1、第一章 電力電子器件填空題：1.電力電子器件一般工作在 開關(guān) 狀態(tài)。2.在通常情況下，電力電子器件功率損耗主要為 通態(tài)損耗 ，而當(dāng)器件開關(guān)頻率較高時，功率損耗主要為 開關(guān)損耗 。3.電力電子器件組成的系統(tǒng)，一般由 控制電路 、 驅(qū)動電路 、 主電路 三部分組成，由于電路中存在電壓和電流的過沖，往往需添加 檢測與保護電路 。4.按內(nèi)部電子和空穴兩種載流子參與導(dǎo)電的情況，電力電子器件可分為 單極性 、 雙極性 、 復(fù)合型 三類。5.電力二極管的工作特性可概括為 單向?qū)щ娦?。6.電力二極管的主要類型有 整流二極管 、 快恢復(fù)二極管 、 肖特基二極管 。7.肖特基二極管的開關(guān)損耗 小于 快恢復(fù)二極管

2、的開關(guān)損耗。8.晶閘管的基本工作特性可概括為 門極端 正向觸發(fā)則導(dǎo)通、 陽極與陰極端的強電壓 反向則截止。9.對同一晶閘管，維持電流IH與擎住電流IL在數(shù)值大小上有IL 大于 IH 。 10.晶閘管斷態(tài)不重復(fù)電壓UDRM與轉(zhuǎn)折電壓Ubo數(shù)值大小上應(yīng)為UDRM 小于 Ubo。11.逆導(dǎo)晶閘管是將 二極管 與晶閘管 反并聯(lián) （如何連接）在同一管芯上的功率集成器件。12.GTO的 多元集成 結(jié)構(gòu)是為了便于實現(xiàn)門極控制關(guān)斷而設(shè)計的。13.功率晶體管GTR從高電壓小電流向低電壓大電流躍變的現(xiàn)象稱為 擊穿 。14.MOSFET的漏極伏安特性中的三個區(qū)域與GTR共發(fā)射極接法時的輸出特性中的三個區(qū)域有對應(yīng)關(guān)系

3、，其中前者的截止區(qū)對應(yīng)后者的 截止區(qū) 、前者的飽和區(qū)對應(yīng)后者的 放大區(qū) 、前者的非飽和區(qū)對應(yīng)后者的 飽和區(qū) 。15.電力MOSFET的通態(tài)電阻具有 正 溫度系數(shù)。16.IGBT 的開啟電壓UGE（th）隨溫度升高而 降低 ，開關(guān)速度 低于 電力MOSFET 。17.功率集成電路PIC分為二大類，一類是高壓集成電路，另一類是 功率集成電路 。18.按照驅(qū)動電路加在電力電子器件控制端和公共端之間的性質(zhì)，可將電力電子器件分為 電流控制型 和 電壓控制型 兩類。19.為了利于功率晶體管的關(guān)斷，驅(qū)動電流后沿應(yīng)是 緩慢衰減 。20.GTR的驅(qū)動電路中抗飽和電路的主要作用是 加快關(guān)斷速度 。21.抑制過電壓

4、的方法之一是用 RC電路 吸收可能產(chǎn)生過電壓的能量，并用電阻將其消耗。在過電流保護中，快速熔斷器的全保護適用于 小 功率裝置的保護 。22.功率晶體管緩沖保護電路中的二極管要求采用 快恢復(fù) 型二極管，以便與功率晶體管的開關(guān)時間相配合。23.晶閘管串聯(lián)時，給每只管子并聯(lián)相同阻值的電阻R是 靜態(tài)均壓 措施，給每只管子并聯(lián)RC支路是 動態(tài)均壓 措施，當(dāng)需同時串聯(lián)和并聯(lián)晶閘管時，應(yīng)采用 先串后并 的方法。24.IGBT的通態(tài)壓降在1/2或1/3額定電流以下區(qū)段具有 負 溫度系數(shù)， 在1/2或1/3額定電流以上區(qū)段具有 正 溫度系數(shù)。25.在如下器件：電力二極管（Power Diode）、晶閘管（SCR

5、）、門極可關(guān)斷晶閘管（GTO）、電力晶體管（GTR）、電力場效應(yīng)管（電力MOSFET）、絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）中，屬于不可控器件的是 Power Diode ，屬于半控型器件的是 SCR ，屬于全控型器件的是 GTO、GTR、電力MOSFET、IGBT ；屬于單極型電力電子器件的有 電力MOSFET ，屬于雙極型器件的有 Power Diode、SCR、GTO、GTR ，屬于復(fù)合型電力電子器件的有 IGBT ；在可控的器件中，容量最大的是 GTO ，工作頻率最高的是 電力MOSFET ，屬于電壓驅(qū)動的是電力MOSFET、IGBT ，屬于電流驅(qū)動的是 SCR、GTO、GTR 。 簡答題：

6、26.電力電子器件是如何定義和分類的？同處理信息的電子器件相比，它的特點是什么？27.應(yīng)用電力電子器件的系統(tǒng)組成如題圖1-27所示，試說明其中保護電路的重要意義？ 28.二極管的電阻主要是作為基片的低摻雜N區(qū)的歐姆電阻，阻值較高且為常量，為何二極管在正向電流較大時管壓降仍然很低？ 29.二極管在恢復(fù)阻斷能力時為什么會形成反向電流和反向電壓過沖？這與它們的單相導(dǎo)電性能是否矛盾？這種反向電流在電路使用中會帶來什么問題？30.使晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？ 答：使晶閘管導(dǎo)通的條件：晶閘管承受正向陽極電壓，并在門極施加觸發(fā)電流（脈沖）?；颍簎AK>0且uGK>0，直到晶閘管電流達到擎住電流IL

