电力电子技术试题20套及答案docx.docx
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电力电子技术试题20套及答案docx
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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___分段同步_________调制。
4、面积等效原理指的是,___冲量______相等而__形状_____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__MOSFET_,单管输出功率最大的是__GTO_,应用最为广泛的是__IGBT___。
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
___VD1_____;
(2)t1~t2时间段内,电流的通路为___V1____;
(3)
t2~t3时间段内,电流的通路为
__VD2_____;(4)t3~t4时间段内,电流的通路为__V2_____;(5)t4~t5
时间段内,电流的通路为___VD1____;
.
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二、选择题(本题共10小题,前4题每题2分,其余每题1分,共14分)
1、单相桥式PWM逆变电路如下图,单极性调制工作时,在电压的正半周是(B)
A、V1与V4导通,V2与V3关断
B、V1常通,V2常断,V3与V4交替通断
C、V1与V4关断,V2与V3导通
D、V1常断,V2常通,V3与V4交替通断
2、对于单相交流调压电路,下面说法错误的是(C)
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达到稳态时,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180度
3、在三相三线交流调压电路中,输出电压的波形如下图所示,在t1~t2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下图,在t1~t2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()
A、P组阻断,N组整流B、P组阻断,N组逆变
C、N组阻断,P组整流D、N组阻断,P组逆变
.
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5、电阻性负载三相半波可控整流电路中,控制角的范围是(D)
A、30°~150B、0°~120°C、15°~125°D、0°~150°
6、桓流驱动电路中加速电容C的作用是(A)
A、加快功率晶体管的开通B、延缓功率晶体管的关断
C、加深功率晶体管的饱和深度D、保护器件
7、直流斩波电路是一种(C)变换电路。
A、AC/ACB、DC/ACC、DC/DCD、AC/DC
8、为限制功率晶体管的饱和深度,减少存储时间,桓流驱动电路经常采用(B)
A、du/dt抑制电路B、抗饱和电路C、di/dt抑制电路D、吸收电路
9、已经导通的晶闸管的可被关断的条件是流过晶闸管的电流(A)
A、减小至维持电流以下B、减小至擎住电流以下
C、减小至门极触发电流以下D、减小至5A以下
10、IGBT是一个复合型的器件,它是(B)
A、GTR驱动的MOSFETB、MOSFET驱动的GTR
C、MOSFET驱动的晶闸管D、MOSFET驱动的GTO
三、简答题(共3小题,22分)
1、简述晶闸管导通的条件与关断条件。
(7分)
2、电压型逆变电路的主要特点是什么?
(8分)
.
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3、简述实现有源逆变的基本条件,并指出至少两种引起有源逆变失败的原因(
7分)
四、作图题(共
2小题,每题12分,共24分)
1、三相全控桥,阻感负载,主回路整流变压器的接法是
D,y5,采用NPN管的锯齿
波触发器,要求在整流与逆变状态运行。
同步变压器二侧电压经
R-C滤波器滤波后
(滞后角为30°)接到触发电路。
同步变压器的的接法为
Y/Y-10,4接法,如下图
所示,选择晶闸管的同步电压。
(要给出分析过程,分析依据)
晶闸管
VT1
VT2
VT3
VT4
VT5
VT6
主电路电压
+Uu
-Uw
+Uv
-Uu
+Uw
-Uv
同步电压
2、电路与波形如图所示。
(1)若在t1时刻合上K,在t2时刻断开K,画出负载电
阻R上的电压波形;
(2)若在t1时刻合上K,在t3时刻断开K,画出负载电阻R上的电
压波形。
(ug宽
度大于
3600)。
.
