清华大学电机系面试题

笼型绕组和绕线型绕组。

33、什么条件下会产生旋转磁场?

由于每个脉掁磁动势都可以分解为一个正转的旋转磁动势和一个反转的旋转磁动势,在大小和相差合适的情况下,两相及以上的脉振磁动势都可以合成得到旋转磁动势。 34、鼠笼电机,三线绕组去掉一相后是否还能转?家里的电风扇是几相? 可以,两相。

35、变压器的等值电路有哪四个参数?怎样通过试验获得?

短路电阻、短路电抗、励磁电阻、励磁电抗。短路电阻和短路电抗可以通过短路试验得到,励磁电阻和励磁电抗可以通过空载试验得到。(具体见10)

36、同步电动机和负载相连,功率因数由什么决定?和无穷大电网连接,功率因数由什么决定? 见25

37、理想变压器原边接一个220V有效值的交流电源,串接一个10欧姆的电阻,问副边短路和开路下,原边电流各是多少? 短路时是22A,开路时是0。

38、电机(同步电机、异步电机)的电枢磁动势是如何产生的? 电机带负载时,电枢绕组中流过的电流产生的。

39、异步电机什么情况下可以作为发电机,转速有什么要求?异步发电机的转子转速能不能无限增大,为什么?

异步电机作为发电机时主要用于风力发电场和小型水电站,转速要大于同步转速。 异步发电机的转子转速不能无限增大,因为异步电机的转速大于同步转速时是工作于发电机状态,如果转速无限增大,就有可能出现“飞车”现象,损坏设备,还可能影响人身安全。 40、异步电机的等效电路是怎样的?

异步电机堵转时的T型等效电路有六个参数,定子电阻、定子电抗、转子电阻、转子电抗(都是折合后)、励磁电阻、励磁电抗。而旋转时的T型等效电路与堵转时相比,在转子回路中多一个与转子旋转相关的附加电阻,代表机械功率。 41、通过什么手段将异步电机等效成电路表示?

在保持转子基波磁动势不变,对定子侧等效的情况下对异步电机的转子进行位置角折合、频率折合和绕组折合,把转子侧的参数都折合到定子侧就可以将异步电机等效成电路来表示了。

42、电机的励磁有什么作用? 产生磁场以实现机电能量转换。

43、一个有关电机保护的问题:电机在什么情况下需要切断运行?

电机在失步或出现飞车现象的时候需要切断运行。如发生短路故障后,故障线路切除较晚,使同步发电机与系统之间失去同步,这时候应该将电机切断运行。

电力电子

1. 普通晶闸管的导通条件及关断方法

导通条件:阳极承受正压,并且有门极触发信号。

关断方法:给晶闸管加反向电压;或者减小流过晶闸管的电流,使其电流小于维持电流。 2. 如何选用晶闸管(电流定额、电压定额)

电压定额选为正常工作峰值电压的2~3倍;电流定额(通态平均电流)选为正常使用电流平均值的1.5~2.0倍。

3. 门极关断晶闸管(GTO)与普通晶闸管相似,但结构上把阴极宽度减薄并采用台式结

构,因而通过在门极加反压就能关断,但是GTO晶闸管也还存在一些问题:P19 (1) 关断门极电流大

(2) Du/dt能力差,需缓冲电路 (3) 通态电压高(导致器件冷却困难) 4. 功率场效应管(MOSFET)的特点:P23 (1) 压控器件,驱动简单 (2) 多子导电器件,开关频率高

(3) 电阻率具有正的温度系数,器件容易并联运行 (4) 无二次击穿

(5) 适合于低压、小功率、高频的应用场合 (6) 高压器件的导通电阻大25

5. 绝缘栅双极性晶体管(IGBT)的特点:P27

(1) 具有MOSFET(功率场效应管)和BJT(功率晶体管)的优点 (2) 开关频率高

(3) 导通压降低 (4) 驱动简单 (5) 容易并联

(发展方向:开关时间缩短,通态压降减小,高压、大电流) 6. 变压器漏抗对整流电路的影响

由于变压器漏感的存在,电流换向不可能在瞬间完成,输出电位不能马上跳到新导通的那相电位上,致使输出平均电压下降。换相过程对应的时间用电角度表示即换相重叠角,致使输出电压的下降称为换相压降。 7. 产生有源逆变的条件

(1)直流侧一定要有一个直流电动势源; (2)要求晶闸管的控制角大于pi/2 8. 逆变失败的原因:P66 (1) 触发脉冲丢失或延时 (2) 晶闸管失去正向阻断的能力 (3) 电源电压缺相或消失 (4) 逆变角过小

9. 晶闸管触发电路对触发信号的要求: P70

(1) 触发信号应有足够的幅值,不能太大,也不能太小 (2) 触发信号的宽度至少要大于晶闸管的开通时间

(3) 为使器件迅速导通,并提高承受di/dt的能力,触发脉冲电流应有一定的上升率 (4) 为减少门极损耗,晶闸管的触发信号都采用脉冲方式 10. 晶闸管触发电路的基本组成部分:P71 (1) 同步信号的产生部分 (2) 移相触发脉冲产生的部分

(3) 触发脉冲的功率放大与隔离输出部分 11. GTO晶闸管对门极驱动电路的要求:P82 (1) 门极开通电路

要求门极开通信号有足够的幅值和上升沿,以实现强触发,减小开通时间和开通损耗。要求门极开通脉冲由高幅值短脉冲和低幅值长脉冲组成,以保证在导通期间连续提供门极电流。 (2) 门极关断电路

门极关断电路的电压值要足够大,关断电流上升率有一定的要求,关断脉冲的宽度应大于关断时间与尾部时间之和。 (3) 门极反偏电路

为了防止du/dt过大引起误触发,要设置反偏电路。 12. IGBT和功率MOSFET对驱动电路的要求:P88 (1) 门极电压最高绝对值小于20V (2) 门极阈值电压为2.5~5V

(3) 用小内阻的驱动源,以保证U(GE)有足够陡的前沿

(4) 驱动正电平的选择:U(GE)越高,通态与开关损耗越小,但短路电流越大,一般

取12~15V

(5) 关断过程中为了加快关断速度,一般取U(GE)为-5~-10V

(6) 门极电阻对开关速度影响很大,门极电阻越大,开关损耗越大,门极电阻越小,关

断尖峰电压越高(应取合适值)

(7) 控制电路与驱动电路应隔离 (8) 简单实用,有保护,抗干扰强

13. 电力电子器件的缓冲电路用来减小器件在开关过程中产生的过压、过流、过热、du/dt

和di/dt,确保器件安全可靠运行。说出几种典型的缓冲吸收电路及其用途:P91 关断缓冲吸收电路:

(1)电容吸收电路(开通损耗大)

(2)RC阻容吸收电路:广泛应用于大功率二极管、晶闸管和MOSFET的过压吸收。 (3)充放电式RCD缓冲电路:应用于GTO和功率晶体管BJT (4)箝位工RCD缓冲电路:适用于高频的IGBT器件

(5)无损缓冲吸收电路(既有充放电RCD的缓冲作用,又能实现能量回收) 开通缓冲吸收电路

14. 电压型逆变器(VSI)与电流型逆变器(CSI)的比较:P116

(1)电压型逆变器:恒压源(大电容相当于恒压源);180度导电制;器件只承受正向电压;需要反并联二极管。

(2)电流型逆变器:恒流源(大电感);120度导电制;器件要受正反向电压。 (3)每相电压、电流的波形都不同。 15. 什么是脉宽调制(PWM)技术

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