7、以上。31.維持晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？怎樣才能使晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷？ 答：維持晶閘管導(dǎo)通的條件是使晶閘管的電流大于能保持晶閘管導(dǎo)通的最小電流，即維持電流。要使晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷，可利用外加電壓和外電路的作用使流過晶閘管的電流降到接近于零的某一數(shù)值以下，即降到維持電流以下，便可使導(dǎo)通的晶閘管關(guān)斷。32.GTO和普通晶閘管同為PNPN結(jié)構(gòu)，為什么GTO能夠自關(guān)斷，而普通晶閘管不能？答：GTO和普通晶閘管同為PNPN結(jié)構(gòu)，由P1N1P2和N1P2N2構(gòu)成兩個晶體管V1、V2，分別具有共基極電流增益和，由普通晶閘管的分析可得，+=1是器件臨界導(dǎo)通的條件。+1，兩個等效晶體管過飽和而導(dǎo)通；+1，不

8、能維持飽和導(dǎo)通而關(guān)斷。GTO之所以能夠自行關(guān)斷，而普通晶閘管不能，是因為GTO與普通晶閘管在設(shè)計和工藝方面有以下幾點不同：1) GTO在設(shè)計時較大，這樣晶體管V2控制靈敏，易于GTO關(guān)斷；2) GTO導(dǎo)通時的+更接近于1，普通晶閘管+1.15，而GTO則為+1.05，GTO的飽和程度不深，接近于臨界飽和，這樣為門極控制關(guān)斷提供了有利條件；3) 多元集成結(jié)構(gòu)使每個GTO元陰極面積很小，門極和陰極間的距離大為縮短，使得P2極區(qū)所謂的橫向電阻很小，從而使從門極抽出較大的電流成為可能。33.GTR的安全工作區(qū)是如何定義的？如題圖1-33所示，GTR帶電感性負載時，如果不接二極管VD會產(chǎn)生什么問題？有了

9、二極管VD是否還要加緩沖電路呢？ 34.如何防止電力MOSFET因靜電感應(yīng)應(yīng)起的損壞？答：電力MOSFET的柵極絕緣層很薄弱，容易被擊穿而損壞。MOSFET的輸入電容是低泄露電容，當(dāng)柵極開路時極易受靜電干擾而充上超過±20V的擊穿電壓，所以為防止MOSFET因靜電感應(yīng)而引起的損壞，應(yīng)注意以下幾點：一般在不用時將其三個電極短接；裝配時人體、工作臺、電烙鐵必須接地，測試時所有儀器外殼必須接地；電路中，柵、源極間常并聯(lián)齊納二極管以防止電壓過高；漏、源極間也要采取緩沖電路等措施吸收過電壓。35.晶閘管的觸發(fā)電路有哪些要求？36.GTO與GTR同為電流控制器件，前者的觸發(fā)信號與后者的驅(qū)動信號有

10、哪些異同？37.IGBT、GTR、GTO和電力MOSFET的驅(qū)動電路各有什么特點？答：IGBT驅(qū)動電路的特點是：驅(qū)動電路具有較小的輸出電阻，IGBT是電壓驅(qū)動型器件，IGBT的驅(qū)動多采用專用的混合集成驅(qū)動器。GTR驅(qū)動電路的特點是：驅(qū)動電路提供的驅(qū)動電流有足夠陡的前沿，并有一定的過沖，這樣可加速開通過程，減小開通損耗，關(guān)斷時，驅(qū)動電路能提供幅值足夠大的反向基極驅(qū)動電流，并加反偏截止電壓，以加速關(guān)斷速度。GTO驅(qū)動電路的特點是：GTO要求其驅(qū)動電路提供的驅(qū)動電流的前沿應(yīng)有足夠的幅值和陡度，且一般需要在整個導(dǎo)通期間施加正門極電流，關(guān)斷需施加負門極電流，幅值和陡度要求更高，其驅(qū)動電路通常包括開通驅(qū)動

11、電路，關(guān)斷驅(qū)動電路和門極反偏電路三部分。電力MOSFET驅(qū)動電路的特點：要求驅(qū)動電路具有較小的輸入電阻，驅(qū)動功率小且電路簡單。38.全控型器件的緩沖電路的主要作用是什么？試分析RCD緩沖電路中各組件的作用。答：全控型器件緩沖電路的主要作用是抑制器件的內(nèi)因過電壓，du/dt或過電流和di/dt，減小器件的開關(guān)損耗。RCD緩沖電路中，各元件的作用是：開通時，Cs經(jīng)Rs放電，Rs起到限制放電電流的作用；關(guān)斷時，負載電流經(jīng)VDs從Cs分流，使du/dt減小，抑制過電壓。39.試說明IGBT、GTR、GTO和電力MOSFET各自的優(yōu)缺點。答：器 件優(yōu) 點缺 點IGBT開關(guān)速度高，開關(guān)損耗小，具有耐脈沖電

12、流沖擊的能力，通態(tài)壓降較低，輸入阻抗高，為電壓驅(qū)動，驅(qū)動功率小。開關(guān)速度低于電力MOSFET，電壓，電流容量不及GTOGTR耐壓高，電流大，開關(guān)特性好，通流能力強，飽和壓降低。開關(guān)速度低，為電流驅(qū)動，所需驅(qū)動功率大，驅(qū)動電路復(fù)雜，存在二次擊穿問題。GTO電壓、電流容量大，適用于大功率場合，具有電導(dǎo)調(diào)制效應(yīng)，其通流能力很強。電流關(guān)斷增益很小，關(guān)斷時門極負脈沖電流大，開關(guān)速度低，驅(qū)動功率大，驅(qū)動電路復(fù)雜，開關(guān)頻率低。電 力MOSFET開關(guān)速度快，輸入阻抗高，熱穩(wěn)定性好，所需驅(qū)動功率小且驅(qū)動電路簡單，工作頻率高，不存在二次擊穿問題。電流容量小，耐壓低，一般只適用于功率不超過10kW的電力電子裝置。計

