电力半导体+晶闸管

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填空：

1. 单相半控桥整流电路的两只晶闸管的触发脉冲依次应相差 A 度。

A 、180°， B、60°， c、360°， D、120°

2. 晶闸管触发电路中，若改变 B 的大小，则输出脉冲产生相位移动，达到移相

控制的目的。

A 、 同步电压， B、控制电压， C、脉冲变压器变比。

3. 可实现有源逆变的电路为 A 。

A 三相半波可控整流电路， B、三相半控桥整流桥电路，

C 、单相全控桥接续流二极管电路， D、单相半控桥整流电路。

4. 在下面几种电路中，不能实现有源逆变的电路有哪几种 BCD 。

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。

5. 晶闸管触发电路中，若使控制电压U C =0，改变 C 的大小，可使直流电动机负载

电压U d =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。

6. 下面哪种功能不属于变流的功能（ C ）

A 、有源逆变 B 、交流调压 C 、变压器降压 D 、直流斩波

7. 三相半波可控整流电路的自然换相点是( B )

A 、

B 、

C 、

D 、 交流相电压的过零点； 本相相电压与相邻相电压正、负半周的交点处； 比三相不控整流电路的自然换相点超前30°； 比三相不控整流电路的自然换相点滞后60°。

8. 在单相全控桥整流电路中，两对晶闸管的触发脉冲，应依次相差 A 度。

A 、180度； B、60度； C、360度； D、120度；

9. 可实现有源逆变的电路为 A 。

A 、单相全控桥可控整流电路 B、三相半控桥可控整流电路

C 、单相全控桥接续流二极管电路 D、单相半控桥整流电路

10. 变流装置的功率因数总是 C 。

A 、大于1； B、等于1； C、小于1；

11. 在单相桥式全控整流电路中，大电感负载时，控制角α的有效移相范围是 A 。

A 、0°～90° B、0°～180° C、90°～180°

二、判断题（每题2分, 共20分）（正确的打√、错误的打×）

1、 在半控桥整流带大电感负载不加续流二极管电路中，电路出故障时会出现失控现象。（ √ ）

2、在用两组反并联晶闸管的可逆系统，使直流电动机实现四象限运行时，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晶闸管串联使用时，必须注意均流问题。 （ × ）

