第6章 晶闸管变流装置
电力电子技术试卷及答案
电力电子技术试卷及答案
文章中没有明显有问题的段落，因此不需要删除。
一、填空题
1、实现有源逆变的条件为控制电压和电流。
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、反组状态、正反组状态、反正组状态。
3、在有环流反并联可逆系统中，环流指的是只流经一个逆变器而不流经负载的电流。为了减小环流，一般采用αβ状态控制方式。
4、有源逆变指的是把直流电能转变成交流电能后送给负载。
5、给晶闸管阳极加上一定的电压，同时在门极加上足够的电流脉冲，晶闸管才能导通。
6、当负载为大电感负载时，如不加续流二极管时，在电路中出现触发脉冲丢失时会出现失控现象。
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100Hz；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200Hz；这说明三相全控桥整流电路的纹波系数比三相半波可控整流电路要小。
8、造成逆变失败的原因有过电压、过电流、过温度等几种。
9、提高可控整流电路的功率因数的措施有并联电容、谐
振电路、直流侧串联电感和直流侧串联电容等四种。
10、晶闸管在触发开通过程中，当阳极电流小于保持电流时，如去掉脉冲，晶闸管又会关断。
二、选择题
1、答案为D。两对晶闸管的触发脉冲应相差120度。
2、答案为B。当α=60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。
3、答案为B。通常在晶闸管触发电路中，若改变控制电
压的大小时，输出脉冲相位会产生移动，达到移相控制的目的。
4、答案为B。三相半控桥可控整流电路可以实现有源逆变。
电力电子技术选择题
1、单相桥式
P WM
逆变电路如以下列图，单极性调制工作时，在电压
的正半周是〔
〕
B、V1
常通，V2常断，V3与
V4交替通断
2、对于单相交流调压电路，下面说法错误的选项是〔
〕
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到达稳态时，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
3、在三相三线交流调压电路中，输出电压的波形如以下列图所示，在t1~t2180度
时间段内，有〔
〕
晶闸管导通。
A、1个
B、2个
C、3个
D、4个
4、对于单相交交变频电路如以下列
图，在
t1~t
2时间段内，
P组晶闸管变流装置与
N组晶闸管变
流装置的工作状态是〔
〕
C、N
组阻断，
P组整流
9、对于单相交交变频电路如以下列图，在t2~t3时间段内，P组晶闸管变流装置与N组晶闸管变流装置的工作状态是〔
〕
D、N组阻断，
P组逆变
10、在三相三线交流调压电路中，输出电压的波形如下列图，在t2~t3时间段内，有〔〕
晶闸管导通。
A、1个
B、2个
C、3个
D、4个
4、电阻性负载三相半波可控整流电路中，控制角的范围是〔〕
、0°～150°
5、单相全控桥式整流电路电阻性负载中，控制角的最大移相范围是〔〕
D、180°
电阻性负载，当控制角α为〔〕时，整流输出电压与电流波形断续。〔〕00
B．30＜α≤150
3、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( )
电力电子试卷及答案
考试试卷（ 4 ）卷
一、填空题:(本题共５小题,每空１分,共20分）
1、由波形系数可知，晶闸管在额定情况下的有效值电流为IＴn等于倍IＴ（AＶ)，如果Ｉ
=1０0安培,则它允许的有效电流为安培。通常在选择晶闸管时还要留T(AV）
出倍的裕量。
2、三相桥式全控整流电路是由一组共极三只晶闸管和一组共极的三只晶闸管串
联后构成的，晶闸管的换相是在同一组内的元件进行的。每隔换一次相，在电流连续时每只晶闸管导通度。要使电路工作正常，必须任何时刻要有只晶闸管同时导通，一个是共极的，另一个是共极的元件,且要求不是的两个元件。
3、为了减小变流电路的开、关损耗，通常让元件工作在软开关状态,软开关电路种类很多，
但归纳起来可分为与两大类。
4、提高变流置的功率因数的常用方法有、、、几种.