13、算題：40.晶閘管在單相正弦有效值電壓220V時工作，若考慮晶閘管的安全裕量為2.5，其電壓定額應(yīng)選多大?41.流經(jīng)晶閘管的電流波形如題圖1-41所示。試計算電流波形的平均值、有效值及波形系數(shù)。若取安全裕量為2，問額定電流為100A的晶閘管，其允許通過的電流平均值和最大值為多少？ 42.在題圖1-42電路中，E=50V，R=0.5W，L=0.5H，晶閘管擎住電流為15mA。要使晶閘管導(dǎo)通，門極觸發(fā)脈沖寬度至少應(yīng)為多少？ 43.題圖1-43中陰影部分為晶閘管處于通態(tài)區(qū)間的電流波形，各波形的電流最大值均為Im，試計算各波形的電流平均值Id1、Id2、Id3與電流有效值I1、I2、I3。解

14、：a) Id1=()0.2717 ImI1=0.4767 Imb) Id2 =()0.5434 ImI2 =0.6741Ic) Id3= ImI3 = Im44.上題中如果不考慮安全裕量，問100A的晶閘管能送出的平均電流Id1、Id2、Id3各為多少？這時，相應(yīng)的電流最大值Im1、Im2、 Im3各為多少 ? 解：額定電流I T(AV) =100A的晶閘管，允許的電流有效值I =157A，由上題計算結(jié)果知a) Im1329.35，Id10.2717 Im189.48b) Im2232.90,Id20.5434 Im2126.56c) Im3=2 I = 314,Id3= Im3=78.55第

15、二章 整流電路填空題：1.電阻負載的特點是 電壓與電流成正比 ，在單相半波可控整流電阻性負載電路中，晶閘管控制角的最大移相范圍是 0°180° 。2.阻感負載的特點是 流過電感的電流不能發(fā)生突變 ，在單相半波可控整流帶阻感負載并聯(lián)續(xù)流二極管的電路中，晶閘管控制角的最大移相范圍是 0°180° ，其承受的最大正反向電壓均為，續(xù)流二極管承受的最大反向電壓為（設(shè)U2為相電壓有效值）。3.單相橋式全控整流電路中，帶純電阻負載時，角移相范圍為 0°180° ，單個晶閘管所承受的最大正向電壓和反向電壓分別為和；帶阻感負載時，角移相范圍為 0

16、76;90° ，單個晶閘管所承受的最大正向電壓和反向電壓分別為和；帶反電動勢負載時，欲使電阻上的電流不出現(xiàn)斷續(xù)現(xiàn)象，可在主電路中直流輸出側(cè)串聯(lián)一個 平波電抗器 。4.單相全控橋反電動勢負載電路中，當(dāng)控制角大于不導(dǎo)電角d時，晶閘管的導(dǎo)通角q = -d- ； 當(dāng)控制角小于不導(dǎo)電角d時，晶閘管的導(dǎo)通角q = -2d 。5.從輸入輸出上看，單相橋式全控整流電路的波形與 單相全波 的波形基本相同，只是后者適用于 低 輸出電壓的場合。6.電阻性負載三相半波可控整流電路中，晶閘管所承受的最大正向電壓UFM等于，晶閘管控制角的最大移相范圍是 150° ，使負載電流連續(xù)的條件為 30

17、6; (U2為相電壓有效值)。7.三相半波可控整流電路中三個晶閘管的觸發(fā)脈沖相位按相序依次互差 120° ，當(dāng)它帶阻感負載時，a的移相范圍為 0°90° 。8.三相橋式全控整流電路帶電阻負載工作中，共陰極組中處于通態(tài)的晶閘管對應(yīng)的是 最高 的相電壓，而共陽極組中處于導(dǎo)通的晶閘管對應(yīng)的是 最低 的相電壓；這種電路角的移相范圍是 0°120° ，ud波形連續(xù)的條件是 60° 。9.對于三相半波可控整流電路，考慮換相重迭角的影響，將會使得輸出電壓平均值Ud 減小 。10.電容濾波單相不可控整流帶電阻負載電路中，空載時，輸出電壓為，隨負載加重

18、Ud逐漸趨近于，通常設(shè)計時，應(yīng)取RCT，此時輸出電壓為(U2為相電壓有效值)Ud 1.2 U2。11.電容濾波三相不可控整流帶電阻負載電路中，電流id 斷續(xù)和連續(xù)的臨界條件是，電路中的二極管承受的最大反向電壓為U2。12.實際工作中，整流電路輸出的電壓是周期性的非正弦函數(shù)，當(dāng)從0°90°變化時，整流輸出的電壓ud的諧波幅值隨的增大而 增大 ，當(dāng)從90°180°變化時，整流輸出的電壓 ud 的諧波幅值隨的增大而 減小 。13.三相橋式全控整流電路帶阻感負載時，設(shè)交流側(cè)電抗為零，直流電感L為足夠大。當(dāng)=30°時，三相電流有效值與直流電流的關(guān)系為I=

