Stromrichter: Prinzip, Aufbau und Anwendungen in der Leistungselektronik

Question 1

Welches Verfahren wird hauptsächlich zur Regelung der Ausgangsspannung eines Gleichstromstellers verwendet?

Accepted Answer

Pulsweitenmodulation

Answer

Phasenanschnittsteuerung

Answer

Spannungsregelung

Answer

Stromregelung

Question 2

Welche Anwendung von Stromrichtern ist in der Antriebstechnik besonders relevant?

Accepted Answer

Drehzahlregelung von Motoren

Answer

Regelung von Beleuchtungsanlagen

Answer

Steuerung von Schweißgeräten

Answer

Ladung von Batterien

Question 3

Wie verändert sich die Ausgangsspannung eines Wechselrichters, wenn der Modulationsgrad erhöht wird?

Accepted Answer

Sie nimmt zu

Answer

Sie nimmt ab

Answer

Sie bleibt unverändert

Answer

Sie kann sowohl zu- als auch abnehmen

Question 4

Was ist der Hauptzweck eines Snubber-Netzwerks in einem Stromrichter?

Accepted Answer

Reduzierung von Schaltüberspannungen

Answer

Erhöhung der Schaltfrequenz

Answer

Verringerung von Schaltverlusten

Answer

Erhöhung der Lebensdauer des Leistungshalbleiters

Question 5

Welches Kommutierungsverfahren wird in einem Zweiquadrantensteller typischerweise angewendet?

Accepted Answer

Gegentaktbetrieb

Answer

Parallelbetrieb

Answer

Mittelpunktbetrieb

Answer

Selbstkommutierung

Question 6

Welche Abfolge von Operationen beschreibt das Funktionsprinzip eines Gleichspannungswandlers mit Zwischenkreis?

Accepted Answer

Gleichrichtung, Filterung, Wechselrichtung

Answer

Wechselrichtung, Gleichrichtung, Filterung

Answer

Filterung, Gleichrichtung, Wechselrichtung

Answer

Wechselrichtung, Filterung, Gleichrichtung

Question 7

Welche der folgenden Aussagen über Stromrichter ist nicht korrekt?

Accepted Answer

Sie benötigen keine Steuersignale

Answer

Sie können elektrische Energie umwandeln

Answer

Sie können Gleichstrom in Wechselstrom umwandeln

Answer

Sie können Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln

Question 8

Welche Transistorart ist für Hochleistungs-Stromrichter am besten geeignet?

Accepted Answer

Isolierter Gate-Bipolartransistor (IGBT)

Answer

Bipolartransistor (BJT)

Answer

Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET)

Answer

Leistungstransistor mit Sperrschicht (JFET)

Question 9

Welche Aussage beschreibt die Rolle der Stromregelung in Stromrichtern für Antriebssysteme am treffendsten?

Accepted Answer

Die Stromregelung hat in der Regel Vorrang vor der Drehzahlregelung.

Answer

Pulsweitenmodulation (PWM) ist die einzige verwendete Regeltechnik.

Answer

Die Bandbreite der Stromregelung ist typischerweise sehr groß.

Answer

Die Stromrückführung erfolgt in der Regel über Spannungssensoren.

Question 10

Welche Funktion übernimmt die Gate-Ansteuerungseinheit?

Accepted Answer

Steuerung des Schaltzeitpunkts

Answer

Spannungsversorgung der Halbleiter

Answer

Überwachung der Halbleitertemperatur

Answer

Filterung der Ausgangsspannung

Question 11

Welche Hauptaufgabe hat ein Gleichrichter?

Accepted Answer

Umwandlung von Wechselstrom in Gleichstrom

Answer

Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom

Answer

Begrenzung des Stromflusses

Answer

Spannungsumwandlung

Question 12

Welche Aufgabe übernimmt eine Freilaufdiode in einem Stromrichter?

