《现代电力电子技术》离线作业答案
电力电子技术课后习题答案(第2—5章)
第2章 整流电路2. 2图2-8为具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路,问该变压器还有直流磁化问题吗?试说明:晶闸管承受的最大反向电压为22U 2;当负载是电阻或电感时，其输出电压和电流的波形与单相全控桥时相同。
答：具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路，该变压器没有直流磁化问题。
因为单相全波可控整流电路变压器二次侧绕组中，在正负半周上下绕组中的电流方向相反，波形对称，其一个周期内的平均电流为零，故不存在直流磁化的问题。
以下分析晶闸管承受最大反向电压及输出电压和电流波形的情况。
①以晶闸管VT2为例。
当VT1导通时，晶闸管VT2通过VT1与2个变压器二次绕组并联，所以VT2承受的最大电压为22U 2。
②当单相全波整流电路与单相全控桥式整流电路的触发角α相同时，对于电阻负载：(O~α)期间无晶闸管导通，输出电压为0；(α~π)期间,单相全波电路中VT1导通，单相全控桥电路中VTl 、VT4导通，输出电压均与电源电压U 2相等；( π~απ+)期间均无晶闸管导通，输出电压为0；(απ+~2π)期间，单相全波电路中VT2导通，单相全控桥电路中VT2、VT3导通，输出电压等于－U 2。
对于电感负载： ( α~απ+)期间，单相全波电路中VTl 导通，单相全控桥电路中VTl 、VT4导通，输出电压均与电源电压U2相等； (απ+~2απ+)期间，单相全波电路中VT2导通，单相全控桥电路中VT2、VT3导通，输出波形等于-U2。
可见，两者的输出电压相同，加到同样的负载上时，则输出电流也相同。
2.3.单相桥式全控整流电路，U 2=100V ，负载中R=20Ω，L 值极大，当α=︒30时，要求：①作出U d 、I d 、和I 2的波形；②求整流输出平均电压U d 、电流I d ，变压器二次电流有效值I 2；③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。
解：①Ud 、Id、和I2的波形如下图：②输出平均电压Ud 、电流Id、变压器二次电流有效值I2分别为：Ud =0.9U2cosα=0.9×100×cos︒30＝77.97（V）Id＝Ud/R=77.97/2=38.99(A)I2=Id=38.99(A)③晶闸管承受的最大反向电压为：2U2=1002=141.4(V) -考虑安全裕量，晶闸管的额定电压为：UN=(2~3)×141.4=283~424(V)具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。
现代电力电子技术参考答案
现代电力电子技术参考答案（仅供参考）一、解：1、因为该电路为带阻感负载，且所以30=αVU U d 82445302203423422.cos .cos .=⨯⨯== α2、AA R U I d d 582441082445..===所以流过晶闸管的电流的有效值为：A I I d VT742531.≈=3、整理变压器副边相电流的有效值为：A I I d L 43632.==4、晶闸管承受的最大电压为：VU U M 89538220662.≈⨯==5、负载的有用功率P 为：kwR I Pd 87619105824422..=⨯==6、整流电路的功率因数为：82702.cos ==απλ7、负载电压的波形8、绘制晶闸管电压u VT1的波形9、绘制晶闸管电流i VT1的波形10、绘制变压器副边a 相电流i a 的波形ER+-+-VDu DEi Li D i u L+-oI C+-Ci o U u CTG解：设该电路是降压斩波电路1、由题意可得输入电压%1027±=V E 输出电压：VU 150=当V E 32410127.%)(=-⨯=时，占空比620324150..≈==E U D 当VE72910127.%)(=+⨯=时，占空比50729150..≈==E U D 所以占空比D 的变化范围为0.5-0.622、要保证电感电流不断续，应使最小负载电流大于临界负载电流因V U W P 151000==,max且保持不变，所以A U p I 6761510000.max max ≈==因VU W P mxin15100==,所以A U p I o 67015100.min min≈==而临界负载电流)(sD Lf U I oB-=120，其中D 的最小值，即0.5，sf =20KHZ所以mH D I f U L o s 28067010202501151230..).()(min =⨯⨯⨯-⨯=-∙=所以只要电感L 大于mH 280.，即可保证整个工作范围内电感电流连续。
电力电子技术答案
电力电子技术习题解答习题一1、晶闸管正常导通的条件是什么，导通后流过的电流由什么决定？晶闸管关断的条件是什么，如何实现？答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压〔UAK>0〕，并在门极施加触发电流〔UGK>0〕。
