電力電子技術(shù)復(fù)習(xí)總結(jié)(王兆安)

電力電子技術(shù)復(fù)習(xí)題1第1章電力電子器件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_保護(hù)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_單極型器件_、_雙極型器件_、_復(fù)合型器件_三類。

5.電力二極管的工作特性可概括為_承受正向電壓導(dǎo)通，承受反相電壓截止_。

6.電力二極管的主要類型有_普通二極管_、_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)二極管的開關(guān)損耗。

8.晶閘管的基本工作特性可概括為__正向電壓門極有觸發(fā)則導(dǎo)通、反向電壓則截止__。

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UDSM與轉(zhuǎn)折電壓Ubo數(shù)值大小上應(yīng)為，UDSM_大于__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.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，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)__。

14.電力MOSFET的通態(tài)電阻具有__正__溫度系數(shù)。

15.IGBT的開啟電壓UGE（th）隨溫度升高而_略有下降__，開關(guān)速度__小于__電力MOSFET。

16.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_電壓驅(qū)動型_和_電流驅(qū)動型_兩類。

17.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(fù)___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)。

18.在如下器件：電力二極管（PowerDiode）、晶閘管（SCR）、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_電力二極管__，屬于半控型器件的是__晶閘管_，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_電力二極管、晶閘管、GTO、GTR_，屬于復(fù)合型電力電子器件得有__IGBT_；在可控的器件中，容量最大的是_晶閘管_，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_晶閘管、GTO、GTR_。第2章整流電路1.電阻負(fù)載的特點是_電壓和電流成正比且波形相同_，在單相半波可控整流電阻性負(fù)載電路中，晶閘管控制角α的最大移相范圍是_0-180O_。

2.阻感負(fù)載的特點是_流過電感的電流不能突變，在單相半波可控整流帶阻感負(fù)載并聯(lián)續(xù)流二極管的電路中，晶閘管控制角α的最大移相范圍是__0-180O_，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(fù)載時，α角移相范圍為__0-180O_，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(fù)載時，α角移相范圍為_0-90O_，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(fù)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(fù)載電路中，當(dāng)控制角α大于不導(dǎo)電角時，晶閘管的導(dǎo)通角=_π-α-_;當(dāng)控制角小于不導(dǎo)電角時，晶閘管的導(dǎo)通角=_π-2_。5.電阻性負(fù)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α的最大移相范圍是_0-150o_，使負(fù)載電流連續(xù)的條件為____(U2為相電壓有效值)。

6.三相半波可控整流電路中的三個晶閘管的觸發(fā)脈沖相位按相序依次互差_120o_，當(dāng)它帶阻感負(fù)載時，的移相范圍為__0-90o_。

7.三相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)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_(dá)_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(fù)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)_輸出電流方向和輸出電壓方向是否相同_決定的。

