流电变为另一种同频率不同电压的交流电称为___________，它有三种控制方式，分别为___________控制、___________控制、___________控制。

四、分析、计算题（共60分）
30、三相桥式全控整流电路，反电动势阻感负载，E ＝200V ，R=1Ω，L 值
极大，U 2＝220V ，α=60º，在（1）漏感L B ＝0和（2）漏感L B ＝1mH 时，分别求出直流侧U d 、I d 、后者还应求出换流重叠角γ。

（共15分）
(αcos 34.22U U d =,d B d I X U π3=∆,2
62)cos(cos U I X d B =+−γαα)
31、三相半波有源逆变电路，反电动势阻感负载，已知U 2＝100V ，R=1Ω,L=
∞，E M = -150V,β=30º,变压器二次侧漏感L B ＝1mH ，求直流侧平均电压和平均电流、晶闸管的平均电流、换流重叠角γ。

（共15分）
(αcos 17.12U U d =,d B d I X U π23=∆,2
62)cos(cos U I X d B =+−γαα) 32、降压斩波电路中，已知E=50V ，L 值和C 值极大，R ＝10Ω，采用脉宽调制
方式，当T ＝10μs ，t on ＝5μs 时，计算输出电压平均值Uo 和输出电流
平均值Io 。

（共10分）
33、交直交三相桥式电压型逆变电路，该电路按照控制方式不同分为180º
导电型和120º导电型，请说明哪种方式称为“横向换流”？哪种方式称为“纵向换流”，在相同条件下哪种方式时元件利用率高、输出电压高、工作比较可靠？（共10分）
34、 图1所示，为“同步信号为锯齿波的晶闸管触发电路”中的“同步和
锯齿波形成环节”，在图2中画出Q 点电压波形和V3发射极电压波形，并分析同步和锯齿波形成的原理（共10分）
图1
t。