19、Id ，交流側(cè)電流中所含的諧波次數(shù)為，其整流輸出電壓中所含的諧波次數(shù)為。14.帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路適用于 低電壓大電流 的場合 ，當(dāng)它帶電感負載時，移相范圍是 0°90° ，帶電阻負載時，移相范圍是 0°120° ；如果不接平衡電抗器，則每管最大的導(dǎo)通角為 60° ，每管的平均電流為 1/6 Id 。15.多重化整流電路可以提高 功率因數(shù) ，其中移相多重聯(lián)結(jié)有 并聯(lián)多重聯(lián)結(jié) 和 串聯(lián)多重聯(lián)結(jié) 兩大類。16.逆變電路中，當(dāng)交流側(cè)和電網(wǎng)連結(jié)時，這種電路稱為 有源逆變 ，欲實現(xiàn)有源逆變，只能采用 全控整流 電路 ，當(dāng)控制角 0<

20、< /2 時，電路工作在 整流 狀態(tài)；/2< < 時，電路工作在 逆變 狀態(tài)。17.在整流電路中，能夠?qū)崿F(xiàn)有源逆變的有 單相全控橋 、 三相全控橋 等（可控整流電路均可），其工作在有源逆變狀態(tài)的條件是 /2< 使Ud為負值和 要有直流電動勢，其極性需和晶閘管的導(dǎo)通方向一致，其值應(yīng)大于變流器直流側(cè)的平均電壓 。18.晶閘管直流電動機系統(tǒng)工作于整流狀態(tài)，當(dāng)電流連續(xù)時，電動機的機械特性為一組 硬特性曲線 ，當(dāng)電流斷續(xù)時，電動機的理想空載轉(zhuǎn)速將 降低 ，隨的增加，進入斷續(xù)區(qū)的電流 增加 。19.直流可逆電力拖動系統(tǒng)中電動機可以實現(xiàn)四象限運行，當(dāng)其處于第一象限時，電動機作 電動機

21、 運行，電動機 正 轉(zhuǎn)，正組橋工作在 整流 狀態(tài)；當(dāng)其處于第四象限時，電動機做 發(fā)電回饋制動 運行，電動機 反 轉(zhuǎn)， 反 組橋工作在逆變狀態(tài)。20.大、中功率的變流器廣泛應(yīng)用的是 晶閘管相位控制方式 觸發(fā)電路，同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路，可分為三個基本環(huán)節(jié)，即 脈沖的形成與放大 、 鋸齒波的形成和脈沖移相 和 同步環(huán)節(jié) 。簡答題：21.如題圖2-21所示的單相橋式半控整流電路中可能發(fā)生失控現(xiàn)象，何為失控，怎樣抑制失控？ 22.單相全波可控整流電路與單相橋式全控整流電路從直流輸出端或從交流輸入端看均是基本一致的，那么二者是否有區(qū)別呢？23.三相半波整流電路，可以將整流變壓器的二次繞組分為兩段成為

22、曲折接法，每段的電動勢相同，其分段布置及其向量如題圖2-23所示，此時線圈的繞組增加了一些，銅的用料約增加10%，問變壓器鐵心是否被直流磁化，為什么？答：變壓器鐵心不會被直流磁化。原因如下：變壓器二次繞組在一個周期內(nèi)：當(dāng)a1c2對應(yīng)的晶閘管導(dǎo)通時，a1的電流向下流，c2的電流向上流；當(dāng)c1b2對應(yīng)的晶閘管導(dǎo)通時，c1的電流向下流，b2的電流向上流；當(dāng)b1a2對應(yīng)的晶閘管導(dǎo)通時，b1的電流向下流，a2的電流向上流；就變壓器的一次繞組而言，每一周期中有兩段時間（各為120°）由電流流過，流過的電流大小相等而方向相反，故一周期內(nèi)流過的電流平均值為零，所以變壓器鐵心不會被直流磁化。24.三相

23、半波整流電路的共陰極接法與共陽極接法，a、b兩相的自然換相點是同一點嗎？如果不是，它們在相位上差多少度？ 答：三相半波整流電路的共陰極接法與共陽極接法，a、b兩相之間換相的的自然換相點不是同一點。它們在相位上相差180°。25.有兩組三相半波可控整流電路，一組是共陰極接法，一組是共陽極接法，如果它們的觸發(fā)角都是，那么共陰極組的觸發(fā)脈沖與共陽極組的觸發(fā)脈沖對同一相來說，例如都是a相，在相位上差多少度？ 答：相差180°。26.題圖2-26為具有變壓器中心抽頭的單相全波可控整流電路，問該變壓器還有直流磁化問題嗎？試說明：晶閘管承受的最大反向電壓為2；當(dāng)負載是電阻或電感時，其輸出

24、電壓和電流的波形與單相全控橋時相同。27.在三相橋式全控整流電路中，電阻負載，如果有一個晶閘管不能導(dǎo)通，此時的整流電壓ud波形如何？如果有一個晶閘管被擊穿而短路，其它晶閘管受什么影響？28.單相橋式全控整流電路、三相橋式全控整流電路中，當(dāng)負載分別為電阻負載或電感負載時，要求的晶閘管移相范圍分別是多少？答：單相橋式全控整流電路，當(dāng)負載為電阻負載時，要求的晶閘管移相范圍是0 180°，當(dāng)負載為電感負載時，要求的晶閘管移相范圍是0 90°。 三相橋式全控整流電路，當(dāng)負載為電阻負載時，要求的晶閘管移相范圍是0 120°，當(dāng)負載為電感負載時，要求的晶閘管移相范圍是0 90&

