电力电子技术试题及答案(1)

一．填空（共15分，1分/空）

1.电力电子技术通常可分为（）技术和（）技术两个分支。

2.按驱动电路信号的性质可以将电力电子器件分为（）型器件和（）型器件两类，晶闸管属于其中的（）型器件。

3.晶闸管单相桥式全控整流电路带反电动势负载E时（变压器二次侧电压有效值为U2，忽略主电路各部分的电感），与电阻负载时相比，晶闸管提前了电角度δ停止导电，δ称为（）角，数量关系为δ=（）。

4.三相桥式全控整流电路的触发方式有（）触发和（）触发两种，常用的是（）触发。 5.三相半波可控整流电路按联接方式可分为（）组和（）组两种。

6.在特定场合下，同一套整流电路即可工作在（）状态，又可工作在（）状态，故简称变流电路。 7.控制角α与逆变角β之间的关系为（）。

二．单选（共10分，2分/题）

1．采用（）是电力电子装置中最有效、应用最广的一种过电流保护措施。

A.直流断路器 B. 快速熔断器 C.过电流继电器 2．晶闸管属于（）。

A.不可控器件 B. 全控器件 C.半控器件

3．单相全控桥式整流电路，带阻感负载（L足够大）时的移相范围是（）。

A．180O B.90O C.120O

4．对三相全控桥中共阴极组的三个晶闸管来说，正常工作时触发脉冲相位应依次差（）度。

A.60 B. 180 C. 120 5．把交流电变成直流电的是（）。

A. 逆变电路 B.整流电路 C.斩波电路

三．多选（共10分，2分/题）

1．电力电子器件一般具有的特征有 。

A. 所能处理电功率的大小是其最重要的参数 B. 一般工作在开关状态

C. 一般需要信息电子电路来控制

D. 不仅讲究散热设计，工作时一般还需接散热器 2．下列电路中，不存在变压器直流磁化问题的有 。 A.单相全控桥整流电路 B.单相全波可控整流电路 C.三相全控桥整流电路 D.三相半波可控整流电路 3．使晶闸管关断的方法有 。

A.给门极施加反压 B.去掉阳极的正向电压 C.增大回路阻抗 D.给阳极施加反压 4．逆变失败的原因有 。

A.触发电路不可靠 B.晶闸管发生故障 C.交流电源发生故障 D.换相裕量角不足 5．变压器漏抗对整流电路的影响有 。

A.输出电压平均值降低 B.整流电路的工作状态增多 C.晶闸管的di/dt减小 D.换相时晶闸管电压出现缺口

四．判断（共5分,1分/题）

1. 三相全控桥式整流电路带电阻负载时的移相范围是150O。（） 2. 晶闸管是一种四层三端器件。（）

3. 单相半波可控整流电路属单脉波整流电路。（） 4. 整流电路按电路组成器件可分为单相和多相两类。（） 5. 单相全控桥式整流电路可用于有源逆变。（）

五．简答（共12分，6分/题） 1．晶闸管的导通条件和关断条件。

2．逆变产生的条件及对可进行有源逆变的电路的要求。

六．计算（共48分，12分/题）

1．单相桥式全控整流电路带阻感性负载，U2=220V， R=5Ω，L足够大，α=60o时，①求整流输出平均电压Ud、电流Id ，变压器二次电流有效值I2;②考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。

2．单相桥式全控整流电路带反电动势负载，已知U2=100V，E=60V，R=3Ω，α=30o，电抗L足够大，求输出平均电压Ud 、输出平均电流Id，流过晶闸管电流平均值IdVT和有效值IVT，变压器二次侧电流有效值I2和容量S2。

3．三相桥式全控整流电路带阻感性负载，L足够大，R=5Ω，U2=220V，求α=60o时输出平均电压Ud 、输出平均电流Id，流过晶闸管电流平均值IdVT和有效值IVT，变压器二次侧电流有效值I2和容量S2。

4．三相半波可控整流电路如图，U2=100V，E=30V，R=1Ω，L足够大，问α=90o时，Ud=？Id =？如若α=120o， Id =？此时电路能工作在有源逆变状态吗？为什么？

《电力电子技术》试卷（参考答案）

二．填空（共15分，1分/空）

1.电力电子器件制造（技术） 变流（技术）

2.电流驱动（型） 电压驱动（型） 电流驱动（型） 3.停止导电(角) δ=arcsin(E/2U2) 4.双脉冲（触发） 宽脉冲（触发） 双脉冲（触发） 5.共阴极（组） 共阳极（组） 6.整流（状态） 逆变（状态）