５、三相半波可控整流电路电阻性负载时，电路的移相范围,三相全控桥电阻性负载时，电路的移相范围,三相半控桥电阻性负载时,电路的移相范围。
二、判断题：（本题共１0小题,每题1分，共10分)
１、双向晶闸管的额定电流的定义与普通晶闸管不一样,双向晶闸管的额定电流是
用电流有效值来表示的。（)
２、逆变器采用负载换流方式实现换流时,负载谐振回路不一定要呈电容性。（)
3、无源逆变指的是把直流电能转换成交流电能送给交流电网。( )
４、对三相桥式全控整流电路的晶闸管进行触发时,只有采用双窄脉冲触发,电路才能正常工作。 ( )
5、PWM脉宽调制型逆变电路中,采用不可控整流电源供电,也能正常工作. （）
6、在变流装置系统中，增加电源的相数也可以提高电网的功率因数．( )
电力电子课后习题答案-部分
2—１１试列举你所知道的电力电子器件，并从不同的角度对这些电力电子器件进行分类。目前常用的控型电力电子器件有哪些？
答:1。按照器件能够被控制的程度，分为以下三类:
(１)半控型器件:晶闸管及其派生器件
（2）全控型器件：IＧＢT，MOSＦET，GTＯ,ＧTR
（3)不可控器件:电力二极管
２。按照驱动信号的波形（电力二极管除外)
（１)脉冲触发型:晶闸管及其派生器件
（2）电平控制型：（全控型器件)IGＢT,ＭOSFET,ＧTO,GＴR
３．按照器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分为三类:
（1) 单极型器件：电力 MOSFEＴ,功率 SIT,肖特基二极管
(2) 双极型器件:GTR,ＧＴO,晶闸管，电力二极管等
（3）复合型器件:ＩGＢT,MＣＴ，IGCT 等
4。按照驱动电路信号的性质,分为两类：
(1)电流驱动型：晶闸管，ＧＴO,GTR 等
(2）电压驱动型:电力ＭOSFET,ＩＧBT 等
常用的控型电力电子器件：门极可关断晶闸管, 电力晶闸管,电力场效应晶体管,绝缘栅双极晶体管。
2-１５对晶闸管触发电路有哪些基本要求?晶闸管触发电路应满足下列要求：
１）触发脉冲的宽度应保证晶闸管的可靠导通；
２）触发脉冲应有足够的幅度,对户外寒冷场合,脉冲电流的幅度应增大为器件最大触发电流的３-5倍，脉冲前沿的陡度也需增加,一般需达到1—2Ａ/US.
３）所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极的电压、电流和功率定额,且在门极伏安特性的可靠出发区域之内。
４）应有良好的抗干扰性能、温度稳定性及与主电路的电气隔离。
2—18 ＩGＢＴ、ＧTＲ、GTＯ和电力ＭOＳFEＴ的驱动电路各有什么特点?
电力电子技术课后题答案
0-1. 什么是电力电子技术 ?
电力电子技术是应用于电力技术领域中的电子技术；它是以利用大功率电子器件对
能量进行变换和控制为主要内容的技术。国际电气和电子工程师协会（ IEEE）的
电力电子学会对电力电子技术的定义为：“有效地使用电力半导体器件、应用电路
和设计理论以及分析开发工具，实现对电能的高效能变换和控制的一门技术，它包
括电压、电流、频率和波形等方面的变换。”
0-2. 电力电子技术的基础与核心分别是什么?
电力电子器件是基础。电能变换技术是核心.