25、#176;。29.三相全控橋，電動機負載，要求可逆，整流變壓器的接法是D，y-5，采用NPN鋸齒波觸發(fā)器，并附有滯后30°的RC濾波器，決定晶閘管的同步電壓和同步變壓器的聯(lián)結(jié)形式。30.單相橋式全控整流電路，其整流輸出電壓中含有哪些次數(shù)的諧波？其中幅值最大的是哪一次？變壓器二次側(cè)電流中含有哪些次數(shù)的諧波？其中主要的是哪幾次？ 答：單相橋式全控整流電路，其整流輸出電壓中含有2k（k=1、2、3）次諧波，其中幅值最大的是2次諧波。變壓器二次側(cè)電流中含有2k1（k1、2、3）次即奇次諧波，其中主要的有3次、5次諧波。31.三相橋式全控整流電路，其整流輸出電壓中含有哪些次數(shù)的諧波？其中幅值最

26、大的是哪一次？變壓器二次側(cè)電流中含有哪些次數(shù)的諧波？其中主要的是哪幾次？ 答：三相橋式全控整流電路的整流輸出電壓中含有6k（k=1、2、3）次的諧波，其中幅值最大的是6次諧波。變壓器二次側(cè)電流中含有6k±1(k=1、2、3)次的諧波，其中主要的是5、7次諧波。32.變壓器漏感對整流電路有何影響？ 33.無功功率和諧波對公用電網(wǎng)分別有那些危害？ 34.單相橋式不可控整流帶電容濾波電路和三相橋式不可控整流帶電感電路，它們交流側(cè)諧波組成有什么規(guī)律？ 35.整流電路的輸出電壓和電流是周期性的非正弦波，試以=0° 為例，分析此時整流電壓、電流中的諧波關(guān)系。 36.12脈波、24脈波整

27、流電路的整流輸出電壓和交流輸入電流中各含哪些次數(shù)的諧波？ 答：12脈波電路整流電路的交流輸入電流中含有11次、13次、23次、25次等即12k±1（k=1，2，3···）次諧波，整流輸出電壓中含有12、24等即12k（k=1，2，3···）次諧波。24脈波整流電路的交流輸入電流中含有23次、25次、47次、49次等，即24k±1（k=1，2，3···）次諧波，整流輸出電壓中含有24、48等即24k（k=1，2，3···）次諧波。37.帶平衡電抗器的雙反星形

28、可控整流電路與三相橋式全控整流電路相比有何主要異同？ 答：三相橋式電路是兩組三相半波電路串聯(lián)，而雙反星形電路是兩組三相半波電路并聯(lián)，且后者需要用平衡電抗器；當(dāng)變壓器二次電壓有效值U2相等時，雙反星形電路的整流電壓平均值Ud是三相橋式電路的1/2，而整流電流平均值Id是三相橋式電路的2倍。在兩種電路中，晶閘管的導(dǎo)通及觸發(fā)脈沖的分配關(guān)系是一樣的，整流電壓ud和整流電流id的波形形狀一樣。38.整流電路多重化的主要目的是什么？答：整流電路多重化的目的主要包括兩個方面，一是可以使裝置總體的功率容量大，二是能夠減少整流裝置所產(chǎn)生的諧波和無功功率對電網(wǎng)的干擾。39.使變流器工作于有源逆變狀態(tài)的條件是什么？

29、 答：條件有二：直流側(cè)要有電動勢，其極性須和晶閘管的導(dǎo)通方向一致，其值應(yīng)大于變流電路直流側(cè)的平均電壓；要求晶閘管的控制角>/2，使Ud為負值。40.什么是逆變失??？如何防止逆變失??？答：逆變運行時，一旦發(fā)生換流失敗，外接的直流電源就會通過晶閘管電路形成短路，或者使變流器的輸出平均電壓和直流電動勢變?yōu)轫樝虼?lián)，由于逆變電路內(nèi)阻很小，形成很大的短路電流，稱為逆變失敗或逆變顛覆。防止逆變失敗的方法有：采用精確可靠的觸發(fā)電路，使用性能良好的晶閘管，保證交流電源的質(zhì)量，留出充足的換向裕量角等。計算題：41.晶閘管通態(tài)平均電流IT=100A，當(dāng)流過晶閘管的實際電流如題圖2-41所示， 求允許平均電流

30、Id的值(不考慮環(huán)境溫度與安全裕量)? 42.單相半波可控整流電路對電感負載供電，L=20mH，U2=100V，求當(dāng)=0°和60°時的負載電流Id，并畫出ud與id波形。43.單相橋式全控整流電路，U2=100V，負載中R=2，L值極大，當(dāng)=30°時，要求：作出ud、id、和i2的波形；求整流輸出平均電壓Ud、電流Id，變壓器二次電流有效值I2；考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。 44.單相橋式半控整流電路，電阻性負載，畫出整流二極管在一周內(nèi)承受的電壓波形。注意到二極管的特點：承受電壓為正即導(dǎo)通。因此，二極管承受的電壓不會出現(xiàn)正的部分。在電路中器件均不

31、導(dǎo)通的階段，交流電源電壓由晶閘管平衡。   整流二極管在一周內(nèi)承受的電壓波形如圖3-18所示。45.單相橋式全控整流電路，U2=100V，負載中R=2，L值極大，反電勢E=60V，當(dāng)a=30°時，要求：作出ud、id和i2的波形；求整流輸出平均電壓Ud、電流Id，變壓器二次側(cè)電流有效值I2；考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。 46.單相橋式全控整流電路帶電阻負載工作，設(shè)交流電壓有效值U2220V，控制角=/3 rad，負載電阻Rd=5W，試求：（1）輸出電壓的平均值 Ud ；（2）輸出電流有效值I。47.三相橋式全控整流電路帶電阻負載工作，設(shè)交流電壓有