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(a)电路图(b)输入电压u2的波形图
五、计算题(共1小题,共20分)
1、电路如图所示,单相全控桥式整流电路接大电感负载,R=4Ω,U2=220V。
(1)触发角为60°时,(a)试求Ud、Id、晶闸管电流平均值IdVT、晶闸管电流有效值IVT、变压器副边电流有效值I2;(b)作出ud、id、iVT2、i2的波形图(图标清楚,比例适当)。
(2)当负载两端接有续流二极管时,(a)试求Ud、Id、IdVT、IVT、IVD、IdVD、I2;(b)作出ud、id、iVT2、iVD、i2的波形图(图标清楚,比例适当)。
考试试卷
(2)卷
一、填空题(本题共6小题,每空1分,共15分)
1、_____GTR____存在二次击穿现象,____________存在擎住现象。
2、功率因数由和这两个因素共同决定的。
3、晶闸管串联时,给每只管子并联相同阻值的电阻R是_措施。
.
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4、同一晶闸管,维持电流IH与掣住电流IL在数值大小上有IL_IH。
5、电力变换通常可分
为:
、、和。
6、在下图中,_V1______和_____VD1___构成降压斩波电路使直流电动机电动运行,工作
于第1象限;__V2_____和___VD2____构成升压斩波电路,把直流电动机的动能转变成为
电能反馈到电源,使电动机作再生制动运行,工作于_2___象限。
二、选择题(本题共11小题,9,10,11小题每题2分,其余每题
1分共14分)
1、下列电路中,不可以实现有源逆变的有(
D)。
A、三相半波可控整流电路
B、三相桥式全控整流电路
C、单相桥式可控整流电路D、单相全波可控整流电路外接续流二极管
2、晶闸管稳定导通的条件(A)
A、晶闸管阳极电流大于晶闸管的擎住电流
B、晶闸管阳极电流小于晶闸管的擎住电流
C、晶闸管阳极电流大于晶闸管的维持电流
D、晶闸管阳极电流小于晶闸管的维持电流
3、三相半波可控整流电路的自然换相点是(B)
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°
4、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(C)
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
5、三相半波可控整流电路中,晶闸管可能承受的反向峰值电压为(D)
.
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A、U2B、U2C、
2U2
.
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D.
U2
6、晶闸管电流的波形系数定义为(B)
.
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A、B、
C、Kf=IdT·ITD、Kf=IdT-IT
7、降压斩波电路中,已知电源电压Ud=16V,负载电压Uo=12V,斩波周期T=4ms,则开通时
on
)
T=(C
A、1ms
B、2ms
C、3ms
D、4ms
8、关于单相桥式
PWM逆变电路,下面说法正确的是(
C)
A、在一个周期内单极性调制时有一个电平,双极性有两个电平
B、在一个周期内单极性调制时有两个电平,双极性有三个电平
C、在一个周期内单极性调制时有三个电平,双极性有两个电平
.
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D、在一个周期内单极性调制时有两个电平,双极性有一个电平
9、对于单相交交变频电路如下图,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()
A、P组阻断,N组整流B、P组阻断,N组逆变
C、N组阻断,P组整流D、N组阻断,P组逆变
10、在三相三线交流调压电路中,输出电压的波形如图所示,在t2~t3时间段内,有(B)
晶闸管导通。
A、1个B、2个C、3个D、4个
三、简答题(本题共4小题,共30分)
1、电压型逆变电路的主要特点是什么?
(
7分)
2、某一晶闸管,额定电压为300V,额定电流为100A,维持电流为4mA,使用在下图所示的各电路中是否合理?
说明其理由。
(不考虑电压、电流裕量)(8分)
.
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3、下面BOOST升压电路中,电感L、电容C与二极管的作用是什么?
(
7分)
4、变压器漏感对整流电路有什么影响?
(8分)
四、作图题(本题共3小题,共26分)
1、画出三相桥式全控整流电路带阻感负载的原理图,并给图中6个晶闸管写上正确
的编号,编号写在晶闸管的正上方或正下方。
变压器采用/Y接法。
(8分)
.
