电力电子技术复习题-(2)汇编

电力电子技术总习题试题答案

一、简答题

1、晶闸管导通的条件是什么？

（1）晶闸管阳极和阴极之间施加正向阳极电压

（2）晶闸管门极和阴极之间必须施加适当的正向脉冲电压和电流

2、有源逆变实现的条件是什么？

（1）晶闸管的控制角大于90度，使整流器输出电压Ud为负

（2）整流器直流侧有直流电动势，其极性必须和晶闸管导通方向一致，其幅值应大于变流器直流侧的平均电压

3、电压源逆变电路与电流源逆变电路的区别？

（1）电压型无源逆变电路直流侧接大电容滤波，输出电压为方波交流，输出电流的波形与负载性质有关；电流型无源逆变电路直流侧接大电感滤波，输出电流为方波交流，输出电压的波形与负载性质有关（2）电压型无源逆变电路各逆变开关管都必须反并联二极管，以提供之后的感性负载电流回路；电流型无源逆变电路各逆变开关管不需反并联二极管，但是应在负载两端并联电容，以吸收换流时负载电感中的储能

4、单极性调制与双极性调制的区别？

（1）单极性调制是指逆变器输出的半个周期中，被调制成的脉冲输出电压只有一种极性，正半周为+Ud和零，负半周为-Ud和零

（2）双极性调制是指逆变器输出的每半个周期中都被调制成+/-Ud之间变化的等幅不等宽的脉冲列

在近似相同的条件下，单极性调制比双极性调制具有更好的谐波抑制效果。

5、电力变换的基本类型包括哪些？

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A C-AC

6、半控桥能否用于有源逆变？为什么。

半控桥不能用于有源逆变，因为半控桥整流输出电压在移相范围内始终大于零。

7、直流斩波器的控制方式？

时间比控制方式：定频调宽定宽调频调频调宽瞬时值控制和平均值控制

8、电压型无源逆变的特点是什么？

电压型无源逆变电路输入为恒定的直流电压，输出电压为方波交流电压，输出电流波形与负载的性质有关，阻感需要在功率电子器件旁边反并联二极管，以提供滞后电流的续流回路。

9、简述正弦脉宽调制技术的基本原理？

正弦脉宽调制技术是把正弦波调制成一系列幅值相等，宽度按正弦规律变化的

脉冲列，实现的方式有计算法和调制法两种，调制法分为单极型调制和双极型调制。

10、电力电子技术的定义和作用

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。

11、电力电子系统的基本结构

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，从而获得期更多精品文档

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望性能指标的输出电能。

12、电力电子器件的分类

(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

13、有源逆变和无源逆变的区别

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；

14、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

二、图1所示的单相桥式整流电路中，U?二220V、触发角a = 30，负载为阻感

负载，电感L的值极大，。

1、绘制输出电压U d、输出电流i d、变压器副边电流i2的波形;

2、计算输出电压U d、输出电流i d的平均值及功率因数；

3、计算晶闸管的电流有效值。

R

L

答案：

1 •波形绘制

2 •电路参数计算)

U d =0.9 U 2 cos： =0.9 220 cos30 = 171.47(V)

U d I d 土 171.47 U 2」2 U 2 一 220

3 •电路参数计算

I T 」—24.25(A)

<2

三、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

R = ^，电感

L d 曲：，相电压U 2 =220V ，L B =1mH ，当反电动势E =400V ，控制角a =120°或逆

变角B =60°时，请计算输出电压平均值U d 、输出电流平均值I d 和换相重叠角。

答案:

U d 400

R

代入数据，解得:

U d 二-290.31(V) I d =109.69( A) 换相重叠角计算:

/- ■ JI

■ 6 U 2 sin

6

解得:

= 8.9

四、图3所示单相交流调压电路，U 1为正弦交流输入电压，有效值 5 =220V ，接阻 感负载，其中R= 0.51

，L =2mH ，求负载电流的最大有效值、最大输出功率及此时功 率因数。

I d

171.47 5

=34.29(A)

U d = 2.34 U 2 cosa

6 X B I d

2兀

X B I d

cos ：「cos （a 「）二

图3

答案：

负载电流最大时，电路必须工作在连续模式，此时控制角等于负载阻抗角 负载阻抗角：

_3 出 .1 2^ :<5^<10

=tan (

) = tan (

) =

51.47 R

“ ~ 那么控制角等于51.47时，电流波形连续，负载电流最大 负载电流最大值：

最大输出功率：

P o =U 1 I o cos = 37.7(KW) 此时功率因数：

■ = cos a = cos =0.62

五、图1所示的单相桥式整流电路中，U 2二220V 、触发角a = 60，负载为阻性负 载，R = 10：「。

1、绘制输出电压U d 、输出电流i d 、变压器副边电流i 2的波形；

2、 计算输出电压U d 、输出电流i d 的平均值及功率因数;

3、 请计算晶闸管的电流有效值；

0.5

U i

R 2

( L)2

220

、0.52 0.6282

=275(A)

VT1

L

R