【正文】 電力電子技術(shù)試題 第 1 章 電力電子器件 __開(kāi)關(guān) __狀態(tài)。 ，電力電子器件功率損耗主要為 __通態(tài)損耗 __，而當(dāng)器件開(kāi)關(guān)頻率較高時(shí)，功率損耗主要為 __開(kāi)關(guān)損耗 __。 ，一般由 __控制電路 __、 _驅(qū)動(dòng)電路 _、 _主電路 _三部分組成，由于電路中存在電壓和電流的過(guò)沖，往往需添加 _保護(hù)電路 __。 ，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。 為 _承受正向電壓導(dǎo)通，承受反相電壓截止 _。 _普通二極管 _、 _快恢復(fù)二極管 _、 _肖特基二極管 _。 _小于 _快恢復(fù)二極管的開(kāi)關(guān)損耗。 __正向 電壓門(mén)極 有觸發(fā)則導(dǎo)通、反向 電壓則 截止 __ 。 ，維持電流 IH 與擎住電流 IL 在數(shù)值大小上有 IL__大于 __IH 。 UDSM 與轉(zhuǎn)折電壓 Ubo 數(shù)值大小上應(yīng)為， UDSM_大于 __Ubo。 _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。 的 __多元集成 __結(jié)構(gòu)是為了便于實(shí)現(xiàn)門(mén)極控制關(guān)斷而設(shè)計(jì)的。 的漏極伏安特性中的三個(gè)區(qū)域與 GTR 共發(fā)射極接法時(shí)的輸出特性中的三個(gè)區(qū)域有對(duì)應(yīng)關(guān)系，其中前者的截止區(qū)對(duì)應(yīng)后者的 _截止區(qū) _、前者的飽和區(qū)對(duì)應(yīng)后者的 __放大區(qū) __、前者的非飽和區(qū)對(duì)應(yīng)后者的 _飽和區(qū) __。 MOSFET 的通態(tài)電阻具有 __正 __溫度系數(shù)。 的開(kāi)啟電壓 UGE（ th）隨溫度升高而 _略有下降 __，開(kāi)關(guān)速度 __小于 __電力 MOSFET 。 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(dòng)型 _和 _電流驅(qū)動(dòng)型 _兩類。 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)。 ：電力二極管（ Power Diode）、晶閘管（ SCR）、門(mén)極可關(guān)斷晶閘管（ GTO）、電力晶體管（ GTR）、電力場(chǎng)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(dòng)的是 電力 MOSFET 、 IGBT _，屬于電流驅(qū)動(dòng)的是 _晶閘管 、 GTO 、 GTR _。 第 2 章 整流電路 _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 _0180O_。 _流過(guò)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 __0180O _ ，其承受的最大正反向電壓均為 _ 22U __，續(xù)流二極管承受的最大反向電壓為 __ 22U _（設(shè) U2 為相電壓有效值）。 ，帶純電阻負(fù)載時(shí)， α 角移相范圍為 __0180O _，單個(gè)晶閘管所承受的最大正向電壓和 反向電壓分別為 __ 222U 和 _ 22U ；帶阻感負(fù)載時(shí)， α 角移相范圍為 _090O _，單個(gè)晶閘管所承受的最大正向電壓和反向電壓分別為 __ 22U _和 __ 22U _；帶反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí)，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(gè) _平波電抗器 _。 ，當(dāng)控制角 α大于不導(dǎo)電角 ?時(shí)，晶閘管 的導(dǎo)通角 ??=_πα?_。 當(dāng)控制角 ?小于不導(dǎo)電角 ???時(shí)，晶閘管的導(dǎo)通角 ???=_π2?_。 ，晶閘管所承受的最大正向電壓 UFm 等于 __ 22U _，晶閘管控制角 α 的最大移相范圍是 _0150o_，使負(fù)載電流連續(xù)的條件為 __ o30?? __(U2 為相電壓有效值 )。 _120o _，當(dāng)它帶阻感負(fù)載時(shí)， ?的移相范圍為 __090o _。 ，共陰極組中處于通態(tài)的晶閘管對(duì)應(yīng)的是 _最高 __的相電壓，而共陽(yáng)極組中處于導(dǎo)通的晶閘管對(duì)應(yīng)的是 _最低 _的相電壓；這種電路 ???角的移相范圍是 _0120o _， ud 波形連續(xù) 的 條件是 _ o60?? _。 ，換相重迭角的影響，將使用輸出電壓平均值 __下降 _。 ，空載時(shí)，輸出電壓為 __ 22U _，隨負(fù)載加重 Ud 逐漸趨近于 U2_，通常設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)取 RC≥ ，此時(shí)輸出電壓為 Ud≈ (U2為相電壓有效值 ， T 為交流電源的周期 )。 ，電流 id 斷續(xù)和連續(xù)的臨界條件是 _ 3?RC? _，電路中的二極管承受的最大反向電壓為 _ 6 _U2。 ，整流電路輸出的電壓是周期性的非正弦函數(shù)，當(dāng) ???從 0176。 ～ 90176。 變化時(shí)，整流輸出的電壓 ud 的諧波幅值隨 ???的增大 而 _增大 _，當(dāng) ???從 90176。 ～ 180176。 變化時(shí)，整流輸出的電壓 ud 的諧波幅值隨 ???的增大而 _減小 _。 ，當(dāng)交流側(cè)和電網(wǎng)連結(jié)時(shí)，這種電路稱為 _有源逆變 _，欲實(shí)現(xiàn)有源逆變，只能采用 __全控 _電路 ；對(duì)于單相全波電路， 當(dāng)控制角 0?????????時(shí)，電路工作在 __整流 _狀態(tài)； ?????????????時(shí)，電路工作在 __逆變 _狀態(tài)。 ，能夠?qū)崿F(xiàn)有源逆變的有 _單相全波 _、 _三相橋式整流電路 _等（可控整流電路均可），其工作在有源逆變狀態(tài)的條件是 _有直流電動(dòng)勢(shì)，其極性 和晶閘管導(dǎo)通方向一致，其值大于變流器直流側(cè)平均電壓 _和 __晶閘管的控制角 ? 90O，使輸出平均電壓 Ud為負(fù)值 _。 ，當(dāng)電流連續(xù)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性為一組 _平行的直線 _，當(dāng)電流斷續(xù)時(shí)，電動(dòng)機(jī)的理想空載轉(zhuǎn)速將 _抬高 _，隨 ???的增加，進(jìn)入斷續(xù)區(qū)的電流 _加大 _。 ，當(dāng)其處于第一象限時(shí)，電動(dòng)機(jī)作 _電動(dòng) __運(yùn)行，電動(dòng)機(jī) _正 __轉(zhuǎn)，正組橋工作在 _整流 _狀態(tài)；當(dāng)其處于第四象限時(shí)，電動(dòng)機(jī)做 _發(fā)電 _運(yùn)行，電動(dòng)機(jī) _反轉(zhuǎn) _轉(zhuǎn)， ___正 _組橋工作在逆變狀態(tài)。 、中功率的變流器廣泛應(yīng)用的是 _晶體管 __觸發(fā)電路，同步信號(hào)為鋸齒波的觸發(fā)電路，可分為三個(gè)基本環(huán)節(jié)，即 _脈沖的形成與放大 __、 _鋸齒波的形成與脈沖移相 _和 _同步環(huán)節(jié) _。 第 3 章 直流斬波電路 _直流 _的變換。 _降壓 斬波電路 和 _升壓 斬波電路 _。 ： _脈沖寬度調(diào)制（ PWM） _、 _頻率調(diào)制 _和 _（ ton 和 T 都可調(diào)，改變占空比）混合型 。 _直 流電動(dòng)機(jī)傳動(dòng) _和 _單相功率因數(shù)校正 _等。 __ )( 為導(dǎo)通比?? ?? ______。 斬波電路電壓的輸入輸出關(guān)系相同的有 __升壓斬波電路 ___、 __Sepic 斬波電路 _和 __Zeta 斬波電路 __。 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 斬波電路 _的電源電流和負(fù)載電流均連續(xù)， _ Zeta 斬波電路 _的輸入、輸出電流均是斷續(xù)的，但兩種電路輸出的電壓都為 __正 _極性的 。 電路用于拖動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)時(shí)，降壓斬波電路能使電動(dòng)機(jī)工作于第 __1__象限，升壓斬波電路能使電動(dòng)機(jī)工作于第 __2__象限， _電流可逆斬波 電路能使電動(dòng)機(jī)工作于第 1 和第 2 象限。 ，可使電動(dòng)機(jī)工作于第 _ 4_象限。 ，電流可逆斬波電路可看作一個(gè) _升壓 _斬波電路和一個(gè) __降壓 _斬波電路的組合；多相多重?cái)夭娐分校?3 相 3 重?cái)夭娐废喈?dāng)于 3個(gè) __基本 __斬波電路并聯(lián)。 第 4 章 交流 — 交流電力變換電路 _變頻電路 _，變頻電路有 交交變頻電路和 _交 直 交變頻 _電路兩種形式，前者又稱為 _直接 變頻電路 __，后者也稱為 _間接 變頻電路 _。 ，其導(dǎo)通控制角 ?的移相范圍為 _0180O_，隨 ???的增大， Uo_降低 _，功率因數(shù) ?_降低 __。 ，當(dāng)控制角 ?＜ ?(?=arctan(?L/R) )時(shí) ,VT1 的導(dǎo)通時(shí)間 _逐漸縮短 _,VT2 的導(dǎo)通時(shí)間 __逐漸延長(zhǎng) _。 ，三相交流調(diào)壓電路具有多種形式， TCR 屬于 _支路控制三角形 _聯(lián)結(jié)方式， TCR的控制角 ???的移相范 圍為 _90O180O_，線電流中所含諧波的次數(shù)為 _6k177。 1_。 選擇晶閘管投入時(shí)刻的原則是： _該時(shí)刻交流電源電壓應(yīng)和電容器預(yù)先充電電壓相等 _。 __交交變頻電路 _。 ，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。 6 脈波三相橋式電路且電網(wǎng)頻率為 50Hz 時(shí)，單相交交變頻電路的輸出上限頻 率約為 _20Hz__。 ，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 _。 。它采用的開(kāi)關(guān)器件是 _全控 _器件；控制方式是 _斬控方式 __。 請(qǐng)?jiān)诳崭駜?nèi) 標(biāo)出下面元件的簡(jiǎn)稱：電力晶體管 GTR ；可關(guān)斷晶閘管 GTO ；功率場(chǎng)效應(yīng)晶體管 MOSFET ；絕緣柵雙極型晶體管IGBT ； IGBT 是 MOSFET 和 GTR 的復(fù)合管。 晶閘管對(duì)觸發(fā)脈沖的要求是 要有足夠的驅(qū)動(dòng)功率 、 觸發(fā)脈沖前沿要陡幅值要高 和 觸發(fā)脈沖要與晶閘管陽(yáng)極電壓同步 。 多個(gè)晶閘管相并聯(lián)時(shí)必須考慮 均流 的問(wèn)題，解決的方法是 串專用均流電抗器。 。 在電流型逆變器中，輸出電壓波形為 正弦波 波，輸出電流波形為 方波 波。 型號(hào)為 KS1008 的元件表示 雙向晶閘管 晶閘管、它的額定電壓為 800V 伏、額定有效電流為 100A 安。 180176。導(dǎo)電型三相橋式逆變電路，晶閘管換相是在 _同一橋臂 上 的上、下二個(gè)元件之間進(jìn)行；而 120186。導(dǎo)電型 三相橋式逆變電路，晶閘管換相是在 _不同橋臂 上 的元件之間進(jìn)行的。 當(dāng)溫度降低時(shí)，晶閘管的觸發(fā)電流會(huì) 增加、 、正反向漏電流會(huì) 下降、 ；當(dāng)溫度升高時(shí)，晶閘管的觸發(fā)電流會(huì) 下降、 、正反向漏電流會(huì) 增加 。 在有環(huán)流逆變系統(tǒng)中，環(huán)流指的是只流經(jīng) 兩組變流器之間 而不流經(jīng) 負(fù)載 的電流。環(huán)流可在電路中加 電抗器 來(lái)限制。為了減小環(huán)流一般采用控制角 α = β的 工作方式。 常用的過(guò)電流保護(hù)措施有 快速熔斷器 、 串進(jìn)線電抗器、接入直流快速開(kāi)關(guān)、控制快速移相使輸出電壓下降 。（寫(xiě)出四種即可） 逆變器按直流側(cè)提供的電源的性質(zhì)來(lái)分，可分為 電壓型 型逆變器和 電流型 型逆變器，電壓型逆變器直流側(cè)是電壓源，通常由可控整流輸出在最靠近逆變橋側(cè)用 電容 器進(jìn)行濾波， 電壓型三相橋式逆變電路的換流是在橋路的 本 橋元件之間 元件之間換流，每只晶閘管導(dǎo)電的角度是 180186。 度； 而電流型逆變器直流側(cè)是電流源，通常由可控整流輸出在最靠近逆變橋側(cè)是用 電感 濾波， 電流型三相橋式逆變電路換流是在 異橋元件之間 元件之間換流，每只晶閘管導(dǎo)電的角度是 120186。 度。 1 直流斬波電路按照輸入電壓與輸出電壓的高低變化來(lái)分類有 降壓 斬波電路； 升壓 斬波電路； 升降壓 斬波電路。 1由晶閘管構(gòu)成的逆變器換流方式有 負(fù)載 換流和 強(qiáng)迫 換流。 1按逆變后能量饋送去向不同來(lái)分類，電力電子元件構(gòu)成的逆變器可分為 有源 、 逆變器與 無(wú)源 逆變器兩大類 。 1有一晶閘管的型號(hào)為 KK200－ 9，請(qǐng)說(shuō)明 KK 快速晶閘管 ； 200 表示表示 200A ， 9 表示 900V 。 1單結(jié)晶體管產(chǎn)生的觸發(fā)脈沖是 尖脈沖 脈沖；主要用于驅(qū)動(dòng) 小 功率的晶閘管；鋸齒波同步觸發(fā)電路產(chǎn)生的脈沖為 強(qiáng)觸發(fā)脈沖 脈沖；可以觸發(fā) 大 功率的晶閘管。 1為了減小變流電路的開(kāi)、關(guān)損耗，通常讓元件工作在軟開(kāi)關(guān)狀態(tài)，軟開(kāi)關(guān)電路種類很多，但歸納起來(lái)可分為 零電流開(kāi)關(guān) 與 零電壓開(kāi)關(guān) 兩大類。 1 直流斬波電路在改變負(fù)載的直流電壓時(shí)，常用的控制方式有 等頻調(diào)寬控制；等寬調(diào)頻控制；脈寬與頻率同時(shí)控制 三種。 1由波形系數(shù)可知，晶閘管在額定情況下的有效值電流為 ITn 等于 倍 IT（ AV） ，如果 IT（ AV） =100 安培，則它允許的有效電流為 157 安培。通常在選擇晶閘管時(shí)還要留出 — 2 倍的裕量