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2、画出下图对应的Ud、iT1、VT1
的波形其中虚线为脉冲信号。
(12
分)
3、将控制电路、检测电路、驱动
电路、主电路填入以下框图中,
组成一个电力电子应用系统。
(6
分)
六、计算题(本题共1小题,共15分)
1、有一个三相全控桥整流电路。
已知电感负载L=0.2H、α=60°、R=1Ω、变压器二次相电压
U2=100V。
试画出Ud的波形,计算负载端输出的直流电压Ud和负载电流平均值Id,计算变压器
二次电流的有效值I2
.
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.
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考试试卷(3)卷
一、填空题:
(本题共7小题,每空1分,共20分)
1、请在正确的空格内标出下面元件的简称:
电力晶体管GTR;可关断晶闸管GTO;功率场效应晶体
管MOSFET;绝缘栅双极型晶体管IGBT;IGBT
是MOSFET和GTR的复合管。
2、晶闸管对触发脉冲的要求是、和。
3、多个晶闸管相并联时必须考虑的问题,解决的方法是。
4、在电流型逆变器中,输出电压波形为波,输出电流波形为波。
5、三相桥式逆变电路,晶闸管换相是在同一桥臂上的上、下二个开关管间进行,
称为__180_____°导电型
6、当温度降低时,晶闸管的触发电流会、正反向漏电流会;
7、常用的过电流保护措施有、、、。
二、选择题(本题共10小题,每题1分,共10分)
1、单相半控桥整流电路的两只晶闸管的触发脉冲依次应相差(A)度。
A、180°B、60°C、360°D、120°
2、α为C度时,三相半波可控整流电路,电阻性负载输出的电压波形,处于连续和断续的临界状态。
A、0度B、60度C、30度D、120度,
3、晶闸管触发电路中,若改变(B)的大小,则输出脉冲产生相位移动,达
到移相控制的目的。
A、同步电压B、控制电压C、脉冲变压器变比D、以上都不能
4、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
.
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5、在一般可逆电路中,最小逆变角βmin选在下面那一种范围合理(A)。
A、30o-35oB、10o-15oC、0o-10oD、0o。
6、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(D)
A、90°B、120°C、150°D、180°
7、若增大SPWM逆变器的输出电压基波频率,可采用控制方法是(C)
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
8、采用多重化电压源型逆变器的目的,主要是为(C)
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
9、为限制功率晶体管的饱和深度,减小存储时间,恒流驱动电路经常采用(B)
dudi
A、dt抑制电路B、抗饱和电路C、dt抑制电路D、吸收电路
10、一般认为交交变频输出的上限频率(D)
A、与电网有相同的频率B、高于电网频率
C、可达电网频率的80%D、约为电网频率的1/2~1/3
三、判断题(正确打√,错误打×):
(本题共10小题,每小题1分,共10分)
1、在半控桥整流带大电感负载不加续流二极管电路中,电路出故障时会出现失控
现象。
(Y)
2、在用两组反并联晶闸管的可逆系统,使直流电动机实现四象限运行时,其中一组
逆变器工作在整流状态,另一组工作在逆变状态。
()
3、晶闸管串联使用时,必须注意均流问题。
()
4、逆变角太大会造成逆变失败。
()
5、并联谐振逆变器必须是略呈电容性电路。
()
6、给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。
()
7、有源逆变指的是把直流电能转变成交流电能送给负载。
()
8、在单相全控桥整流电路中,晶闸管的额定电压应取U2。
()
.
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9、三相半波可控整流电路中,电路输出电压波形的脉动频率为300Hz。
()
10、变频调速是改变电动机内旋转磁场的速度达到改变转速的目的。
()
四、简答题(本题共3小题,共32分)
1、试说明IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET各自的优缺点。
(12分)
器件优点缺点
IGBT
GTR
GTO
电力
MOSFET
2、试分析下图间接交流变流电路的工作原理,并说明其局限性。
(10分)
3、软开关电路可以分为哪几类?
各有什么特点?