7.α+β=π（或β=π-α或α=π-β）

三．单选（共10分，2分/题） 1.B; 2.C; 3.B; 4.C; 5.A

四．多选（共10分，2分/题）

1.ABCD; 2.ABC; 3.BCD; 4.ABCD; 5.ABCD

五．判断（共5分,1分/题）

1.×; 2. √; 3. √; 4. ×; 5. √

六．简答（共12分，6分/题）

1．晶闸管的导通条件:加正向阳极电压，同时加上足够的正向门极电压。（3分） 晶闸管的关断条件：利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流小于维持电流，晶闸管即关断，在实际电路中常采用使阳极电压反向、减小阳极电压、或增大回路阻抗等方式。（3分）

2．逆变产生的条件：①要有直流电动势，其极性须和晶闸管导通方向一致，其值应大于变流电路直流侧的平均电压。②要求晶闸管的控制角α〉π/2，使Ud为负值。（4分）

欲实现有源逆变，只能采用全控电路，半控桥或有续流二极管的电路不能实现有源逆变。（2分）

七．计算（共48分，12分/题） 1.解:①因为L足够大，所以

Ud=0.9U2cosα=99V Id =Ud/R=19.8A

I2= Id =19.8A（每步2分）

②晶闸管正常工作时所承受的峰值电压为2U2

考虑安全裕量，则其额定电压UTN=(2～3)2U2=(2～3)311V（3分）

流过晶闸管的电流有效值为IVT= Id /2=14A

考虑安全裕量，则其额定电流IT(AV)=(1.5～2)IVT/1.57=(1.5～2)8.9A（3分） 2. 解:因为L足够大，所以

Ud=0.9U2cosα= 77.94V Id =(Ud-E)/R=5.98A IdVT= Id /2=2.99A

IVT= Id /2=4.22A

I2= Id =5.98A

S2= U2I2=598VA（每步2分）

3. 解:因为L足够大，所以

Ud=2.34U2cosα= 257.4V Id =Ud/R=51.48A IdVT= Id /3=17.16A

IVT= Id /3=29.72A

I2= 2/3Id （或2IVT） =42.03A

S2= 3U2I2=27738.57VA（每步2分）

4. 解: L足够大,α=90o时

Ud=1.17U2cosα=0V（2分）

Id =(Ud-E)/R =(0-(-30))/1=30A（2分） α=120o时,

Ud=1.17U2cosα=-58.5V

因为|Ud|>|E|,不满足产生逆变的条件，（4分）所以电路不能工作在有源逆变状态。（2分）此时Id =0。（2分）

《电力电子技术》试题(C)

一、填空（30分）

1、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。

2、对异步电动机实施变频调速控制，通常的控制方式有 、 、 、 等四种。

3、PWM逆变电路的控制方法有 、 、 三种。其中调制法又可分为 、 两种。

4、通常变流电路实现换流的方式有 、 、 、 四种。 5、在单相交流调压电路中，负载为电阻性时移相范围是 ，负载是阻感性时移相范围是 。 6、在电力晶闸管电路中，常用的过电压保护有 ； ； ； 和 等几种。

7、提高变流置的功率因数的常用方法有 、 、 、 几种。 8、目前常用的具有自关断能力的电力电子元件有 、 、 、 几种。 二判断题,（20分）（对√、错×）

1、三相桥式半控整流电路，带大电感性负载，有续流二极管时，当电路出故障时会发生失控现象。 （ ）

2、晶闸管并联使用时，必须采取均压措施。 （ ）

3、供电电源缺相、逆变桥元件损坏、逆变换流失败等故障。也会引起逆变失败。 （ ）

4、电压型逆变电路，为了反馈感性负载上的无功能量，必须在电力开关器件上反并联反馈二极管。 （ ）

5、用多重逆变电路或多电平逆变电路，可以改善逆变电路的输出波形，使它更接近正弦波。 （ ）

6、三相桥式全控整流电路，输出电压波形的脉动频率是150HZ。 （ ）

7、在普通晶闸管组成的全控整流电路中，带电感性负载，没有续流二极管时，导通的晶闸管在电源电压过零时不关断。 （ ）

8、在桥式半控整流电路中，带大电感负载，不带续流二极管时，输出电压波形中没有负面积。 （ ）

9、提高电力电子装置的工作频率，可以使电力电子装置的体积和重量减小。 （ ） 10、无源逆变电路，是把直流电能逆变成交流电能，送给电网， （ ） 三、选择题 （10分）