4、逆变角太大会造成逆变失败。 （ × ）

5、并联谐振逆变器必须是略呈电容性电路。 （ √ ）

6、给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。 （ × ）

7、有源逆变指的是把直流电能转变成交流电能送给负载。 （ × ）

8、在单相全控桥整流电路中，晶闸管的额定电压应取U2。 （ × ）

9、在三相半波可控整流电路中，电路输出电压波形的脉动频率为300Hz 。（ × ）

10、变频调速实际上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。（ √ ）

11、两个以上晶闸管串联使用，是为了解决自身额定电压偏低，不能胜用电路电压要求，

而采取的一种解决方法，但必须采取均压措施。 （ √ ）

12、逆变失败，是因主电路元件出现损坏，触发脉冲丢失，电源缺相，或是逆变角太小造

成的。 （ √ ）

13、变流装置其功率因数的高低与电路负载阻抗的性质，无直接关系。 （ √ ）

14、并联与串联谐振式逆变器属于负载换流方式，无需专门换流关断电路。 （ √ ）

15、触发普通晶闸管的触发脉冲，也能触发可关断晶闸管（ × ）

16、三相半波可控整流电路，不需要用大于60º小于120º的宽脉冲触发，也不需要相隔60

º的双脉冲触发，只用符合要求的相隔120º的三组脉冲触发就能正常工作。（ √）

17、变频调速装置是属于无源逆变的范畴。 （ √ ）

18、有源逆变装置是把逆变后的交流能量送回电网。 （√ ）

19、双向晶闸管额定电流的定义，与普通晶闸管的定义相同 （ × ）

20、用稳压管削波的梯形波给单结晶体管自激振荡电路供电，目的是为了使触发脉冲与晶

闸管主电路实现同步。 （ √ ）

21、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。 （ × ）

22、晶闸管并联使用时，必须采取均压措施。 （ × ）

23、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。（ √ ）

24、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并联反馈二极管。（ √ ）

25、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。 （ √ ）

26、三相桥式全控整流电路，输出电压波形的脉动频率是150H Z 。 （ × ）

27、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。 （ √ ）

28、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。 （ × ）

29、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。（√ ）

30、无源逆变电路，是把直流电能逆变成交流电能，送给电网，（ × ）

31、晶闸管串联使用时，必须注意均流问题。（ × ）

32、无源逆变指的是不需要逆变电源的逆变电路。（ × ）

33、直流斩波电路只能实现降低输出直流电压的作用 （ × ）

34、在三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反压为

35、逆变角太小会造成逆变失败。 （ × ）

36、设置补偿电容可以提高变流装置的功率因数。（ √ ）

37、在单相全控桥电路中，晶闸管的额定电压应取U2。 （ × ）

38、三相半波可控整流电路中，如果三个晶闸管采用同一组触发装置，则α的移相范围只

有120o 。 （ √ ）

39、三相半波可控整流电路也必需要采用双窄脉冲触发。 （ × ） 倍相电压U 2。（ × ）

40、KP2—5表示的是额定电压200V ，额定电流500A 的普通型晶闸管。 （ × ）

41、在单结晶体管触发电路中，稳压管削波的作用是为了扩大脉冲移相范围。 （× ）

42、在三相桥式全控整流电路中，采用双窄脉冲触发晶闸管元件时，电源相序还要满足触

发电路相序要求时才能正常工作。 （ √ ）

43、双向晶闸管与普通晶闸管一样，额定电流也用通态电流平均值表示 （ × ）

44、双向晶闸管的结构与普通晶闸管一样，也是由四层半导体（P1N1P2N2）材料构成的。

（ × ）

45、电流型并联谐振逆变电路负载两端电压波形是很好的正弦波 （ × ）

46、变频器总是把直流电能变换成50Hz 交流电能。 （ × ）

47、只要采用双窄脉冲触发三相桥式全控整流电路的晶闸管，电路就能正常工作。（ √ ）

48、KP10—5表示的是额定电压1000V ，额定电流500A 的普通型晶闸管。 （ × ）

49、双向晶闸管的额定电流的定义与普通晶闸管不一样，双向晶闸管的额定电流是用电

流有效值来表示的。 （ √ ）

50、并联谐振逆变电路采用负载换流方式时，谐振回路不一定要呈电容性。 （ × ）

51、双向晶闸管的结构与普通晶闸管不一样，它是由五层半导体材料构成的。（ √ ）

52、电压型并联谐振逆变电路，负载电压波形是很好的正弦波 （ √ ）

53、有源逆变电路是把直流电能变换成50Hz 交流电能送回交流电网。（ √ ）

54、无源逆变电路是把直流电能逆变成交流电能送给交流电网。 （ × ）

55、在变流装置系统中，增加电源的相数也可以提高电网的功率因数。 （ × ）

三、填空（每空1分, 共30分）

1、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 。

2、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。

3、在电流型逆变器中，输出电压波形为 正弦 ，输出电流波形为 方波 。

4、型号为KS100-8的元件表示 双向晶闸管 、它的额定电压为 800 伏、额定有效电流为 100 安。

5、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120º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。

6、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 。

7、 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用控制角α 大于 β的工作方式。

9、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。

10、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。

11、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。

12、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 零电压电路 与 零电流电路 两大类。

13、PWM 逆变电路的控制方法有 计算法 、 调制法 、 跟踪控制法

三种。其中调制法又可分为 异步调控法 、 同步调控法 两种。

14、通常变流电路实现换流的方式有 器件换流 、 电网换流 、 负载换流 、 强迫换流 四种。

15、在电力晶闸管电路中，常用的过电压保护有 避雷器 ； 阻容吸

收 ； 硒堆 ； 压敏电阻 和 整流式阻容吸收 等几种。

16、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 几种。

17、普通晶闸管三个电极分别是 阳极A ， 阴极K 和 门极G

18、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I H 时，导通的晶闸管关断 .。

20、绝缘栅双极型晶体管是以 电力场效应晶体管栅极 作为栅极，以 电力晶体管集电极和发射极作为发射极与集电极复合而成。

21、在电力晶闸管电路中，常用的过电流保护有 快速熔断器 ； 电路串电抗器 ； 过流时快速移相 ；和 直流快速开关 等几种。

22、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60º小于120º的宽脉冲 触发；二是用 脉冲前沿相差60º的双窄脉冲 触发。