0-3. 请列举电力电子技术的 3 个主要应用领域。
电源装置 ; 电源电网净化设备 ; 电机调速系统 ; 电能传输和电力控制 ; 清洁能源开
发和新蓄能系统 ; 照明及其它。
0-4. 电能变换电路有哪几种形式?其常用基本控制方式有哪三种类型
AD-DC整流电 ;DC-AC逆变电路 ;AC-AC 交流变换电路 ;DC-DC直流变换电路。常用基本控制方式主要有三类：相控方式、频控方式、斩控方式。
0-5. 从发展过程看，电力电子器件可分为哪几个阶段? 简述各阶段的主要标志。
可分为：集成电晶闸管及其应用；自关断器件及其应用；功率集成电路和智能功
率器件及其应用三个发展阶段。集成电晶闸管及其应用：大功率整流器。自关断器件及其应用：各类节能的全控型器件问世。功率集成电路和智能功率器件及其
应用：功率集成电路（ PIC），智能功率模块（ IPM）器件发展。
0-6. 传统电力电子技术与现代电力电子技术各自特征是什么?
传统电力电子技术的特征：电力电子器件以半控型晶闸管为主，变流电路一般
斩波器与交流调压器、逆变
(2)下放重物时，变流器工作在逆变状态，如 图所示。为了使重物能匀速下降，电动机必须作发 电制动运行。由于下放重物时，电机反转，故Ed 的极性改变。若变流器仍处于整流状态(0o＜α＜ 90o)，则Ed和Ud为顺向串联，两者部输出功率， 电流Id=(Ud+Ed)／R，由于回路电阻R很小，故电 流Id很大，相当于短路。因此Ud的极性必须改变， 即Ud应为负值。
为使Ud为负值，应增大触发延迟角α，使α＞ 90。在下降重物带动下,电机反转并逐渐加速，其 反电动势Ea(Ed)也随之增大。当Ed＞Ud时，在Ed 的作用下，变流器中的晶闸管，在其阳极电位处于 交流电压负半周期间的导通时间能够大于正半周期 间的导通时间，使得ud波形的负面积大于正面积， 故平均电压Ud＜0，故此时Ud的实际极性与整流 状态时的极性相反，为上负下正。而回路电流Id＝ (Ed-Ud)／R，且其方向仍然保持原来整流状态时 的方向。
由逆变器工作原理可知，逆变器正常工 作的关键在于换流，即按时把导通的晶闸管 关断，并使电流换到规定的晶闸管上去。由 于逆变器中的晶闸管工作在直流电中，不会 自行关断，故为使晶闸管由导通转为关断， 通常采用在阳极与阴极之间施加一定时间反 向电压的方法。逆变器常用的换流方法有两 种。
(1)负载谐振式换流 利用负载回路的谐振特性 来实现晶闸管换流。当负载电路中的电阻、电感和 电容形成振荡时，其振荡电流具有自动过零的特性， 只要负载电流超前电压的时间大干晶闸管的关断时 间，就能使晶闸曾自然关断，从而实现电流换流。 目前，我国生产的晶闸管中额电源等装置常采用这 种换流方法。 (2)强迫换流(脉冲换流) 在电路中设置电感、 电容等元件，构成换流回路。换流前换流电容预先 储存一定的电能，换流时触发另一只晶闸管导通， 形成一个电容放电回路。利用换流电容的放电，使 换流回路产生一个脉冲，迫使原先导通的晶闸管承 受反向脉冲电压而关断。
(完整版)电力电子技术简答题
2、什么叫逆变失败？逆变失败的原因是什么？
答：晶闸管变流器在逆变运行时，一旦不能正常换相，外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路，或者使变流器输出的平均电压和直流电动势变成顺向串联，形成很大的短路电流，这种情况叫逆变失败，或叫逆变颠覆。
造成逆变失败的原因主要有：（2分）
触发电路工作不可靠。例如脉冲丢失、脉冲延迟等。
