电力电子技术-习题参考答案.pdf

电力电子技术 POWER ELECTRONICS 习题答案 - 1 - 第1 章 绪 论 1-1 电力电子技术的定义是什么？ 请用倒三角图来表示电力电子技术与电子、电力和 控制学科之间的关系。 答： 电力电子技术是一种电力变换技术，它利用功率半导体器件对电能进行高效变换， 包括对电压、电流、频率和波形等的变换，以满足各种不同用电设备的需求。 电力电子技术与电子、电力和控制之间的关系如下图所示： 设静 电 子 路 备止 力 电 电 旋 件 电力 设 转 器 电子 备 连续 离散 控制 图解 1-1 1-2 电力电子变换器有哪几种类型？各实现什么功能？ 答：1) 电力电子变换器有四种类型，如下表所示： 表1-1 电力电子变换器的分类 输出 直流 交流 输入 直流 直流变换器 逆变器 交流 整流器 交交变频器 2) 直流变换器(DC-DC Converter)是将一种直流电转换成另一种或多种直流电的 变换器；逆变器(DC-AC Inverter)是将直流电转变为交流电的变换器，又称直交变 换器；整流器(AC-DC Rectifier)是将交流电转变为直流电的变换器，又称交直变换 器；交交变频器(AC-AC Cyclo-converter)是将一种频率的交流电直接转换成另一种 - 2 - 频率或可变频率的交流电，或是将频率变化的交流电直接转变为恒定频率交流电 的变换器。 1-3 电力电子技术诞生的标志是什么？ 答：1957 年，美国通用电气公司研制出第一只晶闸管(Thyristor)，标志着电力电子技术 的诞生。 1-4 请结合电力电子器件的发展，简要叙述电力电子技术的发展历史。 答：如下图，文字叙述略。 史前期 (黎明期) 晶闸管问世 全控型器件 GaN器件 SiC MOSFET (电力电子元年) 发展迅速 SiC二极管 问世 问世 电子管问世 晶体管诞生 问世 1904 1930 1947 1957 1970 1980 1990 2002 2010 2011 2020 时间(年份) 水银(汞弧) IGBT出现 宽禁带器件 整流器时代 晶闸管时代 功率集成器件 发展阶段 1-5 请举例说明电力电子技术的应用。 答： （1）一般工业应用：直流、交流传动系统，电解铝、电解食盐水、电镀等整流电 源，冶金工业中的感应加热电源、淬火电源和直流电弧炉电源等。 （2 ）电力系统：高压直流输电(HVDC)、柔性交流输电(FA