电力电子测试题一

一、填空（29分）

1．（3分）电力电子技术是一门由 电力学     电子学     控制理论 三个学科交叉而形成的。

2．（3分） 电力电子器件一般工作在开关状态。在通常情况下，电力电子器件功率损耗主要为通态损耗，而当器件开关频率较高时，功率损耗主要为开关损耗 。

3．（5分）晶闸管英文名字的缩写是         SCR，门极可关断晶闸管英文名字的缩写是 GTO，电力晶体管英文名字的缩写是GTR，绝缘栅双极型晶体管英文名字的缩写是MOSFET，电力场效应晶体管英文名字的缩写是IGBT 。

4．（3分）单相桥式全控整流电路，带电阻负载时，其a角的移相范围为 180            ；带阻感负载（电感极大）时，其a角的移相范围为   90 ，其交流侧电流中所含谐波的次数为   3，5，7，9，。。。  。

5．（2分）按照直流侧电源性质划分，逆变电路可为：电压型逆变电路       电流型逆变电路 。

6．（4分）自换流逆变电路采用   器件换流    和      强迫换流 两种换流方式，外部换流逆变电路采用电网换流 和  负载换流 两种换流方式。

7．（2分）在复合斩波电路中，电流可逆斩波电路可看作是一个 升压斩波电路和一个降压斩波电路的组合。

8．（3分）常用的PWM跟踪控制方式分别是：滞环比较 定时比较     三角波比较

9．（2分）按照开关过程前后开关器件电压电流状态，软开关电路可分为：

零电压软开关电路        零电流软开关电路

10．（2分）电力电子器件在串联使用时应注意的问题是：均压，在并联使用时应注意的问题又是均流。

二、简答（38分）

1．（6分）晶闸管导通的条件是什么？维持晶闸管导通的条件是什么？怎样使晶闸管由导通变为关断？

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分）

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。（2分）

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分）

2．（6分）实现有源逆变必须满足哪两个必不可少的条件？

答：（a）要有直流电动势，其极性需和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流器直流侧的平均电压；（3分）

3．（4分）逆变器换流按照交替桥臂方向可分为横行换流和纵向换流两种。三相电压型桥式逆变电路和三相电流型桥式逆变电路分别属于那种方向的换流的方式？为什么？

答：三相桥式电压型逆变电路为纵向换流（1分），因为电流在同桥臂上下半桥之间换流（1分）；三相桥式电压型逆变电路为横向换流（1分），因为电流在三个上桥臂之间或三个下桥臂之间换流（1分）。

4．（4分）何为电流型逆变电路？其主要特点是什么？

答：直流源为电流源的逆变电路为电流型逆变电路（1分）。直流侧电流无脉动（1分）；交流侧输出电流为矩形波，电压由负载确定（1分）；无需反并联二极管（1分）。

5．（6分）绘制升压斩波电路的电路图，分析其工作原理，并推导输入输出电压关系式。

6．（6分）请比较全波整流电路与全桥整流电路的优、缺点。

答：全波电路只有一个管压降，损耗小；器件少；器件耐压高；变压器复杂（3分）。全桥电路器件耐压低；变压器简单；损耗大；器件多（3分）。

7.（6分）单相相控调压电路带电阻性负载时，晶闸管控制角α的移相范围是多少？输出电压和功率因数是如何随着α角度变化的？

答：单相相控调压电路带电阻性负载时，晶闸管控制角α的移相范围是0～π（2分）。输出电压和功率因数都随着α增大而减小（4分）。

1．（8分）设流过晶闸管的电流波形如下图3所示，其最大值均为Im，试求各波形的电流平均值Id，电流有效值I。并求在采用额定电流为100A的晶闸管，当不考虑安全余量时，所能送出的平均电流各为多少?

2．（11分）试绘出降压斩波电路的电路原理图，并简述其基本工作原理。推导输出电压平均值Uo与输入电源电压E关于占空比α的表达式，以及输出电流平均值Io与输入电源电流Ii关于占空比α的表达式。若电源电压E=100V，电感极大，负载电阻R=10Ω。计算当T=120ms，每开关周期导通30ms时，输出电压的平均值Uo和输入电流的平均值Ii。

3．（14分）电路如图2所示，已知U2=100V，E=100V,R=2.0W，L足够大，a =30°。

 (1)不考虑LB时，画出ud、id、iVT2、uVT4和i2C的波形，计算Ud、Id和功率因数l；（图3供绘制波形用）

(2)LB=2mH时，画出ud、iVT2的波形，计算Ud、Id、ΔUd和g 。