晶闸管本身性能不好。在应该阻断期间管子失去阻断能力，或在应该导通时不能导通。
交流电源故障。例如突然断电、缺相或电压过低等。
估计不足，使换相的裕量时间小于晶闸管的换相的裕量角过小。主要是对换相重叠角
关断时间。
逆变失败后果会在逆变桥与逆变电源之间产生强大的环流，损坏开关器件（4分）
防止逆变失败采用最小逆变角βmin防止逆变失败
、晶闸管实现导通的条件是什么？关断的条件及如何实现关断？
答：在晶闸管阳极——阴极之间加正向电压，门极也加正向电压，产生足够的门极电流Ig，则晶闸管导通，其导通过程叫触发。关断条件：使流过晶闸管的阳极电流小于维持电流。（3分）
实现关断的方式：1>减小阳极电压。
2>增大负载阻抗。
3>加反向电压。
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）
答：由逆变可知，晶闸管半控桥式电路及具有续流二极管电路，它们不能输出负电压Ud固不能实现有源逆变。（5分）
2、电压型逆变电路的主要特点是什么？（8分）
(1) 直流侧为电压源或并联大电容，直流侧电压基本无脉动；（2分）
(2) 输出电压为矩形波，输出电流因负载阻抗不同而不同；（3分）
(3) 阻感负载时需提供无功。为了给交流侧向直流侧反馈的无功提供通道，逆变桥各臂并联反馈二极管。（3分）
电力电子技术试题及答案(E)
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。
现代电力电子及变流技术专升本模拟试卷
现代电力电子及变流技术（专升本）模拟试卷（一）
一、单选题（每题2分，共10分）
1. 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
2. 单相交流调压电路可以用于
A. 电阻性负载
B. 电感性负载
C. 电阻性负载和电感性负载
D. 单相负载
3. 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
4. 单相半波可控整流电路一共有（）只晶闸管。
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
5. 晶闸管变流电路逆变工作时，（）。
α
A.
90
≤
α
B.
90
>
α
C．
>
180
β
D．
>
90
二、多选题（每题2分，共10分）
1. 全控型电力电子器件有（）。
A.Thyristor、GTR、P-MOSFET、IGBT
B.GTR、P-MOSFET、IGBT、IGCT
C.IGBT、MCT、GTR、GTO
D.Power Diode、MCT、GTO、IGBT
2. （）是电压控制型电力电子器件。
A.P-MOSFET、GTO
B.TRIAC、GTR
C.P-MOSFET、IGBT
D.IGBT、SITH
3. 自然换流点在相电压波形正半周的电路是（ ）。 A. 三相半波共阴极组整流电路 B. 三相半波共阳极组整流电路 C. 三相半波共阴极组逆变电路 D. 三相半波共阳极组逆变电路
4. 自然换流点在相电压波形负半周的电路是（ ）。
A. 三相半波共阴极组整流电路
B. 三相半波共阳极组整流电路
C. 三相半波共阴极组逆变电路
D. 三相半波共阳极组逆变电路 5. 交流调功电路（ ）。
电力电子课后习题答案-部分
2-11试列举你所知道的电力电子器件，并从不同的角度对这些电力电子器件进行分类。目前常用的控型电力电子器件有哪些?