要使晶闸管由导通转为关断，可利用外加反向电压或由外电路作用使流过晶闸管的电流降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断2、有时晶闸管触发导通后，触发脉冲结束后它又关断了，是何原因？答：这是由于晶闸管的阳极电流IA没有到达晶闸管的擎住电流〔IL〕就去掉了触发脉冲，这种情况下，晶闸管将自动返回阻断状态。
在具体电路中，由于阳极电流上升到擎住电流需要一定的时间〔主要由外电路结构决定〕，所以门极触发信号需要保证一定的宽度。
3、图1-32中的阴影局部表示流过晶闸管的电流波形，其最大值均为Im，试计算各波形的电流平均值、有效值。
如不考虑平安裕量，额定电流100A的晶闸管，流过上述电流波形时，允许流过的电流平均值Id各为多少？i i2t02t( a)( b)i i04/327/3t027/3t( c)( d)i i029/4t05/429/4t(e)(f)图1-32习题3附图解：〔a〕I da1I m sin(t)d(t)12I mImm202Ia1(Imsinm21(1cos2t)d(t)Imt)2d(t)22002额定电流100A的晶闸管允许流过的电流有效值为157A，那么I m2157314(A)；平均值为：I da Im100A。
〔b〕I db1I m sin(t)d(t)2I mm 0Ib1(I m sint)2d(t)m21(1cos2t)d(t)Im 0022额定电流100A的晶闸管允许流过的电流有效值为 157A，那么I m 2 157 222(A)；平均值为：I dbm141.33(A)。
1Imsin(t) d(t)3〔c〕Idc Imm 321(I m sint)d(m2(1cos2t)d(t)Im13I c t)()I m3338额定电流100A的晶闸管允许流过的电流有效值为157A，那么I m157247.56(A)；平均值为：dc118.21()I mA 。
电力电子技术课后习题答案
m
第四章 直流-直流变换技术
4-1 答：主要元器件有开关元件、电容器、电感器和快恢复二极管。基本原理是利用对电感的定时地间隙储能及 释放，实现电能的转移和变换。
2-2 答： 使晶闸管导通的条件是：晶闸管处于正向偏置电压时，给门极施加足够功率的触发电压；当晶闸管处于 导通状态时只要将导通的电流减小到小于维持电流，或者直接施加反向电压就可。 2-3 答： 1)
IdVT
IT ( AV )
2)
IdVT
4
IVT
1
i dt
2 4 0
相电压之间通过 VT3 及短路的 VT1 发生短路，从而又烧毁 VT3。
ww
3-12 答：设α=30º 1）单相半波：IdVT=Id=30A，IVT=kf*IdVT=1.606﹡30=48.2A。 2）单相桥式：IdVT=Id/2=15A，IVT=kf*IdVT=1.606﹡15=24.1A。 上述两题均可采用式 3-7（根号中的 sinα应为 sin2α）计算 Kf 3) 提示：三相半波电阻性负载时需要先推出一个晶闸管流过电流（1/3 周期）的有效值计算式和平均值计算 式，获得波形系数 Kf，然后根据一个晶闸管流过电流平均值（是负载电流的 1/3）计算有效值。
da
1/2
后 答
w.
3-11 答：一个晶闸管不能导通时，会导致输出波形缺波头。例如 VT1 不导通，则 输出将直接从
uCb 降为 0。一个晶闸管短路问题将十分严重，例如 VT
w.
uab,uac 的波头将失去，此处
VT3 时，会导致
1 短路，当触发
案 网
1）由 Ud 0.9U 2
1 cos 得: Ud=0.9*220(1+0.866)/2=184.7V 2
西南交《现代电力电子技术》在线作业一【满分答案】
西南交《现代电力电子技术》在线作业一---------------------------单选题1.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:B2.三相半波可控整流电路的自然换相点是（）A.交流相电压的过零点B.本相相电压与相邻电压正半周的交点处C.比三相不控整流电路的自然换相点超前30度D.比三相不控整流电路的自然换相点滞后30度正确答案:B3.对于电力MOSFET，栅极不加电压时，电流（）A.一定导通B.可能导通C.不能导通D.不确定正确答案:C4.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.反向截止正确答案:B5.快速熔断器可以用于过电流保护的电力电子器件是（）A.功率晶体管B. IGBTC.功率MOSFETD.晶闸管正确答案:D6.单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角的最大移相范围是（）A. 90oB. 120oD. 180o正确答案:D7.三相半波带电阻性负载时，α为（）度时，可控整流输出的电压波形处于连续和断续的临界状态A. 0B. 60C. 30D. 120正确答案:C8.一般可逆电路中的βmin选（）合理A.30o-35oB.10o-25oC.0o-10oD. 0o正确答案:A9.电流型逆变器中间直流环节贮能元件是( )A. 电容B. 电感D.电动机正确答案:B10.采用多重化电压源型逆变器的目的,主要是为( )A.减小输出幅值B.增大输出幅值C.减小输出谐波D.减小输出功率正确答案:C---------------------------多选题1.变频电路可分为（）A.交交变频B.