32、效值U2400V，負載電阻Rd=10W，控制角 p/2 rad，試求：（1）輸出電壓平均值Ud；（2）輸出電流平均值Id。 48.晶閘管串聯(lián)的單相半控橋（橋中VT1、VT2為晶閘管，電路如題圖2-48所示，U2=100V，電阻電感負載，R=2，L值很大，當(dāng)=60°時求流過器件電流的有效值，并作出ud、id、iVT、iD的波形。49.在三相半波整流電路中，如果a相的觸發(fā)脈沖消失，試?yán)L出在電阻性負載和電感性負載下整流電壓ud的波形。 50.三相半波可控整流電路，U2=100V，帶電阻電感負載，R=5，L值極大，當(dāng)=60°時，要求：畫出ud、id和iVT1的波形；計算Ud、Id、

33、IdT和IVT。 51.三相橋式全控整流電路，U2=100V，帶電阻電感負載，R=5，L值極大，當(dāng)=60°時，要求：畫出ud、id和iVT1的波形；計算Ud、Id、IdT和IVT。52.單相全控橋，反電動勢阻感負載，R=1，L=，E=40V，U2=100V，LB=0.5mH，當(dāng)=60°時求Ud、Id與g 的數(shù)值，并畫出整流電壓ud的波形。 53.三相半波可控整流電路，反電動勢阻感負載，U2=100V，R=1，L=，LB=1mH ，求當(dāng)=30°時、E=50V時Ud、Id、g的值并作出ud與iVT1和iVT2的波形。 54.三相橋式不可控整流電路，阻感負載，R=5，L

34、=，U2=220V，XB=0.3，求Ud、Id、IVD、I2和 g 的值并作出ud、iVD和i2的波形。 55.三相全控橋，反電動勢阻感負載，E=200V，R=1，L=，U2=220V，=60°，當(dāng)LB=0和LB=1mH情況下分別求Ud、Id的值，后者還應(yīng)求 g 并分別作出ud與iT的波形。 56.試計算第43題中i2的3、5、7次諧波分量的有效值I23、I25、I27。 57.試計算第51題中i2的5、7次諧波分量的有效值I25、I27。 58.試分別計算第43題和第51題電路的輸入功率因子。 59.三相全控橋變流器，反電動勢阻感負載，R=1，L=，U2=220V，LB=1mH，當(dāng)

35、EM=-400V，b=60°時求Ud、Id與 g 的值，此時送回電網(wǎng)的有功功率是多少？ 60.單相全控橋，反電動勢阻感負載，R=1，L=，U2=100V，L=0.5mH，當(dāng)EM=-99V，b=60°時求Ud、Id和 g 的值。12第三章 直流斬波電路填空題：1.直流斬波電路完成得是直流到 直流 的變換。2.直流斬波電路中最基本的兩種電路是 升壓斬波電路 和 降壓斬波電路 。3.斬波電路有三種控制方式： 脈寬調(diào)制 、 頻率調(diào)制 和 脈寬頻率混合調(diào)制 。4.升壓斬波電路的典型應(yīng)用有 直流電動機傳動 和 單相功率因數(shù)校正電路 等。5.升降壓斬波電路呈現(xiàn)升壓狀態(tài)的條件為。6.與Cu

36、K斬波電路電壓的輸入輸出關(guān)系相同的有 升降壓斬波電路 、 Sepic電路 和 Zeta電路 。7.Sepic斬波電路和Zeta斬波電路具有相同的輸入輸出關(guān)系，所不同的是： Sepic電路 的電源電流連續(xù)而負載電流斷續(xù)， Zeta電路 的電源電流斷續(xù)而負載電流連續(xù)，但兩種電路輸出的電壓都為 正 極性的 。8.斬波電路用于拖動直流電動機時，降壓斬波電路能使電動機工作于第 1 象限，升壓斬波電路能使電動機工作于第 2 象限， 升降壓斬波 電路能使電動機工作于第1和第2象限。9.橋式可逆斬波電路用于拖動直流電動機時，可使電動機工作于第 1,2,3,4 象限。10.復(fù)合斬波電路中，電流可逆斬波電路可看作

37、一個 升壓 斬波電路和一個 降壓斬波電路的組合；多相多重斬波電路中，3相3重斬波電路相當(dāng)于3個 3相 斬波電路并聯(lián)。簡答題：11.畫出降壓斬波電路原理圖并簡述其工作原理。12.畫出升壓斬波電路原理圖并簡述其基本工作原理。13.試分別簡述升降壓斬波電路和Cuk斬波電路的基本原理，并比較其異同點。14.試?yán)L制Speic斬波電路和Zeta斬波電路的原理圖，并推導(dǎo)其輸入輸出關(guān)系。15.分析題圖3-15a所示的電流可逆斬波電路，并結(jié)合題圖3-15b的波形，繪制出各個階段電流流通的路徑并標(biāo)明電流方向。 16.對于題圖3-16所示的橋式可逆斬波電路，若需使電動機工作于反轉(zhuǎn)電動狀態(tài)，試分析此時電路的工作情況，

38、并繪制相應(yīng)的電流流通路徑圖，同時標(biāo)明電流流向。 17.多相多重斬波電路有何優(yōu)點？答：多相多重斬波電路因在電源與負載間接入了多個結(jié)構(gòu)相同的基本斬波電路，使得輸入電源電流和輸出負載電流的脈動次數(shù)增加、脈動幅度減小，對輸入和輸出電流濾波更容易，濾波電感減小。此外，多相多重斬波電路還具有備用功能，各斬波單元之間互為備用，總體可靠性提高。計算題： 18.在題圖3-18所示的降壓斬波電路中，已知E=200V，R=10，L值極大，EM=30V，T=50s，ton=20s，計算輸出電壓平均值Uo，輸出電流平均值Io。 19.在題圖3-19所示的降壓斬波電路中，E=100V，L=1mH，R=0.5，EM=10V