答：1. 按照器件能够被控制的程度，分为以下三类：
（1）半控型器件：晶闸管及其派生器件
（2）全控型器件：IGBT,MOSFET，GTO,GTR
（3）不可控器件:电力二极管
2. 按照驱动信号的波形（电力二极管除外）
（1）脉冲触发型：晶闸管及其派生器件
（2）电平控制型：（全控型器件）IGBT,MOSFET，GTO,GTR
3. 按照器件内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况分为三类：
（1）单极型器件：电力 MOSFET，功率 SIT,肖特基二极管
（2）双极型器件：GTR,GTO,晶闸管，电力二极管等
（3）复合型器件：IGBT,MCT,IGCT 等
4.按照驱动电路信号的性质，分为两类：
（1）电流驱动型：晶闸管，GTO，GTR 等
（2）电压驱动型：电力 MOSFET,IGBT 等
常用的控型电力电子器件：门极可关断晶闸管, 电力晶闸管，电力场效应晶体管，绝缘栅双极晶体管。
2-15 对晶闸管触发电路有哪些基本要求？晶闸管触发电路应满足下列要求：
１）触发脉冲的宽度应保证晶闸管的可靠导通；
２）触发脉冲应有足够的幅度，对户外寒冷场合，脉冲电流的幅度应增大为器件最大触发电流的3-5倍，脉冲前沿的陡度也需增加，一般需达到1-2A/US。
３）所提供的触发脉冲应不超过晶闸管门极的电压、电流和功率定额，且在门极伏安特性的可靠出发区域之内。
４）应有良好的抗干扰性能、温度稳定性及与主电路的电气隔离。
2-18 ＩＧＢＴ、ＧＴＲ、ＧＴＯ和电力ＭＯＳＦＥＴ的驱动电路各有什么特点？
电力电子变流装置的控制和保护电路
四、晶闸管的门极保护
添加标题
在主电路和触发电路，一些瞬变电压也可能通过分布电容
添加标题
坏外，还要防止门极受干扰的影响而使晶闸管误触发导通。
添加标题
或空间传播进入门极电路。
添加标题
门极保护一般用电阻、电容、二极管等元件组成。
（2）直流快速断路器和过流继电器保护
01
添加标题
直流快速断路器亦称为直流快速开关。
02
添加标题
对于大、中容量的设备及经常逆变时，可用直流
03
添加标题
快速自动开关作直流侧过载或短路保护。
04
添加标题
当出现严重过载或短路电流时，要求快速开关比
05
添加标题
快熔先动作，尽量避免快速熔断。
06
添加标题
过流继电器有直流和交流两种。
1）避雷器保护：在变压器高压侧装避雷器来限制雷击过电压。
2）利用非线性过电压保护元件保护
图7.4 压敏电阻的伏安特性
采用雪崩二极管、金属氧化物压敏电阻、硒堆和转折二极管 等非线性过电压保护元器件来限制或吸收过电压。其中压敏 电阻应用最普遍。
金属氧化物压敏电阻是由氧化锌、 氧化铋等烧结制成的非线性电阻 元件，具有正反向都很陡的伏安 特性。
03
晶闸管变流装置
9
6.2 晶闸管相控调速系统
二、晶闸管相控交流调压调速系统
系统构成
10
6.2 晶闸管相控调速系统
主电路工作原理分析
11
6.2 晶闸管相控调速系统
二、晶闸管相控交流调压调速系统
※ 零启动保护 ※ 缺相保护 ※ 过流保护
12
6.2 晶闸管相控调速系统
三、绕线式异步电动机串级调速
※ 装置容量小，适合大功率绕线式异步电动机调速 ※ 功率因数低
第6章 晶闸管变流装置
6.1 晶闸管交流变换器 6.2 晶闸管相控调速系统 6.3 交流净化型稳压电源
1
6.1 晶闸管交流变换器
一、交流调功器
缺点：负载电流存在频率低于基频的次谐波分量
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
不能平滑的调节电压，也不能用普通的电表测量
2
6.1 晶闸管交流变换器
一、交流调功器
3
6.1 晶闸管交流变换器
一、交流调功器
4
6.1 晶闸管交流变换器
一、交流调功器
5
6.1 晶闸管交流变换器
一、交流调功器
6
6.1 晶闸管交流变换器
一、交流调功器
7
6.2
晶闸管相控调速系统