23、异步电动机变频调速时，对定子频率的控制方式有 恒压频率控制 、 转差频率控制 、 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、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 a 表示。

26、一般操作引起的过电压都是瞬时尖峰电压，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 。

27、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。

29、在由两组反并联变流装置组成的直流电机的四象限运行系统中，两组变流装置分别工

作在正组 整流 状态、 逆变 状态、反组 整流 状态、 逆变 状态。

30、有源逆变指的是把 直流 能量转变成 交流 能量后送给 电网

的 装置。

31、给晶闸管阳极加上一定的 正向 电压；在门极加上 正向门极 电压，

并形成足够的 门极触发 电流，晶闸管才能导通。

32、当负载为大电感负载，如不加续流二极管时，在电路中出现触发脉冲丢失时 单相桥式半控整流桥 与 三相桥式半控整流桥 电路会出现失控现象。

33、三相半波可控整流电路，输出到负载的平均电压波形脉动频率为 150 HZ ；而三

相全控桥整流电路，输出到负载的平均电压波形脉动频率为 300 HZ ；这说

明 三相桥式全控整流桥 电路的纹波系数比 三相半波可控流电路 电路要小。

34、造成逆变失败的原因有 逆变桥晶闸管或元件损坏 、 供电电源缺相 、 逆变角太小 、 触发脉冲丢失或未按时到达 等几种。

35、晶闸管在触发开通过程中，当阳极电流小于 掣住 电流之前，如去掉 触发 脉冲，晶闸管又会关断。

36、对三相桥式全控变流电路实施触发时，如采用单宽脉冲触发，单宽脉冲的宽度一般

取 90 度较合适；如采用双窄脉冲触发时，双窄脉冲的间隔应为 60 度。

37、锯齿波触发电路的主要环节是由 同步环节 、 锯齿波形成 、 脉冲形成 、 整形放大 、 强触发及输出 环节组成。

38、逆变器按直流侧提供的电源的性质来分，可分为 电压 型逆变器和 电

流 型逆变器，电压型逆变器直流侧是电压源，通常由可控整流输出在最靠近逆变桥侧用 电容 器进行滤波，电压型三相桥式逆变电路的换流是在桥路的 本桥 元件之间换流，每只晶闸管导电的角度是 180 度；而电流型逆变器直流侧是电流源，通常由可控整流输出在最靠近逆变桥侧是用 电感 滤波，电流型三相桥式逆变电路换流是在 异桥 元件之间换流，每只晶闸管导电的角度是 120 度。

39、SPWM 脉宽调制型变频电路的基本原理是：对逆变电路中开关器件的通断进行有规律的

调制，使输出端得到 等高不等宽 脉冲列来等效正弦波。

40、直流斩波电路在改变负载的直流电压时，常用的控制方式有 定频调宽控制 、

定宽调频控制 、 脉宽和频率同时控制 三种。

41、晶闸管的维持电流I H 是指在 标准室温 温度条件下，门极断开时，晶闸管从

较大通态电流下降到刚好能保持导通所必须的最小 阳极 电流。

42、带平衡电抗器的双反星形电路，变压器绕组同时有 两 相导电；晶闸管每

隔 60 度换一次流，每只晶闸管导通 120 度，变压器同一铁心柱上的两个

绕组同名端 相反 ，所以以两绕组的电流方向也 相反 ，因此变压器的铁心不会被 磁化 。

43、三相桥式全控整流电路是由一组共 阴 极三只晶闸管和一组共 阳 极的三只晶闸管

串联后构成的，晶闸管的换相是在同一组内的元件进行的。每隔 60° 换一次相，在电流连续时每只晶闸管导通 120 度。要使电路工作正常，必须任何时刻要有 两 只晶闸管同时导通，，一个是共 阴 极的，另一个是共 阳 极的元件，且要求不是 在同一桥臂上 的两个元件。

44、PWM 逆变电路的控制方式有 正弦波 、 单项正弦波 、 双极性正弦波 。

45、直流斩波电路按照输入电压与输出电压的高低变化来分类有 降压 斩波电路； 升压 斩波电路； 升降 斩波电路。