交直变频C.交值交变频D.直交变频正确答案:A2.相控整流电路实现有源逆变的条件有（）A.负载侧存在直流电势B.直流电势的绝对值大于整流输出电压的绝对值C.晶闸管触发角大于90度D.晶闸管触发角小于90度正确答案:A3.IGBT具有以下哪三种极性？（）A. 门极KB. 栅极GC.集电极CD.发射极E正确答案:B4.相控整流电路的负载大致可以分为（）A.电阻性负载B.电感性负载C.电容性负载D.反电势负载正确答案:A5.电力变换的类型有（）A.交流变直流B.直流变交流C.直流变直流D.交流变交流正确答案:A6.下列元器件中，半控型有（）A.普通晶闸管B.整流二极管C.逆导晶闸管D.双向晶闸管正确答案:A7.开关管的驱动电路采用的隔离技术有（）A.磁隔离B.电容隔离C.电感隔离D.光耦隔离正确答案:A8.无源逆变电路可以输出（）A.三角波B. 斜波C.矩形波D.脉宽调制波正确答案:C9.电压逆变电路的特点（）A.直流侧接大电感B.交流侧电流接正弦波C.直流侧电压无脉动D.直流侧电流无脉动正确答案:B10.按照开关控制能力，电力电子器件可分为（）A.不可控器件B.半空型器件C.电压控制型器件D.全控型器件正确答案:A---------------------------判断题1.单极性SPWM调制波比双极性SPWM调制波的谐波分量要大些A. 错误B. 正确2.三相半波可控整流电路与三相桥式整流电路相比，要输出相同的Ud，晶闸管承受的正、反向峰值电压较低A. 错误B. 正确正确答案:A3.换相压降消耗有功功率A. 错误B. 正确正确答案:A4.在三相交流调压电路中，至少有一相正向晶闸管与另一相反向晶闸管同时导通A. 错误B. 正确正确答案:B5.变频调速装置属于无源逆变的范畴A. 错误B. 正确6.直流斩波器属于隔离型直直变换器A. 错误B. 正确正确答案:A7.脉宽调制逆变电路存在开关频率高的缺点A. 错误B. 正确正确答案:B8.带阻性负载的单相桥式全控整流电路中，触发角为0时，功率因数也为0A. 错误B. 正确正确答案:A9.恒流驱动电路中抗饱和电路的主要作用是减小存储时间。
电力电子技术课后部分习题参考答案
电力电子技术课后部分习题参考答案1电力电子技术部分复习题参考答案一、略二、图1所示的单相桥式整流电路中，V U 2202=、触发角°=30a ，负载为阻感负载，电感L 的值极大，W =5R 。
1、绘制输出电压d u 、输出电流d i 、变压器副边电流2i 的波形；2、计算输出电压d u 、输出电流d i 的平均值3、计算晶闸管的电流有效值。
VT1VT2VT4VT3udi du RL1u 2i图1 答案：答案：1．波形绘制．波形绘制du2 2．电路参数计算）．电路参数计算）)(47.17130cos 2209.0cos 9.02V U U d =°´´=××=a)(29.34547171A RU I d d ===78.022047.171222===××=U U I U I U d d d l3 3．电路参数计算．电路参数计算 )(25.242A I I d T ==三、图2所示的三相半波可控电路中，相电压V U 2202=、触发角°=30a ，反电动势V E 30=，电感L 的值极大，W =15R 。
1 1、计算输出电压、计算输出电压d u 、输出电流d i 的平均值、的平均值、a a 相的电流a i 的有效值；2 2、绘制输出电压、绘制输出电压d u 、输出电流d i 、a 相的电流a i 的波形的波形b a cVT1VT2VT3di R LEai du T图2答案：答案： 1．电路参数计算)(91.22230cos 22017.1cos 17.12V U U d =°´´=××=a)(86.12153091.222A RE U I d d =-=-=)(43.7386.123A I I d a ===2．波形绘制四、三相全控桥式整流电路带反电动势阻感负载，已知：负载电阻W =1R ，电感=µd L ，相电压V U 2202=，mH L B 1=，当反电动势V E 400=，控制角α=120=120°或逆变角β°或逆变角β°或逆变角β=60=60=60°时，°时，请计算输出电压平均值d U 、输出电流平均值d I 和换相重叠角g 。
电力电子技术课后习题全部答案
电力电子技术答案2-1与信息电子电路中的二极管相比，电力二极管具有怎样的结构特点才使得其具有耐受高压和大电流的能力答：1.电力二极管大都采用垂直导电结构，使得硅片中通过电流的有效面积增大，显著提高了二极管的通流能力。
2.电力二极管在P区和N区之间多了一层低掺杂N区，也称漂移区。
低掺杂N区由于掺杂浓度低而接近于无掺杂的纯半导体材料即本征半导体，由于掺杂浓度低，低掺杂N区就可以承受很高的电压而不被击穿。
2-2.使晶闸管导通的条件是什么答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。
或：uAK>0且uGK>0。
2-3. 维持晶闸管导通的条件是什么怎样才能使晶闸管由导通变为关断答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。
要使晶闸管由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。