一、晶闸管相控整流直流电动机调速系统
8
6.2 晶闸管相控调速系统
二、晶闸管相控交流调压调速系统 调速原理
电力电子课后作业讲解
电力电子课后作业讲解
填空题
电力电子技术包括电力电子器件、电力电子电路和控制技术3个部分。
现代电力电子器件分为不可控型器件、半控型器件和全控型器件三类。
电力二极管的主要类型有普通二极管、快恢复二极管和肖特基二极管三种。
晶闸管的外形大致有塑封形、平板型和螺栓形三种。
晶闸管额定电流与有效值电流的关系 IT=1.57IT(AV)。
双向晶闸管的门极控制方式有两种：移向触发和过零触发。
2.判断题
（×）1）普通晶闸管内部有两个PN结。
（×）2）普通晶闸管外部有3电极，分别是基极、发射极和集电极。
（√）3）型号为KP50-7的半导体器件，是一额定电流为50A的普通晶闸管。
（×）4)只要让加在晶闸管两端的电压减小为零，晶闸管就会关断。
（×）5）只要给门极加上触发电压，晶闸管就导通。
（×）6）晶闸管加上阳极电压后，不给门极加触发电压，晶闸管就会导通。
（×）7）加在晶闸管门极上的触发电压，最高不得超过100V。
3.选择题
1）在型号KP100-10G中，数字10表示（ C ）。
A、额定电压为10V
B、额定电流为10A
C、额定电压为1000V
D、额定电流为100A
2)晶闸管内部有（ C ）PN结。
A、1个
B、2个
C、3个
D、4个
3）晶闸管的3个引出电极分别是（ B ）
A、阳极、阴极、栅极
B、阳极、阴极、门极
C、栅极、漏极、源极
D、发射极、基极、集电极
4）普通晶闸管的额定通态电流是用（ A ）表示。
A、流过晶闸管的平均电流
B、直流输出平均电流
C、整流输出电流有效值
D、交流有效值
5）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（ B ）A、导通状态 B、关断状态 C、饱和状态 D、不定
电力电子技术判断题汇总
电力电子技术判断题汇总
（×）
2、普通晶闸管外部有三个电极，分别是基极、发射极和集电极。
（×）
3、型号为KP50—7的半导体器件，是一个额定电流为50A的普通晶闸管。（）
4、只要让加在晶闸管两端的电压减小为零，晶闸管就会关断。
（×）
5、只要给门极加上触发电压，晶闸管就导通。
（×）
6、晶闸管加上阳极电压后，不给门极加触发电压，晶闸管也会导通。（√）
7、加在晶闸管门极上的触发电压，最高不得超过100V。
（×）
8、单向半控桥可控整流电路中，两只晶闸管采用的是“共阳”接法。（×）
9、晶闸管采用“共阴”接法或“共阳”接法都一样。
（×）
10、增大晶闸管整流装置的控制角α，输出直流电压的平均值会增大。（×）
11、在触发电路中采用脉冲变压器可保障人员和设备的安全。
（√）
12、为防止“关断过电压”损坏晶闸管，可在管子两端并接压敏电阻。（×）
13、雷击过电压可以用RC吸收回路来抑制。
（×）
14、硒堆发生过电压击穿后就不能再使用了。
（×）
15、晶闸管串联使用须采取“均压措施”。
（√）
16、为防止过电流，只须在晶闸管电路中接入快速熔断器即可。
（×）
17、快速熔断器必须与其它过电流保护措施同时使用。
（√）
18、晶闸管并联使用须采取“均压措施”。
（×）
22、在电路中接入单结晶体管时，若把b1、b2接反了，就会烧坏管子。
（×）
23、单结晶体管组成的触发电路也可以用在双向晶闸管电路中。
（√）
24、单结晶体管组成的触发电路输出的脉冲比较窄。
（√）
25、单结晶体管组成的触发电路不能很好地满足电感性或反电动势负载的要求。
_电力电子课l练习题答案
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__。