Accepted Answer

Rückwärtsstromfluss ermöglichen

Answer

Überspannungen verhindern

Answer

Stromspitzen begrenzen

Answer

Wirkungsgrad verbessern

Question 13

Welche technologischen Fortschritte verbessern die Effizienz und Kompaktheit von Stromrichtern am stärksten?

Accepted Answer

Einsatz von fortschrittlichen Halbleitermaterialien wie SiC und GaN

Accepted Answer

Optimierung von Stromrichtertopologien und Verwendung von Mehrlevel-Schaltungen

Accepted Answer

Integration von Leistungselektronik und fortschrittenem passiven Bauelemente-Design

Answer

Priorisierung niedriger Kosten auf Kosten des Wirkungsgrads

Question 14

Welches ist die Funktion eines Gleichrichters?

Accepted Answer

Umrichten von Wechselstrom in Gleichstrom

Answer

Umrichten von Gleichstrom in Wechselstrom

Answer

Erhöhen der Spannung

Answer

Reduzieren der Stromstärke

Question 15

Welche Topologie wird in einem Dreiphasen-Wechselrichter verwendet?

Accepted Answer

Vollbrücke

Answer

Halbbrücke

Answer

Brückenschaltung

Answer

Stern-Dreieck-Schaltung

Question 16

Welche Aussage zur Leistung von Stromrichtern ist korrekt?

Accepted Answer

Sie ist von allen oben genannten Faktoren abhängig

Answer

Sie ist direkt proportional zur Schaltfrequenz

Answer

Sie ist umgekehrt proportional zur Ausgangsspannung

Answer

Sie ist unabhängig vom Eingangsstrom

Question 17

Welcher Stromrichtertyp leitet den Strom nur in eine Richtung?

Accepted Answer

Diodenbrücke

Answer

Cycloconverter

Answer

Wechselrichter

Question 18

Welches Prinzip liegt der Pulsweitenmodulation (PWM) zugrunde?

Accepted Answer

Variation des Tastverhältnisses des Schaltsignals

Answer

Variation der Amplitude des Schaltsignals

Answer

Variation der Frequenz des Schaltsignals

Question 19

Welche Aufgabe erfüllt eine Freilaufdiode in einem Gleichspannungswandler mit induktiver Last?

Accepted Answer

Ermöglicht den Rückstrom aus der Last

Answer

Stabilisierung des Ausgangs

Answer

Unterdrückung von Überspannungen

Answer

Steuerung des Stromflusses

Question 20

Welcher Stromrichtertyp eignet sich für Anwendungen mit regenerativer Bremsung?

Accepted Answer

Vierquadranten-Stromrichter

Answer

Wechselrichter

Answer

Cycloconverter

Answer

Gleichrichter

Question 21

Wie wird die Kommutierung in Stromrichtern mit GTOs (Gate Turn-Off Thyristoren) erreicht?

Accepted Answer

Durch Umschalten der Gate-Spannung

Answer

Durch Umschalten der Kathodenspannung

Answer

Durch Umschalten der Anodenspannung

Answer

Durch Strombegrenzung

Question 22

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Hauptfunktion von Stromrichtern am besten?

Accepted Answer

Umwandeln von Gleichstrom in Wechselstrom oder umgekehrt

Answer

Nur Gleichstrom verstärken

Answer

Nur Wechselstrom erzeugen

Question 23

Welche der folgenden Topologien wird in Stromrichtern am häufigsten eingesetzt?

Accepted Answer

H-Brückenschaltung

Answer

Serie-Resonanzschaltung

Answer

Klappschaltung

Answer

Sperrwandlerschaltung

Question 24

Was ist das primäre Ziel der Regelsysteme in Stromrichtern?

Accepted Answer

Steuerung von Ausgangsstrom und Spannung

Answer

Wirkungsgraderhöhung

Answer

Leistungsverlustminimierung

Answer

Überlastschutz

Question 25

Welches Leistungsbauteil spielt in Stromrichtern eine entscheidende Rolle?