2-4图2-27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 ，试计算各波形的电流平均值Id1、Id2、Id3与电流有效值I1、I2、I3。
解：a) Id1=I1=b) Id2=I2=c) Id3=I3=2-5上题中如果不考虑安全裕量,问100A的晶阐管能送出的平均电流I d1、Id2、Id3各为多少这时，相应的电流最大值Im1、Im2、Im3各为多少解：额定电流IT(AV)=100A的晶闸管，允许的电流有效值I=157A,由上题计算结果知a) Im1A, Im2Id2c) Im3=2I=314 Id3=2-6 GTO和普通晶闸管同为PNPN结构,为什么GTO能够自关断,而普通晶闸管不能答：GTO和普通晶阐管同为PNPN结构，由P1N1P2和N1P2N2构成两个晶体管V1、V2，分别具有共基极电流增益和，由普通晶阐管的分析可得，是器件临界导通的条件。
电力电子技术课后习题答案
电力电子技术课后习题答案(总25页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--第一章 电力电子器件使晶闸管导通的条件是什么？答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正相阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。
或者U AK >0且U GK >0维持晶闸管导通的条件是什么怎样才能使晶闸管由导通变为关断答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。
图1－43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I m ，试计算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。
解：a) I d1=Im 2717.0)122(2Im )(sin Im 214≈+=⎰πωπππtI 1=Im 4767.021432Im )()sin (Im 2142≈+=⎰πϖπππwt d tb) I d2=Im 5434.0)122(2Im )(sin Im 14=+=⎰wt d t ππϖπI 2=Im6741.021432Im 2)()sin (Im 142≈+=⎰πϖπππwt d tc) I d3=⎰=20Im 41)(Im 21πωπt dI 3=Im 21)(Im 21202=⎰t d ωππ.上题中如果不考虑安全裕量,问100A 的晶阐管能送出的平均电流I d1、I d2、I d3各为多少这时，相应的电流最大值I m1、I m2、I m3各为多少解：额定电流I T(AV)=100A 的晶闸管，允许的电流有效值I=157A,由上题计算结果知 a) I m135.3294767.0≈≈I A, ≈≈ I m2,90.2326741.0A I≈≈I d2A I m 56.1265434.02≈≈c) I m3=2I=314 I d3=5.78413 m I和普通晶闸管同为PNPN 结构,为什么GTO 能够自关断,而普通晶闸管不能答：GTO 和普通晶阐管同为PNPN 结构，由P1N1P2和N1P2N2构成两个晶体管V1、V2，分别具有共基极电流增益1α和2α，由普通晶阐管的分析可得，121=+αα是器件临界导通的条件。
电力电子技术课后答案
电力电子技术课后答案第6章 PWM控制技术6. l.试说明PWM控制的基本原理。
答：PWM控制就是对脉冲的宽度进行调制的技术。
即通过对一系列脉冲的宽度进行调制来等效地获得所需要波形(含形状和幅值)。
在采样控制理论中有一条重要的结论：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性环节上时，其效果基本相同，冲量即窄脉冲的面积。
效果基本相同是指环节的输出响应波形基本相同。
上述原理称为面积等效原理。
以正弦PWM控制为例。
把正弦半波分成N等分，就可把其看成是N个彼此相连的脉冲列所组成的波形。
这些脉冲宽度相等，都等于/N，但幅值不等且脉冲顶部不是水平直线而是曲线，各脉冲幅值按正弦规律变化。
如果把上述脉冲列利用相同数量的等幅而不等宽的矩形脉冲代替，使矩形脉冲的中点和相应正弦波部分的中点重合，且使矩形脉冲和相应的正弦波部分面积(冲量)相等，就得到PWM波形。
各PWM脉冲的幅值相等而宽度是按正弦规律变化的。
根据面积等效原理，PWM波形和正弦半波是等效的。
对于正弦波的负半周，也可以用同样的方法得到PWM波形。
可见，所得到的PWM波形和期望得到的正弦波等效。
6.5.什么是异步调制？什么是同步调制？两者各有何特点？分段同步调制有什么优点？答：载波信号和调制信号不保持同步的调制方式称为异步调制。
在异步调制方式中，通常保持载波频率fc 固定不变，因而当信号波频率fr变化时，载波比N是变化的。
异步调制的主要特点是：在信号波的半个周期内，PWM波的脉冲个数不固定，相位也不固定，正负半周期的脉冲不对称，半周期内前后1/4周期的脉冲也不对称。
这样，当信号波频率较低时，载波比较大，一周期内的脉冲数较多，正负半周期脉冲不对称和半周期内前后1/4周期脉冲不对称产生的不利影响都较小，PWM波形接近正弦波。