14.电力 MOSFET 的通态电阻具有__正__温度系数。 15.IGBT 的开启电压 UGE〔th〕随温度提升而_略有下降__，开关速度 __小于__电力 MOSFET 。 16.遵照驱动电路加在电力电子器件限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。 17.IGBT 的通态压降在 1/2 或 1/3 额定电流以下区段具有__ 负___温度系数， 在 1/2 或 1/3 额定电流以上区段具有__正___温度系数。 18.在如下器件：电力二极管〔Power Diode〕、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，属于不行控器件的是_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
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周，由于二极管 VD 反偏，双向晶闸管得不到触发信号，不能导通， 负载上得到半波整流电压。
Q 置于位置 3：正半周，双向晶闸管Ⅰ+触发方式导通。负半 周，双向晶闸管Ⅲ-触发方式导通，负载上得到近似单相沟通电压。
11、在下面两图中，一个工作在整流电动机状态，另一个工 作在逆变发电机状态。
电力电子技术试题20套及答案
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
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i2
C2=2C1时，无论是电阻
L2
性、电感性或电容性负
载，当系统开环工作时，
从空载到满载，电压变
T2
D2
化不超过3％。
(b) 19
6.4.1 谐振逆变器主电路（续）
移相调压
为了使逆变电压能随输入电
T1
D1
压变化时而被调控，可以采
T3
D3 用移相调压的方法实现。
E
L1
R
T1和T2由一对间隔1800的
交流调功器概述
功能：调节输出功率 （对电压、电流波形 没有严格要求）
应用：主要用于以镍 铬或铁铬铝材料为发 热元件的电热装置的 温度自动控制
控制模式：过零触发 半周波控制（定周期/ 变周期）、调相触发 控制。
0
0
0 0
电源电压 0
过零脉冲 0
控制信号
触发脉冲 0
负载电压 0
t
t
Tc1
Tc2
t
t t
无论直流电机还是交流电机，在改变它们的输入电压时，电机 的转速将随之改变，调节电机的输入电压控制电机转速，称为调 压调速。
晶闸管相控整流直流电动机调速系统 晶闸管相控交流调压调速系统
异步电动机定子供电频率不变时，其电磁转矩与输入电压有效 值的平方成正比，利用交流调压电路，可以达到调速目的。
绕线式异步电动机串级调速
Q1
R91
R93
11
12 12
14 CT1
9
81 L1
C2 1 C1 3
C3 0
2
C4
70
DE L2
18
82
16
CT2
QE
74
19
RE
85
1 .3
71 B1
6 6T B2
72
35
36
C92
C94
主电路设计思想（应包含的功能部分） 遥控盒/面板：电压、频率、故障指示；起停按
钮；电压调节、频率调节。 浪涌抑制电路 输入滤波电路 移相全桥电路 主变压器、反馈变压器 桥臂直通保护电路
21
6.4.2 一个400Hz谐振逆变器实例
主电路图（续）
电源开关
+
JC
41
5
控制盒
41
R97
A2
N1 * IL2
C4
N3
* IC 4
* I2
* U3
* Uo
*
L2
C2
UX
T
* IC 2
对双向晶闸管T进行相控，可改变等效电感L2，从而改变L2、 C2并联的等效电抗的大小及性质（感性或容性），也就改变 了补偿电压U2的大小和相位，从而达到稳定输出电压目的。
16
6.4 晶闸管谐振型逆变器
谐振逆变器主电路结构
串联谐振逆变电路 电容分压电路 移相调压
一个400Hz谐振逆变器实例
主电路 控制电路
17
6.4.1 谐振逆变器主电路 基本串联谐振逆变电路
g1
g2
i1
0
i2
0