(10分)
五、作图题(本题共1小题,共16分)
1、在三相半波整流电路中,如果U相的触发脉冲消失,试绘出在电阻负载下整流电
压ud的波形和V相上晶闸管VT2上的管压降波形。
设触发角分别为15o和60o。
Ud
(1)触发角为15o时
UVT2
.
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(2)触发角为60o时
Ud
UVT2
六、计算题(本题共1小题,共12分)
1、单相桥式全控整流电路,U2=100V,负载中R=20Ω,L值极大,反电动势E=60V。
当α=30°时,要求:
.
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(1)作出ud、id和i2的波形;(3分)
(2)求整流输出平均电压Ud、电流Id,变压器二次电流有效值I2;(4分)
(3)考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。
(5分)
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I
Tn
等于
倍I
T(AV
,如
)
果IT(AV)=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
.
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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。
()
7、过快的晶闸管阳极du/dt会使误导通。
()
8、电流可逆斩波电路可实现直流电动机的四象限运行。
()
9、为避免三次谐波注入电网,晶闸管整流电路中的整流变压器应采用Y/Y接法()
10、在DC/DC变换电路中,可以采用电网换流方法。
()
三、选择题:
(本题共10小题,每题1分,共10分)
1、三相全控桥式整流电路带电阻负载,当触发角α=0o时,输出的负载电压平均值为()。
A、0.45U2B、0.9U2C、1.17U2D、2.34U2
2、变流装置的功率因数总是()。
A、大于1B、等于1C、小于1大于0D、为负
3、三相全控桥式整流电路带大电感负载时,控制角α的有效移相范围是()。
A、0°-90°
B、30°-120°
C、60°-150°
D、90°-150°
4、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、α、I、X
、U
2φ
B、α、I
;
C、α、U
2
D、α、U、X
;
dL
d
2L
5、为限制功率晶体管的饱和深度,减少存储时间,桓流驱动电路经常采用()。
A、du/dt抑制电路B、抗饱和电路C、di/dt抑制电路D、吸收电路
6、单相半控桥电感性负载电路中,在负载两端并联一个续流二极管的作用是()。
.
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A、增加晶闸管的导电能力B、抑制温漂
C、增加输出电压的稳定性D、防止失控现象的产生
7、功率晶体管的安全工作区由以下4条曲线限定:
集电极-发射极允许最高击穿电压,
集电极最大允许直流功率线,集电极最大允许电流线和_______
A、基极最大允许直流功率线B、基极最大允许电压线
C、临界饱和线D、二次击穿功率线
8、直流斩波电路是一种______变换电路。
A、AC/ACB、DC/ACC、DC/DCD、AC/DC
9、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、0度B、60度C、30度D、120度。
10、在晶闸管触发电路中,改变的大小,则输出脉冲产生相位移动,达到移相控制
的目的。
A、同步电压B、控制电压C、脉冲变压器变比D、整流变压器变比
四、简答题:
(本题共4小题,共28分)
1、什么是逆变失败?
逆变失败后有什么后果?
形成的原因是什么?
(8分)
2、下面BOOST升压电路中,电感L与电容C的作用是什么?
(6分)
3、晶闸管变流装置中为什么在主电路上要加入整流变压器进行降压?
(7分)
4、单相电压型逆变电路中,电阻性负载和电感性负载对输出电压、电流有何影响?
.
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电路结构有哪些变化?
(7分)
五、作图题:
(本题共2小题,共14分)
1、对于下图所示的桥式可逆斩波电路,若需使电动机工作于反转电动状态,试分析电路的工作情况,并绘出相应的两条电流流通路径,同时标注电流流向。
(8分)
2、设三相桥式可控整流电路工作于有源逆状态,试画出
β=60o时的整流输出电压波
形(6分)
ud
uab
uac
ubcuba
u
ucb
u
uac
ca
ab
六、计算题(本题共1小题,共18分)
1、三相全控桥式整流电路,L=0.2H,R=4Ω,要求Ud从0~220V之间变化。
试求:
(1)不考虑控制角裕量时的,整流变压器二