而当信号波频率增高时，载波比N减小，一周期内的脉冲数减少，PWM脉冲不对称的影响就变大，有时信号波的微小变化还会产生PWM脉冲的跳动。
这就使得输出PWM波和正弦波的差异变大。
西南交《现代电力电子技术》在线作业二【满分答案】
西南交《现代电力电子技术》在线作业二---------------------------单选题1.相控交交变频电路的输出最高频率必须小于输入频率的（）A. 1/3B. 1/4C. 1/5D. 1/6正确答案:A2.下列自关断器件中，属于电流控制型器件的是（）A.电力场效应晶体管B.达林顿晶体管C.电力晶体管D.绝缘栅极双极型晶体管正确答案:B3.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、负载电流Id以及变压器漏抗XCB.α以及负载电流IdC.α和U2D.α、U2以及变压器漏抗XC正确答案:A4.单相全控桥式整流大电感负载电路中，控制角的移相范围是（）A. 0-90B. 0-180C.90-180D.180-360正确答案:A5.单相半控桥式整流大电感负载电路中,为了避免出现一个晶闸管一直导通,另两个整流二极管交替换相导通的失控现象发生,采取的措施是在负载两端并联一个( )A. 电容B. 电感C. 电阻D.二极管正确答案:D6.对同一个晶闸管来说，通常其擎住电流要（）维持电流A. 小于B. 大于C. 等于D.小于或等于正确答案:B7.逆导晶闸管是将大功率二极管与何种器件集成在已给管芯上而成（）A.大功率三极管B.逆阻性晶闸管C.双向晶闸管D.可关断晶闸管正确答案:B8.下列描述中不属于IGBT的特点有（）A.开关速度快B.耐高压C.耐大电流D.输入阻抗小正确答案:D9.三相半波整流电路带阻性负载时触发脉冲的移相范围为（）A.0o-90oB.0o-180oC.0o-150oD.0o-120o正确答案:C10.下列器件中，属于电流控制型的电力电子器件有（）A.电力MOSFETB. IGBTC. IGCTD. GTO正确答案:D---------------------------多选题1.下列电路中不可能实现有源逆变的有（）A.三相半波可控整流电路B.三相侨式半控整流电路C.单相桥式整流电路D.单相双半波整流电路外接续流二极管正确答案:B2.相控整流电路实现有源逆变的条件有（）A.负载侧存在直流电势B.直流电势的绝对值大于整流输出电压的绝对值C.晶闸管触发角大于90度D.晶闸管触发角小于90度正确答案:A3.下列描述中属于电力MOSFET的特点有（）A.驱动功率小B.开关速度快C.工作频率高D.耐压高正确答案:A4.按照开关控制能力，电力电子器件可分为（）A.不可控器件B.半空型器件C.电压控制型器件D.全控型器件正确答案:A5.下列可控整流电路中输出电压谐波含量最少的是（）电路A.三相半波B.单相双半波C.三相桥式D.十二相整流正确答案:D6.下列元器件中，可控型有（）A.普通晶闸管B.整流二极管C.逆导晶闸管D.大功率晶体管正确答案:B7.直流斩波器的控制方式有（）A.定频调宽控制B.定宽调频控制C.调频调宽混合控制D.定频定宽控制正确答案:A8.关于PWM控制的特点下列描述正确的是（）A.谐波分量少B.同时调节输出电压与频率C.开关次数低D.动态响应好正确答案:A9.以下描述中，哪几项不是电流型逆变器中间直流环节贮能元件？（）A. 电容B. 电感C.蓄电池D.电动机正确答案:A10.下列电路中，输入整流变压器不存在直流磁化的是（）A.单相桥式整流电路B.单相半波整流电路C.单相双半波整流电路D.单相双半波整流电路外接续流二极管正确答案:A---------------------------判断题1.变流装置其功率因数的高低与电路负载阻抗的性质，无直接关系A. 错误正确答案:B2.三相半波可控整流电路与三相桥式整流电路相比，要输出相同的Ud，晶闸管承受的正、反向峰值电压较低A. 错误B. 正确正确答案:A3.对于三相半波整流电路，电阻性负载，当I一定时，流过晶闸管的电流有效值I会随着控制角的增加而增加。
《电力电子技术》习题解答(高职高专第5版) 第4章习题答案
第4章思考题与习题4.1 什么是电压型和电流型逆变电路？各有何特点？答：按照逆变电路直流侧电源性质分类，直流侧为电压源的逆变电路称为电压型逆变电路，直流侧为电流源的逆变电路称为电流型逆变电路。
电压型逆变电路的主要特点是：（1）直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。
直流电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。
（2）由于直流电压源的钳位作用，交流侧电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关，而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同，其波形接近于三角波或正弦波。
（3）当交流侧为阻感性负载时，需提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用，为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了二极管。