T/2
i uC
0
g1
g2
t
t
T
t
t
谐振频率与工作频率之比为1.35左右，等效负载电阻与谐振阻抗比为 3~5时，在谐振电容C1上能得到失真系数小于5%的正弦波。
在负载变化时，谐振频率会变化，正弦波的正弦度降低，如果负载过 重，谐振频率进一步降低，自然换流点后移，有可能造成桥臂直通。18
6.4.1 谐振逆变器主电路（续） 电容分压电路
1
E C1
R E
2
当负载使得输出等效电
T1
D1 容C1* 减小，谐振频率增
加时，输出电压降低，
L1
C2
i1
但输出电压在等效电容 C1*上的分压比增加，使 输出电压基本不变。
6.2.2晶闸管相控交流调压调速系统
异步电动机定子供电频率不变时，其电磁转矩与输入电压有 效值的平方成正比，利用交流调压电路，可以达到调速目的。
1）零位启动保护
1）缺相保护
6.2.3绕线式异步电动机串级调速
*6.3 交流稳压净化电源
基本工作原理
* U2
* * I1 U1
N2
* * IX U in
A1
43 43
JC30
R95 42 42
L01
9
LA1
电源指示
40
74
JC10
VFra Baidu bibliotek
f
遥控盒 72 工作指示 LA2
36
R01 C01 R03 C03
D R96
35
Rv 38
1K 电压调节
35
Rf 57
1K 频率调节
90
LA3 故障指示
80
R02 C02
R04 C04
JC
40
6
接触器
L01 10
C91
C93
率因数高，但负载电流存在频率低于基频的次谐 波分量，应用范围受限制，且调节周期较长。 4
6.1 晶闸管交流变换器（续）
调相触发型调功器
以每个交流电压半周为 调节周期，通过调节晶 闸管的导通相位角进行 调功。
调节周期仅为0.01s， 对于热惯性小的加热系 统也适应。
调相触发调功器特点：负载的电压(电流)是缺角正 弦波，功率因数差，且存在高次谐波，对电网和 无线电波会产生射频干扰。。
定周期过零触发
t
t
Tc1
Tc2
t
t
t
变周期过零触发 3
6.1 晶闸管交流变换器（续）
过零触发半周波控制型调功器
将交流电源每N个电压 半周定为一个调节周期 T，在该调节周期内调 节导通电压半周的个数 M来调节输出功率。
U0
U in
M N
过零触发调功器特点：负载得到的电压(电流)波形 总是完整的正弦波，避免了电流的瞬时冲击，功
5
6.1 晶闸管交流变换器（续）
调功器基本原理框图
零脉冲电路 导通比电路 过流截止电路 “与”门电路 脉冲变压器
6
6.1 晶闸管交流变换器（续）
调功器主电路基本连接型式（设计考虑）
图中双 向晶闸 管可用 两反并 联普通 晶闸管 代替
单相电路
三相四 线电路
7
*6.2 晶闸管相控调速系统
脉冲交替触发，T3和T4由
L3
另一对间隔1800的脉冲交替
1
0
3
4
2
C1 C2 C3 C4
触发，触发周期相同。 T4触发脉冲比T1触发脉冲
L2
L4
滞后一个时间上的相位角θ
E
T2
D2
(θ＝ωt)，改变t就改变了两
D4 个逆变电压的相位θ ，从而
T4
可以调节和控制负载电压的
大小。
(c)
20
6.4.2 一个400Hz谐振逆变器实例
电力电子装置及控制
第６章 晶闸管变流装置
自动化学院
第六章 晶闸管变流装置
§6.1 晶闸管交流变换器
交流调功器工作原理
*§6.2 晶闸管相控调速系统 *§6.3 交流净化型稳压电源
交流净化型稳压电源工作原理
§6.4 晶闸管谐振型逆变器
谐振逆变器主电路结构 一个400Hz谐振逆变器实例
2
6.1 晶闸管交流 变换器
采用相控有源逆变调节逆变角，改变了回馈至电网的转差功率 从而实现调速，调速装置的功率远小于电动机的功率，特别适合 大功率应用（几千千瓦）。
8
6.2.1晶闸管相控整流直流电动机调速系统 1、主电路及系统原理
2.控制电路 包括触发器、控制器、速度调节器、电流调 节器、检测电路
1）触发器
2）输入器