39、，采用脈寬調(diào)制控制方式，T=20s，當(dāng)ton =5s時，計算輸出電壓平均值Uo，輸出電流平均值Io，計算輸出電流的最大和最小值瞬時值并判斷負載電流是否連續(xù)。當(dāng)ton=3s時，重新進行上述計算。解：由題目已知條件可得m=0.1=0.002 當(dāng)ton=5s時，有=0.01a=0.0025 由于=0.249>m所以輸出電流連續(xù)。 此時輸出平均電壓為Uo =25(V) 輸出平均電流為Io =30(A) 輸出電流的最大和最小值瞬時值分別為Imax=30.19(A)Imin=29.81(A)當(dāng)ton=3s時，采用同樣的方法可以得出：=0.0015 由于=0.149>m所以輸出電流仍然連續(xù)。 此

40、時輸出電壓、電流的平均值以及輸出電流最大、最小瞬時值分別為：Uo =15(V)Io =10(A)Imax=10.13(A)Imin=9.873(A)20.在題圖3-20所示的升壓斬波電路中，已知E=50V，L值和C值極大，R=20，采用脈寬調(diào)制控制方式，當(dāng)T=40s，ton=25s時，計算輸出電壓平均值Uo，輸出電流平均值Io。  21.在題圖3-21所示的升壓斬波電路中，設(shè)E100V，R25，0.8，C。(1)計算輸出電壓平均值Uo，輸出電流平均值Io。 (2)計算輸入輸出功率。 22.如題圖3-22所示降壓斬波電路，設(shè)輸入電壓為200V，電感L是100mH，電容C無窮大，輸出接1

41、0的電阻，電路的工作頻率是50kHz，全控器件導(dǎo)通占空比為0.5，求：(1)輸出直流電壓Uo，輸出直流電流Io。 (2)流過IGBT的峰值電流。(3)如果將IGBT的峰值電流減小為輸出直流電流Io的110，應(yīng)改變什么參數(shù)，它的值是多大。16第四章 交流電力控制及變頻電路填空題：1.改變頻率的電路稱為 變頻電路 ，變頻電路有交交變頻電路和 矩陣式變頻 電路兩種形式，前者又稱為 周波變流器 ，后者也稱為 矩陣變換器 。2.單相調(diào)壓電路帶電阻負載，其導(dǎo)通控制角的移相范圍為，隨的增大， Uo 減小 ，功率因數(shù) 降低 。3.單相交流調(diào)壓電路帶阻感負載，當(dāng)控制角a(=arctan(wL/R) )時，VT1

42、的導(dǎo)通時間 逐漸縮短 ，VT2的導(dǎo)通時間 逐漸延長 。4.根據(jù)三相聯(lián)接形式的不同，三相交流調(diào)壓電路具有多種形式，TCR屬于 反并聯(lián) 聯(lián)結(jié)方式，TCR的控制角的移相范圍為 0°150° ，線電流中所含諧波的次數(shù)為。5.晶閘管投切電容器 選擇晶閘管投入時刻的原則是： 該時刻交流電源電壓應(yīng)和電容器預(yù)先充電的電壓相等 。6.把電網(wǎng)頻率的交流電直接變換成可調(diào)頻率的交流電的變流電路稱為 交交變頻電路 。7.單相交交變頻電路帶阻感負載時，哪組變流電路工作是由 輸出電流的方向 決定的，交流電路工作在整流還是逆變狀態(tài)是根據(jù) 輸出電壓的方向與輸出電流的方向是否相同 決定的。8.當(dāng)采用6脈波三相

43、橋式電路且電網(wǎng)頻率為50Hz時，單相交交變頻電路的輸出上限頻率約為 20Hz 。9.三相交交變頻電路主要有兩種接線方式，即 公共母線進線方式 和 輸出星形聯(lián)結(jié)方式 ，其中主要用于中等容量的交流調(diào)速系統(tǒng)是 公共母線進線方式 。10.矩陣式變頻電路是近年來出現(xiàn)的一種新穎的變頻電路。它采用的開關(guān)器件是全控型 器件；控制方式是 斬控方式 。簡答題： 11.交流調(diào)壓電路和交流調(diào)功電路有什么區(qū)別？二者各運用于什么樣的負載？為什么？12.單相交流調(diào)壓電路帶電阻負載和帶阻感負載時所產(chǎn)生的諧波有何異同？13.斬控式交流調(diào)壓電路帶電阻負載時輸入輸出有何特性？14.三相交流調(diào)壓電路采用三相四線接法時，存在何種問題？

44、 15.三相交流調(diào)壓電路采用三相三線接法帶電阻負載時，試分析電流的諧波情況。16.什么是TCR，什么是TSC？它們的基本原理是什么？各有何特點？17.簡述交流電力電子開關(guān)與交流調(diào)功電路的區(qū)別。18.交流調(diào)功電路中電流的諧波有何特點？19.畫出單相交交變頻電路的基本原理圖并分析其基本工作原理。 20.交交變頻電路的主要特點和不足是什么？其主要用途是什么？21.單相交交變頻電路和直流電動機傳動用的反并聯(lián)可控整流電路有什么不同？22.交交變頻電路的最高輸出頻率是多少？制約輸出頻率提高的因素是什么？23.三相交交變頻電路有那兩種接線方式？它們有什么區(qū)別？24.在三相交交變頻電路中，采用梯形波輸出控制的