（4）逆变电路从直流侧向交流侧传送的功率是脉动的，因直流电压无脉动，故功率的脉动是由交流电压来提供。
（5）当用于交—直—交变频器中，负载为电动机时，如果电动机工作在再生制动状态，就必须向交流电源反馈能量。
因直流侧电压方向不能改变，所以只能靠改变直流电流的方向来实现，这就需要给交—直整流桥再反并联一套逆变桥。
电流型逆变电路的主要特点是：（1）直流侧串联有大电感，相当于电流源，直流电流基本无脉动，直流回路呈现高阻抗。
（2）因为各开关器件主要起改变直流电流流通路径的作用，故交流侧电流为矩形波，与负载性质无关，而交流侧电压波形和相位因负载阻抗角的不同而不同。
（3）直流侧电感起缓冲无功能量的作用，因电流不能反向，故可控器件不必反并联二极管。
（4）当用于交—直—交变频器且负载为电动机时，若交—直变换为可控整流，则很方便地实现再生制动。
4.2 电压型逆变电路中的反馈二极管的作用是什么？答：在电压型逆变电路中，当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反馈二极管。
当输出交流电压与电流的极性相同时，电流经电路中的可控开关器件流通，而当输出电压与电流极性相反时，由反馈二极管提供电流通道。
现代电力电子技术答案
2. 晶闸管导通的条件是什么？
四、分析计算题（本题共2道小题，每道小题15分，共30分）
1. 将下列表1中空缺的部分按要求填好。
变压器二次相电压U 2对于电感负载满足大电感负载的条件。
表1
答：输出电压可调范围：0~1.17U2
（2分）最大移相范围：900（1分）整流输出平均值COSUUd217.1（2
2. 如图2所示的单相桥式整流电路中，V U 2202=、触发角︒=30a ，负载为阻感负载，电感L 的值极大，Ω=5R 。
（1）绘制输出电压d u 、输出电流d i 、变压器副边电流2i 的波形；
（2）计算输出电压d u 、输出电流d i 的平均值；
（3）计算晶闸管的电流有效值。
VT1VT2VT4
VT3
2u d
i d
u R
L
1u 2
i
教学负责人
签字
年月日。
电力电子技术离线作业答案
浙江大学远程教育学院《电力电子技术》课程作业姓名：应晓兵学号：年级：15春学习中心：建德学习中心—————————————————————————————第1章1．把一个晶闸管与灯泡串联，加上交流电压，如图1-37所示图 1-37问：（1）开关S闭合前灯泡亮不亮（2）开关S闭合后灯泡亮不亮（3）开关S闭合一段时间后再打开，断开开关后灯泡亮不亮原因是什么答：（1）不亮；（2）亮；（3）不亮，出现电压负半周后晶闸管关断。
2．在夏天工作正常的晶闸管装置到冬天变得不可靠，可能是什么现象和原因冬天工作正常到夏天变得不可靠又可能是什么现象和原因答：晶闸管的门极参数IGT、UGT受温度影响，温度升高时，两者会降低，温度升高时，两者会升高，故会引起题中所述现象。
3．型号为KP100-3，维持电流I H＝4mA的晶闸管，使用在如图1-38电路中是否合理为什么（分析时不考虑电压、电流裕量）RTM U V U >==3112220(a) (b)(c)图 1-38 习题5图答：（a ）故不能维持导通(b)而即晶闸管的最大反向电压超过了其额定电压，故不能正常工作（c ）I d =160/1=160A>I H I T =I d =160A<×100=157A 故能正常工作4．什么是IGBT 的擎住现象使用中如何避免答：IGBT 由于寄生晶闸管的影响，可能是集电极电流过大（静态擎住效应），也可能是mA I mA A I H d 42002.010501003=<==⨯=Hd I A I I I >====9.957.1/...56.1521022022duce/dt过大（动态擎住效应），会产生不可控的擎住效应。
实际应用中应使IGBT的漏极电流不超过额定电流，或增加控制极上所接电阻RG的数值，减小关断时的duce/dt，以避免出现擎住现象。
第2章、Ｌd的名称及作用。
（LJ为过流继电器）1．出图2-57中①～⑨各保护元件及VDF图2-57 三相桥式整流电路的保护答：（1）交流进线电抗器限流、限du/dt和di/dt（2）压敏电阻过压保护（3）交流侧阻容保护过压保护（4）桥臂电感限du/dt(由元件换流引起）、di/dt（5）快熔过流保护（6）过压保护电容限制关断过电压对元件的损害（7）抑振电阻防止L、C振荡，限制电容放电电流（8）直流侧压敏电阻直流侧过压保护（9）过流继电器过流时，继电器开路，保护主电路（10）VDF续流二极管为负载电路提供通路，过压保护（11）Ld平波电抗器防止直流电流波动（断流）2．GTR、IGBT等过流保护中，为何要采用检测集射极电压作为保护基准答：1. 如以测量集电极电流I c 为过流保护原则，当I cg 测量误差为cI ∆，则保护电路将在集电极电流为I cg +cI ∆时才动作，但此时工作点已经移至线性放大区，到元件关断时已出现高损耗，导致GTR 损坏。
现代电力电子技术作业及答案
2.1 试说明功率二极管的主要类型及其主要工作特点。
2.2 人们希望的可控开关的理想特性有哪些？2.3 阅读参考文献一，说明常用功率半导体器件的性能特点及其一般应用场合。
2.4 说明MOSFET和IGBT驱动电路的作用、基本任务和工作特点。
