1、一、 填空（每空 1 分）1、请在正确的空格内标出下面元件的简称：电力晶体管 GTR ；图形符号为 ；可关断晶闸管 GTO ；图形符号为 ；功率场效应晶体管 MOSFET ；图形符号为 ；绝缘栅双极型晶体管 IGBT ；图形符号为 ；IGBT 是 MOSFET 和GTR 的复合管。2、晶闸管对触发脉冲的要求是 要有足够的驱动功率 、 触发脉冲前沿要陡幅值要高 和 触发脉冲要与晶闸管阳极电压同步。3、多个晶闸管相并联时必须考虑 均流 的问题，解决的方法是 串专用均流电抗器。 4、在电流型逆变器中，输出电压波形为 正弦波 ，输出电流波形为 方波 。5、型号为 KS100-8 的元件表示 双向晶闸管
2、 晶闸管、它的额定电压为 800V 伏、额定有效电流为 100A 。6、 180导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在 同一桥臂 上的上、下二个元件之间进行；而 120 导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在 不同桥臂 上的元件之间进行的。7、当温度降低时，晶闸管的触发电流会 增加 、正反向漏电流会 下降 ；当温度升高时，晶闸管的触发电流会 下降 、正反向漏电流会 增加 。8、 在有环流逆变系统中，环流指的是只流经 逆变电源 、 逆变桥而不流经 负载 的电流。环流可在电路中加 电抗器 来限制。为了减小环流一般采控用控制角 大于 的工作方式。9、常用的过电流保护措施有 快速熔断器 、 串进线电抗
3、器、 接入直流快速开关 、 控制快速移相使输出电压下降。 （写出四种即可）10、双向晶闸管的触发方式有 +、 -、 、 - 四种 。11、双向晶闸管的触发方式有：I+ 触发：第一阳极 T1 接 正 电压，第二阳极 T2接 负 电压；门极 G 接正 电压，T2 接 负 电压。I- 触发：第一阳极 T1 接 正 电压，第二阳极 T2 接 负 电压；门极G 接 负 电压，T2 接 正 电压。 +触发：第一阳极 T1 接 负电压，第二阳极 T2 接正 电压；门极 G 接正电压，T2 接 负 电压。-触发：第一阳极 T1 接 负电压，第二阳极 T2 接 正电压；门极 G 接 负电压，T2 接 正 电压。
4、12、由晶闸管构成的逆变器换流方式有 负载 换流和 强迫（脉冲）换流。13、按逆变后能量馈送去向不同来分类，电力电子元件构成的逆变器可分为 有源 逆变器与 无源 逆变器两大类。14、有一晶闸管的型号为 KK2009 ，请说明 KK 快速晶闸管 ； 200 表示表示 200A ，9 表示 900V 。15、单结晶体管产生的触发脉冲是 尖脉冲 脉冲；主要用于驱动 小 功率的晶闸管；锯齿波同步触发电路产生的脉冲为 强触发脉冲 脉冲；可以触发 大 功率的晶闸管。16、一个单相全控桥式整流电路，交流电压有效值为 220V，流过晶闸管的大电流有效值为 15A，则这个电路中晶闸管的额定电压可选为；晶闸管的额
5、定电流可选为V20)5.1(倍 A57.1)3.(倍17、普通晶闸管的图形符号是 ，三个电极分别是 阳极 A ， 阴极 K 和 门极 G 晶闸管的导通条件是 阳极加正电压， 阴极接负电压，门极接正向电压形成了足够门极电流时晶闸管导通 ；关断条件是当晶闸管阳极电流小于维持电流 IH 时，导通的晶闸管关断 。18、单相交流调压在电阻性负载电路的移相范围在 0180 变化，在阻感性负载时移相范围在 180 变化。19、提高变流置的功率因数的常用方法有 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 。20、晶闸管的换相重叠角与电路的 触发角 、 变压器漏抗 XB 、 平
6、均电流 Id 、 电源相电压 U2 等到参数有关。21、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 大于 60 小于 120 的宽脉冲 触发；二是用 脉冲前沿相差 60 的双窄脉冲 触发。22、在同步电压为锯齿波的触发电路中，锯齿波底宽可达 240 度；实际移相才能达 0-180 度。23、异步电动机变频调速时，对定子频率的控制方式有 恒压频比控制、转差劲频率控制 、 矢量控制 、 直接转矩控制 。24、软开关电路种类很多，大致可分成 零电压 电路、 零电流 电路两大类。25、绝缘栅双极型晶体管是以 电力场效应晶体管栅极为栅极 作为栅极，以 以电力晶体管集电极和发射极 作