45、好處是什么？為什么？25.試述矩陣式變頻電路的基本原理和優(yōu)缺點。為什么說這種電路有較好的發(fā)展前景？計算題：26.調(diào)光臺燈由單相交流調(diào)壓電路供電，設(shè)該臺燈可看作電阻負載，在=0°時輸出功率為最大值，試求功率為最大輸出功率的80%，50%時的開通角。27.一單相交流調(diào)壓器，電源為工頻220V，阻感串聯(lián)作為負載，其中R=0.5，L=2mH。試求：開通角的變化范圍；負載電流的最大有效值；最大輸出功率及此時電源側(cè)的功率因數(shù)；當(dāng)= /2時，晶閘管電流有效值，晶閘管導(dǎo)通角和電源側(cè)功率因數(shù)。28.采用兩晶閘管反并聯(lián)相控的交流調(diào)功電路，輸入電壓Ui220V，負載電阻R5。晶閘管導(dǎo)通20個周期，關(guān)斷40

46、個周期。求：(1)輸出電壓有效值Uo，(2)負載功率Po，(3)輸入功率因數(shù)。29.采用兩晶閘管反并聯(lián)相控的交流調(diào)壓電路，輸入電壓Ui220V，負載電阻R5。如2/3，求：(1)輸出電壓及電流有效值，(2)輸出功率，(3)晶閘管的平均電流，(4)輸入功率因數(shù)。30.采用兩晶閘管反并聯(lián)相控的單相調(diào)壓電路，輸入為市電，負載為R、L串聯(lián)，R1，L5.5mH。求：(1)控制角移相范圍，(2)負載電流最大值，(3)最大輸出功率，(4)最大功率因數(shù)。18第五章 逆變電路填空題：1.把直流電變成交流電的電路稱為 逆變 ，當(dāng)交流側(cè)有電源時稱為 有源逆變 ，當(dāng)交流側(cè)無電源時稱為 無源逆變 。2.電流從一個支路向

47、另一個支路轉(zhuǎn)移的過程稱為換流，從大的方面，換流可以分為兩類，即外部換流和 自換流 ，進一步劃分，前者又包括 電網(wǎng)換流 和 負載換流 兩種換流方式，后者包括 器件換流 和 強迫換流 兩種換流方式。3.適用于全控型器件的換流方式是 器件換流 ，由換流電路內(nèi)電容直接提供換流電壓的換流方式稱為 強迫換流 。4.逆變電路可以根據(jù)直流側(cè)電源性質(zhì)不同分類，當(dāng)直流側(cè)是電壓源時，稱此電路為 電壓型逆變電路 ，當(dāng)直流側(cè)為電流源時， 稱此電路為 電流源型逆變電路 。5.半橋逆變電路輸出交流電壓的幅值Um為 2/ Ud ，全橋逆變電路輸出交流電壓的幅值Um為 4/ Ud 。6.三相電壓型逆變電路中，每個橋臂的導(dǎo)電角度

48、為 180° ，各相開始導(dǎo)電的角度依次相差 120° ，在任一時刻，有 3 個橋臂導(dǎo)通。7.電壓型逆變電路一般采用 全控型 器件，換流方式為 器件換流 ；電流型逆變電路中，較多采用 半控型 器件，換流方式有的采用 負載換流 ，有的采用 強迫換流 。8.單相電流型逆變電路采用 負載 換相的方式來工作的，其中電容C和L、R構(gòu)成 并聯(lián)諧振 電路，單相電流型逆變電路有自勵和他勵兩種控制方式，在啟動過程中，應(yīng)采用先 他勵 后 自勵 的控制方式。9.三相電流型逆變電路的基本工作方式是 120° 導(dǎo)電方式，按VT1到VT6的順序每隔 60° 依次導(dǎo)通，各橋臂之間換流采

49、用 負載 換流方式。10.從電路輸出的合成方式來看，多重逆變電路有串聯(lián)多重和并聯(lián)多重兩種方式。電壓型逆變電路多用 串聯(lián) 多重方式；電流型逆變電路多采用 并聯(lián) 多重方式。簡答題：11.畫出逆變電路的基本原理圖并闡述其原理。 12.無源逆變電路和有源逆變電路有何不同？ 13.換流方式各有那幾種？各有什么特點？ 14.什么是電壓型逆變電路？什么是電流型逆變電路？二者各有什么特點。 15.電壓型逆變電路中反饋二極管的作用是什么？為什么電流型逆變電路中沒有反饋二極管？ 16.并聯(lián)諧振式逆變電路利用負載電壓進行換相，為保證換相應(yīng)滿足什么條件？ 17.串聯(lián)二極管式電流型逆變電路中，二極管的作用是什么？試分析

50、換流過程。 18.逆變電路多重化的目的是什么？如何實現(xiàn)？串聯(lián)多重和并聯(lián)多重逆變電路各用于什么場合？ 19.如題圖5-19所示為一個三相橋式電壓型逆變電路：(1)結(jié)合電路原理圖，說明其主要特點；(2)如果圖中的驅(qū)動電路采用基于集成驅(qū)動芯片M579621的驅(qū)動電路，至少需要幾組獨立的電源的驅(qū)動電路供電？為什么？(3)當(dāng)該電路采用輸出為方波的180°導(dǎo)電方式時，試畫出UUN、UUV和UNN的波形。計算題：20.三相橋式電壓型逆變電路，180°導(dǎo)電方式，Ud=100V。試求輸出相電壓的基波幅值UUN1m 和有效值UUN 、輸出線電壓的基波幅值UUV1m有效值UUV1、輸出線電壓中5次諧波的有效值UUV5。20第六章 脈寬調(diào)制技術(shù)填空題：1.PWM控制就是對脈沖的 寬度 進行調(diào)制的技術(shù)；直流斬波電路得到的PWM波是 矩形波 ，SPWM波得到的是 正弦波 。2.PWM逆變電