1、在下面几种电路中，不能实现有源逆变的电路有哪几种 。 A、三相半波可控整流电路。 B、三相半控整流桥电路。 C、单相全控桥接续流二极管电路。 D、单相半控桥整流电路。 2、在有源逆变电路中，逆变角的移相范围应选 为最好。 A、=90º∽180º， B、=35º∽90º， C、=0º∽90º，

3、晶闸管整流装置在换相时刻（例如：从U相换到V相时）的输出电压等于 。 A、U相换相时刻电压uU， B、V相换相时刻电压uV，

uUuv C、等于uU+uV的一半即：2

合要求。请选择 。

4、三相全控整流桥电路，如采用双窄脉冲触发晶闸管时，下图中哪一种双窄脉冲间距相隔角度符

5、晶闸管触发电路中，若使控制电压UC=0，改变 的大小，可使直流电动机负载电压Ud=0，使触发角α=90º。达到调定移相控制范围，实现整流、逆变的控制要求。 A、 同步电压， B、控制电压， C、偏移调正电压。

四、问答题（20分）

1、根据下图简述升压斩波电路的基本工作原理。（图中设：电感L、与电容C足够大）

2、单相桥式半控整流电路，电阻性负载。当控制角

α=90º时，画出：负载电压ud、晶闸管VT1电压uVT1、整流二极管VD2电压uVD2，在一周期内的电压波形图。

五、计算题（20分）

1、在图示升压斩波电路中，已知E=50V，负载电阻R=20Ω，L值和C值极大，采用脉宽调制控制方式，当T=40µs，ton=25µs时，计算输出电压平均值U0，输出电流平均值I0。

2、 三相桥式全控整流电路，U2=100V，带电阻电感性负载，R=5Ω，L值极大。 当控制角α=60º时，求： A、 画出ud、id、iVT1、的波形。

B、 计算负载平均电压Ud、平均电流Id、流过晶闸管平均电流IdVT和有效电流IVT的值。

电力电子技术试题（C）答案

一、填空

1、 零电压电路，零电流电路，

2、 恒压频控制，转差频率控制，矢量控制，直接转矩控制， 3、 计算法，调制法，跟踪控制法。异步调控法，同步调控法， 4、 器件换流，电网换流，负载换流，强迫换流，

5、 0，

，

6、 避雷器；阻容吸收；硒堆；压敏电阻；整流式阻容吸收；

7、 减小触发角；增加整流相数；采用多组变流装置串联供电；设置补偿电容。 8、 GTO；GTR；MOSFET；IGBT；

二判断题,

1、 1、×； 2、×； 3、√； 4、√； 5、√ 6、×； 7、√； 8、×； 9、√； 10、×；

三、选择题

1、B；C；D；2、B；3、C；4、B；5、C；

四、问答题

1、 当V处于通态时，电源E向电感L充电，设充电电流为I1，L值很大，I1基本恒定，同时电容C向负载供电，C很大，使电容器电压U0基本不变，设V处于通态的时间为ton，在ton时间内，电感L上积蓄的能量为EI1ton；当V处于断态时，E与L同时向电容充电，并向负载R提供能量。设V处于断态的时间为toff，在toff时

T分析不难看间内L释放的能量为（U0-E）I1toff，在一周期内L积蓄的能量与释放的能量相等。可求得：

U0toffE出该斩波电路是升压斩波电路。 2、

（ud） （uVT1） （uVD1）

五、计算题

1、 U0=133.3V；I0=6.67A；

2、

Ud=117V； Id=23.4A； IdVT=7.8A； IVT=13.5A；

《电力电子技术》试题(E)

一、填空（30分）

1、双向晶闸管的图形符号是 ，三个电极分别是 ， 和 ；双向晶闸管的的触发方式有 、 、 、 .。

2、单相全波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 。三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 。（电源相电压为U2）

3、要使三相全控桥式整流电路正常工作，对晶闸管触发方法有两种，一是用 触发；二是用 触发。

4、在同步电压为锯齿波的触发电路中，锯齿波底宽可达 度；实际移相才能达 度。 5、异步电动机变频调速时，对定子频率的控制方式有 、 、 、 。 6、软开关电路种类很多，大致可分成 电路、 电路两大类。 7、变流电路常用的换流方式有 、 、 、 四种。

8、逆变器环流指的是只流经 、 而不流经 的电流，环流可在电路中加 来限制。 9、提高变流置的功率因数的常用方法有 、 、 。

10、绝缘栅双极型晶体管是以 作为栅极，以 作为发射极与集电极复合而成。 二、 判断题,（20分）（对√、错×）

1、 半控桥整流电路，大电感负载不加续流二极管，输出电压波形中没有负向面积。( )