3.1 什么是半波整流、全波整流、不控整流、半控整流、全控整流、相控整流？3.2 什么是电压纹波系数、脉动系数、基波电流数值因数、基波电流移位因数（基波功率因素）和整流输入功率因数？3.3 简述谐波与低功率因数（电力公害）的危害，并说明当前抑制相控整流电路网侧电流谐波的措施。
4.1 画出降压换流器（Buck电路）的基本电路结构，简要叙述其工作原理，并根据临界负载电流表达式说明当负载电压VO和电流IO一定时，如何避免负载电流断续。
4.2 画出升压换流器（Boost电路）的基本电路结构，推证其输入/输出电压的变压比M表达式，说明Boost电路输出电压的外特性。
4.3 画出升降压换流器（Buck-Boost电路）的基本电路结构，说明电路工作原理，推证其输入/输出电压（电流）间的关系式。
4.4 画出丘克换流器（Cuk电路）的基本电路结构，说明电路工作原理及主要优点，推证其输入/输出电压（电流）间的关系式。
5.1 正弦脉宽调制SPWM的基本原理是什么？幅值调制率ma和频率调制率mf的定义是什么？5.2 逆变器载波频率fs的选取原则是什么？5.3 简要说明逆变器方波控制方式与PWM控制方式的优缺点。
5.4 画出三相电压型逆变器双极性驱动信号生成的电路原理图，指出图中各变量的含义，简要叙述其工作原理。
6.1 柔性交流输电系统（FACTS）的定义是什么？FACTS控制器具有哪些基本功能类型？6.2 什么是高压直流输电（HVDC）系统？轻型高压直流输电系统在哪些方面具有良好的应用前景？6.3 晶闸管控制电抗器（TCR）的基本原理是什么？晶闸管触发控制角α<90°与α=90°两种情况下等效电抗是否相等，为什么？6.4 作图说明静止无功发生器（SVG）的工作原理与控制方式，分析其与5.4节所述三相逆变器的异同点？6.5 简要说明有源电力滤波器（APF）和动态电压恢复器（DVR）的基本功能和系统组成？6.6 阅读参考文献三，简要说明当前在风力发电技术领域中运用的储能技术、输电技术以及滤波与补偿技术？7.1 电机驱动装置设计的一般准则有哪些？7.2 简要说明直流电机伺服驱动和调速驱动的在控制要求和实现手段上的异同点。
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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。
12. 晶闸管的基本结构及通断条件是什么？参考答案：晶闸管由四层半导体结构组成，是个半控型电力电子器件，导通条件：承受正向阳极电压及门极施加正的触发信号。
关断条件：流过晶闸管的电流降低到维持电流以下。
13. 维持晶闸管导通的条件是什么？参考答案：流过晶闸管的电流大于维持电流。
14. 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______IH。
参考答案：IL〉IH。
15. 电力电子技术的定义和作用？参考答案：电力电子技术是研究利用电力电子器件实现电能变换和控制的电路，内容涉及电力电子器件、功率变换技术和控制理论，作用是把粗电变成负载需要的精电。
16. 双极型器件和单极型器件的特点与区别？参考答案：双极型，电流驱动，通流能力很强，开关速度较低，所需驱动功率大，驱动电路复杂；单极型，电压驱动，开关速度快，输入阻抗高，热稳定性好，所需驱动功率小而且驱动电路简单。
17. GTO和普通晶闸管同为PNPN结构，为什么GTO能够自关断，而普通晶闸管不能？参考答案：GTO是多胞结构，门极和阴极的电阻小，并且GTO胞元工作时处于浅度饱和状态，从而可以采取向外抽电流方式使GTO关断。
18. 可关断晶闸管（GTO）的电流关断增益βoff的定义式为βoff=______。
参考答案：βoff=IATO/IGM。
现代电力电子技术第2次作业一、单项选择题(只有一个选项正确，共10道小题)1. 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°正确答案：D2. 单相全控桥大电感负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压为( )(A) U2(B) U2(C) 2U2(D) U2正确答案：B3. 单相全控桥电阻性负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压为( )(A) U2(B) 2U2(C) U2(D) U2正确答案：C4. 单相半控桥式整流大电感负载电路中，为了避免出现一个晶闸管一直导通，另两个整流二极管交替换相导通的失控现象发生，采取的措施是在负载两端并联一个（）(A) 电容(B) 电感(C) 电阻(D) 二极管正确答案：D5. 单相全控桥式整流大电感负载电路中，控制角α的移相范围是( )(A) 0°～90°(B) 0°～180°(C) 90°～180°(D) 180°～360°正确答案：A6. 单相全控桥反电动势负载电路中，当控制角α大于不导电角δ时，晶闸管的导通角θ=( )(A) π-α(B) π+α(C) π-δ-α(D) π+δ-α正确答案：C7. 三相半波可控整流电阻性负载电路的控制角α为何值时，输出电流波形会出现零点。