8.當(dāng)采用6脈波三相橋式電路且電網(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_公共交流母線進(jìn)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_公共交流母線進(jìn)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_器件；控制方式是_斬控方式__。電力電子技術(shù)復(fù)習(xí)題2一、簡答題1、晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？（1）晶閘管陽極和陰極之間施加正向陽極電壓（2）晶閘管門極和陰極之間必須施加適當(dāng)?shù)恼蛎}沖電壓和電流2、有源逆變實現(xiàn)的條件是什么？（1）晶閘管的控制角大于90度，使整流器輸出電壓Ud為負(fù)（2）整流器直流側(cè)有直流電動勢，其極性必須和晶閘管導(dǎo)通方向一致，其幅值應(yīng)大于變流器直流側(cè)的平均電壓3、電壓源逆變電路與電流源逆變電路的區(qū)別？（1）電壓型無源逆變電路直流側(cè)接大電容濾波，輸出電壓為方波交流，輸出電流的波形與負(fù)載性質(zhì)有關(guān)；電流型無源逆變電路直流側(cè)接大電感濾波，輸出電流為方波交流，輸出電壓的波形與負(fù)載性質(zhì)有關(guān)（2）電壓型無源逆變電路各逆變開關(guān)管都必須反并聯(lián)二極管，以提供之后的感性負(fù)載電流回路；電流型無源逆變電路各逆變開關(guān)管不需反并聯(lián)二極管，但是應(yīng)在負(fù)載兩端并聯(lián)電容，以吸收換流時負(fù)載電感中的儲能4、單極性調(diào)制與雙極性調(diào)制的區(qū)別？（1）單極性調(diào)制是指逆變器輸出的半個周期中，被調(diào)制成的脈沖輸出電壓只有一種極性，正半周為+Ud和零，負(fù)半周為-Ud和零（2）雙極性調(diào)制是指逆變器輸出的每半個周期中都被調(diào)制成+/-Ud之間變化的等幅不等寬的脈沖列在近似相同的條件下，單極性調(diào)制比雙極性調(diào)制具有更好的諧波抑制效果。5、電力變換的基本類型包括哪些？包括四種變換類型：（１）整流ＡＣ－ＤＣ（２）逆變ＤＣ－ＡＣ（３）斬波ＤＣ－ＤＣ（４）交交電力變換ＡＣ－ＡＣ6、半控橋能否用于有源逆變？為什么。半控橋不能用于有源逆變，因為半控橋整流輸出電壓在移相范圍內(nèi)始終大于零。7、直流斬波器的控制方式？時間比控制方式：定頻調(diào)寬定寬調(diào)頻調(diào)頻調(diào)寬瞬時值控制和平均值控制8、電壓型無源逆變的特點是什么？電壓型無源逆變電路輸入為恒定的直流電壓，輸出電壓為方波交流電壓，輸出電流波形與負(fù)載的性質(zhì)有關(guān)，阻感需要在功率電子器件旁邊反并聯(lián)二極管，以提供滯后電流的續(xù)流回路。9、簡述正弦脈寬調(diào)制技術(shù)的基本原理？正弦脈寬調(diào)制技術(shù)是把正弦波調(diào)制成一系列幅值相等，寬度按正弦規(guī)律變化的脈沖列，實現(xiàn)的方式有計算法和調(diào)制法兩種，調(diào)制法分為單極型調(diào)制和雙極型調(diào)制。10、電力電子技術(shù)的定義和作用電力電子技術(shù)是研究利用電力電子器件實現(xiàn)電能變換和控制的電路，內(nèi)容涉及電力電子器件、功率變換技術(shù)和控制理論，作用是把粗電變成負(fù)載需要的精電。11、電力電子系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)電力電子系統(tǒng)包括功率變換主電路和控制電路，功率變換主電路是屬于電路變換的強(qiáng)電電路，控制電路是弱電電路，兩者在控制理論的支持下實現(xiàn)接口，從而獲得期望性能指標(biāo)的輸出電能。12、電力電子器件的分類（１）從門極驅(qū)動特性可以分為：電壓型和電流型（２）從載流特性可以分為：單極型、雙極型和復(fù)合型（３）從門極控制特性可以分為：不可控、半控及全控型13、有源逆變和無源逆變的區(qū)別有源逆變是把直流電能逆變成交流電能后送給電網(wǎng)；無源逆變是把直流電能逆變正交流電能后送給負(fù)載；14、直流斬波器的控制方式（１）定頻調(diào)寬（２）定寬調(diào)頻（３）調(diào)頻調(diào)寬二、圖1所示的單相橋式整流電路中，、觸發(fā)角，負(fù)載為阻感負(fù)載，電感L的值極大，。1、繪制輸出電壓、輸出電流、變壓器副邊電流的波形；2、計算輸出電壓、輸出電流的平均值及功率因數(shù)；3、計算晶閘管的電流有效值。圖1答案：1．波形繪制如圖2．電路參數(shù)計算）3．電路參數(shù)計算三、三相全控橋式整流電路帶反電動勢阻感負(fù)載，已知：負(fù)載電阻，電感，相電壓，，當(dāng)反電動勢，控制角α=120°或逆變角β=60°時，請計算輸出電壓平均值、輸出電流平均值和換相重疊角。答案：代入數(shù)據(jù)，解得：換相重疊角計算：解得：四、圖3所示單相交流調(diào)壓電路，為正弦交流輸入電壓，有效值，接阻感負(fù)載，其中，，求負(fù)載電流的最大有效值、最大輸出功率及此時功率因數(shù)。圖3答案：負(fù)載電流最大時，電路必須工作在連續(xù)模式，此時控制角等于負(fù)載阻抗角。負(fù)載阻抗角：那么控制角等于時，電流波形連續(xù)，負(fù)載電流最大負(fù)載電流最大值：最大輸出功率：此時功率因數(shù)：五、圖1所示的單相橋式整流電路中，、觸發(fā)角，負(fù)載為阻性負(fù)載，。1、繪制輸出電壓、輸出電流、變壓器副邊電流的波形；2、計算輸出電壓、輸出電流的平均值及功率因數(shù)；3、請計算晶閘管的電流有效值；圖1答案：1．波形繪制如圖（9分）2．電路參數(shù)計算3．電路參數(shù)計算六、圖2所示的三相半波可控電路中，相電壓、觸發(fā)角，電感L的值極大，。1、計算輸出電壓、輸出電流的平均值、a相的電流的有效值；2、繪制輸出電壓、輸出電流、a相的電流的波形。圖2答案：電路參數(shù)計算2．波形繪制七、單相全控橋式整流電路帶反電動勢阻感負(fù)載，已知：負(fù)載電阻，電感，相電壓，，當(dāng)反電動勢，逆變角時，請計算輸出電壓平均值、輸出電流平均值和換相重疊角。答案：代入數(shù)據(jù)，解得：換相重疊角計算：解得：八、圖3所示降壓BUCK直流斬波電路，為輸入直流電壓，，為輸出直流電壓，VT控制信號占空比為0.4,設(shè)所有器件均為理想器件，請推導(dǎo)輸入輸出直流電壓的關(guān)系式和計算輸出直流電壓。圖3答案：利用伏秒平衡推導(dǎo)開關(guān)VT導(dǎo)通的伏秒值：開關(guān)VT關(guān)斷的伏秒值：因此：則：