2、采用两组反并联晶闸管的可逆系统，供直流电动机四象限运行时，其中一组逆变器工作在整流状态，那么另

一组就工作在逆变状态。 （ ）

3、晶闸管并联使用时，必须注意均压问题。 （ ） 4、无源逆变指的是不需要逆变电源的逆变电路。 （ ） 5、并联谐振逆变器必须是呈电容性电路。 （ ） 6、直流斩波电路只能实现降低输出直流电压的作用 （ ） 7、无源逆变指的是把直流电能转变成交流电能回送给电网。 （ ） 8、在三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反压为2倍相电压U2。（ ） 9、三相全控桥整流电路中，输出电压的脉动频率为150Hz。 （ ）

10、变频调速实际是改变电动机内旋转磁场的速度，达到改变输出转速的目的。（ ） 三、选择题（每题2分 10分）

1、α为 度时，三相桥式全控整流电路，带电阻性负载，输出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。

2、晶闸管触发电路中，若使控制电压UC=0，改变 的大小，使触发角α=90º，可使直流电机负载电压Ud=0。达到调整移相控制范围，实现整流、逆变的控制要求。 A、 同步电压， B、控制电压， C、偏移调正电压。 3、能够实现有源逆变的电路为 。

A、三相半波可控整流电路， B、三相半控整流桥电路， C、单相全控桥接续流二极管电路， D、单相桥式全控整流电路。

4、如某晶闸管的正向阻断重复峰值电压为745V，反向重复峰值电压为825V，则该晶闸管的额定电压应为（ ） A、700V B、750V C、800V D、850V

5、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( ) A、90° B、120° C、150° D、180° 四、问答题（20分）

1、 实现有源逆变必须满足哪些必不可少的条件？（6分）

2、根据对输出电压平均值进行控制的方法不同，直流斩波电路可有哪三种控制方式？并简述其控制原理。（7分） 3、电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么？为什么电流型逆变电路中没有反馈二极管？（7分） 五、计算题（每题10分，20分）

1．在图示升压斩波电路中，已知E=50V，负载电阻R=20Ω，L值和C值极大，采用脉宽调制控制方式，当T=40µs，ton=25µs时，计算输出电压平均值U0，输出电流平均值I0。

2、三相半波整流电路，如图所示：将变压器二次侧绕组等分为二段，接成曲折接法，每段绕组电压为100V。试求：

（1） 晶闸管承受的最大反压是多少？ （2） 变压器铁心有没有直流磁化？为什么？

《电力电子技术》（E）答案

一、填空

1、 第一阳极T1，第二阳极T2，门极G；I+，I-，III+，III-；

2、22U2；6U2。

3、大于60º小于120º的宽脉冲，脉冲前沿相差60º的双窄脉冲，

4、240º；0º—180º。

5、恒压频比控制、转差劲频率控制、矢量控制、直接转矩控制。 6、零电压、零电流

7、器件换流；电网换流；负载换流；强迫换流。 8、两组反并联的逆变桥；不流经负载；采用串联电抗器。

9、减小触发角；增加整流相数；采用多组变流装置串联供电；设置补偿电容。 10、电力场效应晶体管栅极为栅极；以电力晶体管集电极和发射极 二、判断题,

1、√；2、╳；3、╳；4、╳；5、√；6、╳；7、╳；8、╳；9、╳；10、√；

一、 选择题

1、 B；2、C；3、A、D；4、A；5、D。

二、 问答题

1、 实现有源逆变必须外接一直流电源，其方向与晶闸管电流方向相同，其数值要稍大于逆变桥电压，才能提供逆变能量。另外变流器必须工作在β<90º，（α>90º）区域，使Ud<0，才能把直流功率逆变为交流功率返送电网。

2、 第一种调制方式为：保持开关周期不变，改变开关导通时间ton称为脉宽调制。简称“PWM”调制。第二种调制方式为：保持开关导通时间ton不变，改变开关周期，称为频率调制。简称为“PFM”调制。第三种调制方式为：同时改变周期T与导通时间ton。使占空比改变，称为混合调制。

3、 电压型逆变器当交流侧为阻感性负载时，需要向电源反馈无功功率。直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂开关器件都反并联了反馈二极管。

而对电流型逆变器来说，当交流侧为阻感负载时，也需要提供无功能量反馈，但直流侧电感起缓冲无功能量的作用，因反馈无功能量时，直流电流并不反向，因此不必象电压型逆变器那样要给开关器件反并联二极管。

五、计算题

1、133．3V；6。67A。

2、423.8V

没有被磁化。因为在曲折接法时，流过同一相的两段绕组的电流大小相等，方向相反，故变压器铁心内不会被直流磁化。