7、为发射极与集电极复合而成。26、双向晶闸管的图形符号是 ，它的三个极分是 第一阳极T1、 第二阳极 T2、和 门极 G 。27、单相全波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 2U2 。三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为 6 U2 。 （电源电压为 U2）28、从晶闸管开始承受正向电压起到晶闸管导通之间的电角度称为 控制角，用 表示。29、正弦波触发电路的理想移相范围可达 180、 度，实际移相范围只有150 。30、一般操作过电压都是瞬时引起的尖峰电压，经常使用的保护方法是阻容保护 而对于能量较大的过电压，还需要设置非线性电阻保护，目前常用的方法有压敏电阻和 硒堆 。31
8、、交流零触发开关电路就是利用 过零触发 方式来控制晶闸管导通与关断的。 32、逆变器环流指的是只流经 逆变电源 、逆变桥晶闸管 而不流经 负载 的电流，环流可在电路中加 电抗器来限制。为了减小环流一般采用 大于 工作方式。33、GTO 的关断是靠门极加负信号出现门极 反向电流 来实现的。34、大功率晶体管简称 GTR ，通常指耗散功率 1W 以上的晶体管。35、功率场效应管是一种性能优良的电子器件，缺点是 电流不够大 和 耐压不够高 。36、整流是把 交流 电变换为 直流 电的过程；逆变是把直流 电变换为 交流 电的过程。37、逆变角 与控制角 之间的关系为 = 。38、逆变角 的起算点为对应
9、相邻相 负半周 的交点往 左 度量。39、当电源电压发生瞬时与直流侧电源 顺极性串 联，电路中会出现很大的短路电流流过晶闸管与负载，这称为 逆变失败 或 逆变颠覆 。40、为了保证逆变器能正常工作，最小逆变角应为 3035 。41、由两套晶闸管组成的变流可逆装置中，每组晶闸管都有四种工作状态，分别是 待整流 状态、 整流 状态、 待逆变 状态和 逆变 状态。42、将直流电源的恒定电压，通过电子器件的开关控制，变换为可调的直流电压的装置称为斩波 器。43、反并联可逆电路常用的工作方式为 逻辑无环流 ，有环流 以及 错位无环流 三种。在工业上得到广泛应用的是 逻辑无环流 方式。44、采用接触器的可
10、逆电路适用于对 快速性 要求不高、 容量 不大的场合。45、晶闸管整流装置的功率因数定义为 交流 侧 有功功率 与 视在功率 之比。46、晶闸管装置的容量愈大，则高次谐波 愈大 ，对电网的影响 愈大 。47、在装置容量大的场合，为了保证电网电压稳定，需要有 无功功率 补偿，最常用的方法是在负载侧 并联电容 。48、变频电路从变频过程可分为 交流 交流 变频和 交流 直流交流 变频两大类。49、脉宽调制变频电路的基本原理是：控制逆变器开关元件的 导通 和 关断 时间比，即调节 脉冲宽度 来控制逆变电压的大小和频率。50.对同一晶闸管，维持电流 IH与擎住电流 IL在数值大小上有 IL_大于(或(
11、24)_I H。51.功率集成电路 PIC 分为二大类，一类是高压集成电路，另一类是_智能功率集成电路_。52.晶闸管断态不重复电压 UDSM与转折电压 UBO数值大小上应为，U DSM_小于(或90）区域，使 Ud 0,才能把直流功率逆变为交流功率返送电网。6、晶闸管触发的触发脉冲要满足哪几项基本要求？2、A:触发信号应有足够的功率。B：触发脉冲应有一定的宽度，脉冲前沿尽可能陡，使元件在触发导通后，阳极电流能迅速上升超过掣住电流而维持导通。C：触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压同步，脉冲移相范围必须满足电路要求。7、实现正确触发的同步定相的方法步骤有哪些？A：根据不同触发电路与脉冲移相范围的要求
12、，确定同步信号电压 us 与对应晶闸管阳极电压之间的相位关系。B：根据整流变压器 TS 的接法与钟点数，以电网某线电压作参考矢量，画出整流变压器二次侧也就是晶闸管阳极电压的矢量。再根据 A 确定同步信号 US与晶闸管阳极电压的相位关系，画出对应的同步相电压矢量和同步线电压的矢量。C：根据同步变压器二次线电压矢量位置，定出同步变压器 TS 的钟点数和接法。只需把同步变压器二次电压 Usu、Usv、Usw 分别接到VT1，VT3，VT5 管的触发电路；Us(-U)、Us(-v)、Us(-w)分别接到VT4、VT6、VT2 的触发电路，与主电路的各个符号完全对应，即能保证触发脉冲与主电路同步。8、根