（注意是出现一个零点，而不是一段为零的区域）（）(A) 15°(B) 30°(C) 45°(D) 60°正确答案：B8. 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：D9. 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、负载电流Id以及变压器漏抗XC(B) α以及负载电流Id(C) α和U2(D) α、U2以及变压器漏抗XC正确答案：A10. 三相半波可控整流电路的自然换相点是( )(A) 交流相电压的过零点(B) 本相相电压与相邻相电压正半周的交点处(C) 比三相不控整流电路的自然换相点超前30°(D) 比三相不控整流电路的自然换相点滞后60°正确答案：B四、主观题(共16道小题)11. 整流电路的主要分类方式？参考答案：按组成的器件可分为不可控（二极管）、半控（SCR)、全控(全控器件）三种；按电路结构可分为桥式电路和半波电路；按交流输入相数分为单相电路和三相电路。
12. 单相全控桥式整流大电感负载电路中，晶闸管的导通角θ=________。
参考答案：180°。
13. 单相全控桥式整流阻性负载电路中，晶闸管的移相范围________。
参考答案：0～180°。
14. 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Ud的极性必须与整流时输出的极性___________，且满足|Ud|<|Ed|。
参考答案：相反。
15.参考答案：16.参考答案：17.参考答案：18.参考答案：19. 图1-1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，试计算各波形的电流平均值Id1、Id2、Id3与电流有效值I1、I2、I3。
参考答案：20. 如果不考虑安全裕量,问100A的晶闸管能送出的平均电流Id1、Id2、Id3各为多少？这时，相应的电流最大值 Im1、Im2、Im3各为多少?参考答案：21. 有源逆变的条件是什么？参考答案：实现的条件是基于相控整流电路形式，满足：１）负载侧存在直流电势，并且直流电势的绝对值大于整流输出电压的绝对值；２）晶闸管的触发角大于９０度。
22. 半控能否用于有源逆变，为什么？参考答案：半控桥不能用于有源逆变，因为半控桥整流输出电压始终大于零。
23.参考答案：24. 在可控整流的负载为纯电阻情况下，电阻上的平均电流与平均电压之乘积，是否等于负载功率？为什么？参考答案：25. 在可控整流的负载为大电感与电阻串联的情况下，果忽略电感的电阻，时负载电阻上的电流平均值与电压平均值的乘积是否等于负载功率?为什么?参考答案：负载功率等于电流平均值与电压平均值和乘积，P=Pd。
因为，虽然Ud的波形存在谐波分量，但id是恒定的直流，没有谐波分量，而功率是同次谐波电压、电流的乘积，所以，负载功率等于电流平均值与电压平均值的乘积，即P=Pd。
26. 某单相可控整流电路给电阻性负载供电和给反电动势负载蓄电池充电，在流过负载电流平均值相同的条件下，哪一种负载的晶闸管额定电流应选大一点？为什么？参考答案：现代电力电子技术第3次作业一、单项选择题(只有一个选项正确，共2道小题)1. 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正确答案：A2. 升压斩波电路中，已知电源电压Ud=12V，导通比Kt=1/3，则负载电压U0=（）(A) 4V(B) 18V(C) 36V(D) 48V正确答案：B四、主观题(共7道小题)3. 直流斩波器的工作原理是什么？参考答案：通过控制电路周期性地对DC/DC变换主电路的电力电子器件快速通断控制，将输入的直流电压斩成一系列幅值相等的脉冲电压，改变脉冲列的脉冲宽度或频率，并经过LC 低通滤波器处理以后实现对输出电压平均值的调节。
4. 直流斩波器的控制方式是什么？参考答案：直流斩波器的控制方式（１）定频调宽（２）定宽调频（３）调频调宽瞬时值控制和平均值控制。
5. 整流斩波器的基本组成元件是什么？参考答案：电力电子器件、电感和电容组成。
6.参考答案：7.参考答案：8.参考答案：9. 电源为220V的单相反并联交流调压电路对1.5Ω的电阻负载进行调压求控制角为30º时，负载上的电压有效值U O、电流有效值I O和功率因数λ0。
参考答案：现代电力电子技术第4次作业一、单项选择题(只有一个选项正确，共5道小题)1. 逆变电路是（）(A) AC/DC变换器(B) DC/AC变换器(C) AC/AC变换器(D) DC/DC变换器正确答案：B2. 将直流电能转换为交流电能馈送给交流电网的变流器是（）(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：C3. 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正确答案：C4. 采用多重化电压源型逆变器的目的，主要是为( )(A) 减小输出幅值(B) 增大输出幅值(C) 减小输出谐波(D) 减小输出功率正确答案：C5. 电流型逆变器中间直流环节贮能元件是( )(A) 电容(B) 电感(C) 蓄电池(D) 电动机正确答案：B四、主观题(共9道小题)6. 无源逆变和有源逆变的区别?参考答案：有源逆变是把直流电能逆变成交流电能后送给电网；无源逆变是把直流电能逆变正交流电能后送给负载；。