电力电子技术-模拟题1-答案.doc

哈尔滨工业大学远程教育学院 2007年秋季学期
电力电子技术模拟试题1(开卷,时间:120分钟)
(所有答案必须写在答题纸上)
一、填空题(40分,每空1分)
1. 电力电子器件是直接用于主电路电路中,实现电能的变换或控制的电子器件。
2. 主电路是在电气设备或电力系统中,直接承担电能的变换或控制任务的电路。
3. 电力电子器件一般工作在开关状态。
4. 电力电子器件组成的系统,一般由控制电路、驱动电路、主电路三部分组成,由于电路中存在电压和电流的过冲,往往需添加保护电路。
5. 按照器件能够被控制的程度,电力电子器件可分为以下三类:
不可控器件、半控型器件、全控型器件。
,电力电子器件可分为以下分为两类:
电流驱动型和电压驱动型。
7. 电力二极管的工作特性可概括为单向导电性。
8. 电力二极管的主要类型有普通二极管、快恢复二极管、肖特基二极管。
9. 普通二极管又称整流二极管多用于开关频率不高,一般为 1K Hz以下的整流电路。其反向恢复时间较长,一般在5ms以上。
,其反向恢复时间较长,一般在5ms以下。
,其范围一般在10~40ns之间。
:电力二极管(Power Diode)、晶闸管(SCR)、门极可关断晶闸管(GTO)、电力晶体管(GTR)、电力场效应管(电力MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(IGBT)中,
属于不可控器件的是电力二极管,
属于半控型器件的是SCR,
属于全控型器件的是
GTO, GTR, 电力MOSFET, IGBT;
属于单极型电力电子器件的有电力MOSFET,
属于双极型器件的有电力二极管, SCR ,GTO, GTR ,
属于复合型电力电子器件得有 IGBT ;
在可控的器件中,容量最大的是SCR ,
工作频率最高的是电力MOSFET,
属于电压驱动的是电力MOSFET, IGBT,
属于电流驱动的是 SCR, GTO, GTR 。
13. 在正弦波和三角波的自然交点时刻控制开关器件的通断,这种生成SPWM波形的方法称自然采样法,实际应用中,采用规则采样法来代替上述方法,在计算量大大减小的情况下得到的效果接近真值。
,在调制度α为最大值1时, ,采用梯形波作为调制信号,可以有效地提高直流电压利用率,但是会为电路引入
低次谐波。
,二重化后,谐波地最低频率在 2ωc附近。
,多重逆变电路有串联多重和并联多重两种方式。电压型逆变电路多用串联多重方式;电流型逆变电路多采用并联多重方式。
、三角波比较方式和定时比较方式三种方式;三种方式中,高次谐波含量较多的是滞环比较方式,用于对谐波和噪声要求严格的场合的是三角波比较方式。
二、简答题(16分,每题2分)
1. 隔离型Buck变换器在正常工作时为什么要设定最大占空比?
解:为了防止变压器磁通饱和。
2. 为什么反激式变换器不能在空载下工作?
答:在负载为零的极端情况下,由于T导通时储存在变压器电感中的磁能无处消耗,故输出电压将越来越高,损坏电路元件,所以反激式变换器不能在空载下工作。
?如何实现?串联多重和并联多重逆变电路各用于什么场合?答:逆变电路多重化的目的是为了减少输出电压矩形波中所含的谐波,使之成为接近正弦波的波形。把若干个逆变电路的输出按一定的相位差组合起来,使它们所含的某些主要谐波分量相互抵消,就可以得到较为接近正弦波的波形。电压型逆变电路多用串联多重方式,电流型逆变电路多用并联多重方式。

4. 多电平逆变电路的优点是什么?适用于什么场合?
答:多电平逆变电路输出电压谐波可大大少于两电平逆变电路。
多电平逆变电路另一突出优点:每个主开关器件承受电压为直流侧电压的一部分。所以多电平结构多用于高压大功率的逆变电路中。
?
答:1)要有直流电动势,其极性须和晶闸管的导通方向一致。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,使为负值。
两者必须同时具备才能实现有源逆变。

?如何防止逆变失败?
答:逆变运行时,一旦发生换相失败,外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路,或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变成顺向串联,由于逆变电路的内阻很小,形成很大的短路电流,这种情况称为逆变失败,或称为逆变颠覆。为了防止逆变失败,不