13、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）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。11、什么叫整流？什么叫逆变？什么叫有源逆变？什么叫无源逆变？答：把交流电变为直流电的过程叫整流；把直流电变为交流电的过程叫逆变；将直流电变为和电网同频率的交流电并反送到交流电网去的过程称为有源逆变；将直流电变为交流电直
14、接供给负载使用的过程叫无源逆变。13、晶闸管整流装置的功率因数是怎样定义的？它与哪些因素有关？改善功率因数通常有哪些方法？答：晶闸管整流装置的功率因数定义为交流侧有功功率与视在功率之比。晶闸管整流装置的功率因数与电路的畸变系数与位移因数的乘积大小成正比。改善功率因数通常有以下几种方法：小控制角（逆变角）运行；采用两组变流器的串联供电；增加整流相数；设置补偿电容。14、串联谐振式逆变器有哪些特点？适用于哪些场合？答：串联谐振式逆变器的启动和关断较容易，但对负载的适应性较差，当负载参数变动较大配合不当时，会影响功率输出或引起电容电压过高。因此，串联谐振式逆变器适用于负载性质变化不大，需要频繁启动和
15、工作频率较高的场合，如热锻、弯管、淬火等。16、指出下图中各保护元件及 VD、Ld 的名称和作用。解：星形接法的硒堆过电压保护；三角形接法的阻容过电压保护；桥臂上的快速熔断器过电流保护；晶闸管的并联阻容过电压保护；桥臂上的晶闸管串电感抑制电流上升率保护；直流侧的压敏电阻过电压保护；直流回路上过电流快速开关保护；VD 是电感性负载的续流二极管；Ld 是电动机回路的平波电抗器；五、计算题,(每题 9 分)3、三相桥式全控整流电路，L d 极大，R d=4，要求 Ud 从 0220V 之间变化。试求：（1） 不考虑控制角裕量时，整流变压器二次相电压。（2 ） 计算晶闸管电压、电流平均值，如电压、电流
16、裕量取 2 倍，请选择晶闸管型号。（3 ） 变压器二次电流有效值 I2。（4 ） 计算整流变压器二次侧容量 S2(1) 输出电压平均值 由于 ud波形是连续的， =0 时， Ud0=2.34U2。(2) cos35.1cos34.2)(sin63/1 2L22 Utd晶闸管元件两端承受的最大正反向电压是变压器二次线电压的峰值输出电流平均值晶闸管电流平均值晶闸管电流有效值 （3 ）变压器二次电流有效值（4 ） 计算整流变压器二次侧容量 S2=3U2I2答案：U 2 =94V；KP505；I 2=44。9A；S 2=12。66KVA。4、在图示升压斩波电路中，已知 E=50V，负载电阻 R=20，
17、L 值和 C 值极大，采用脉宽调制控制方式，当 T=40s，t on=25s 时，计算输出电压平均值 U0，输出电流平均值 I0。cos34.21dURIdT31IddT57.031IIddT2816.032III22245.63URMF EtTtUofoffno 1333V ；6。67A。6、在下面两图中，一个工作在整流电动机状态，另一个工作在逆变发电机状态。分别回答（1） 、标出 Ud、E D及 id的方向。（2） 、说明 E 与 Ud的大小关系。（3） 、当 与 的最小值均为 30 度时，控制角 的移向范围为多少？整流电动机状态：电流方向从上到下，电压方向上正下负，反电势 E 方向上正下
18、负，Ud 大于 E，控制角的移相范围 3090。逆变发电机状态：电流方向从上到下，电压 Ud 方向上负下正，发电机电势 E 方向上负下正，Ud 小于 E，控制角的移相范围 90150。如图所示单相半波可控整流器，电阻性负载，电源电压 U2 为 220V，要求的直流输出电压为 50 V，直流输出平均电流为 20A 试计算：(1) 晶闸管的控制角。(2) 输出电流有效值。(3) 电路功率因数。(4) 晶闸管的额定电压和额定电流解 (1) 则 =90 (2) 当 =90 时，输出电流有效值(3) (4) 晶闸管电流有效值 IT 与输出电流有效值相等，即：则 取 2 倍安全裕量，晶闸管的额定电流为：（5 ）晶闸管承受的最高电压：01245.0145.02cosdU.20dIRA 4.2sin412UI 50cos22ISP IT)5.1(7T(AV)II A 6.5T(V)I31202mU考虑(23)倍安全裕量，晶闸管的额定电压为根据计算结果可以选取满足要求的晶闸管。V 936231)()32(mTNU