Accepted Answer

IGBT (Isoliertes Gate Bipolar Transistor)

Answer

Elektrolytkondensator

Answer

Diode

Question 26

Nennen Sie einen wichtigen Vorteil der Pulsweitenmodulation (PWM) in Stromrichtern.

Accepted Answer

Geringere Leistungsverluste

Answer

Höhere Spannungsfestigkeit

Answer

Erhöhte Störfestigkeit

Answer

Vereinfachte Regelung

Question 27

Was ist ein wesentlicher Aspekt der Kommutierung in Stromrichtern?

Accepted Answer

Vermeidung von Kurzschlüssen

Answer

Unabhängigkeit von der Schaltfrequenz

Answer

Verbesserung des Einschaltverhaltens

Answer

Erhöhung der Ausgangsleistung

Question 28

Welches der folgenden Prinzipien beschreibt den grundlegenden Betrieb eines Stromrichters?

Accepted Answer

Taktung der Leistungshalbleiter

Answer

Induktion von Spannung

Answer

Mechanische Kommutierung

Answer

Resonante Schwingungen

Question 29

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Hauptaufgabe der Leistungselektronik korrekt?

Accepted Answer

Steuerung und Umwandlung elektrischer Energie

Answer

Speicherung elektrischer Energie

Answer

Übertragung elektrischer Energie

Answer

Erzeugung elektrischer Energie

Question 30

Welches Bauelement wird in Stromrichtern primär zur Schaltung des Stromflusses eingesetzt?

Accepted Answer

Leistungstransistor

Answer

Leistungskondensator

Answer

Transformator

Answer

Leistungswiderstand

Question 31

Welcher Regelungsalgorithmus wird typischerweise in Stromrichtern zur Steuerung der Ausgangsspannung verwendet?

Accepted Answer

Proportional-Integral-Differential (PID) Regelung

Answer

Modellprädiktive Regelung

Answer

Neuronale Netzwerke

Answer

Fuzzy-Logik

Question 32

Welche Technologie hat die Möglichkeit, die Schaltfrequenz von Stromrichtern zu erhöhen?

Accepted Answer

Siliziumkarbid (SiC)

Answer

Metall-Oxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (MOSFET)

Answer

Leistungskondensator

Answer

Bipolarer Sperrschichttransistor (BJT)

Question 33

Welche Aufgabe übernimmt die Freilaufdiode in einer einphasigen Brückenschaltung?

Accepted Answer

Sorgt für einen stromlosen Übergang beim Ausschalten der Leistungsschalter und verhindert Stromspitzen

Answer

Erhöht die Ausgangsspannung

Answer

Steuert den Laststrom

Question 34

Welche Vorteile bieten Stromrichter mit GTO-Thyristoren gegenüber solchen mit IGBTs?

Accepted Answer

Höhere Strombelastbarkeit (Abschaltstrom), höhere Spannungsfestigkeit

Answer

Höhere Schaltfrequenz

Answer

Geringere Schaltverluste

Question 35

Welche der folgenden Aussagen zur Kommutierung bei Stromrichtern ist zutreffend?

Accepted Answer

Sie ist abhängig von der Induktivität der Last und kann durch Snubber-Schaltungen verbessert werden.

Answer

Sie ist unabhängig von der Spannung

Answer

Sie ist ausschließlich bei Drehstromrichtern erforderlich

Answer

Sie ist nur bei Gleichstromrichtern möglich

Question 36

Welche Funktion hat eine Zwischenkreisdrossel in einem Stromrichter?

Accepted Answer

Glättung des Zwischenkreisstroms und Energiespeicherung

Answer

Entstörung

Answer

Begrenzung des Laststroms

Answer

Spannungserhöhung

Question 37

Welche der folgenden Aussagen zur Leistungsfaktorregelung bei Stromrichtern ist korrekt?

Accepted Answer

Sie verbessert die Netzqualität durch Reduzierung des Blindstroms

Answer

Sie reduziert ausschließlich die Verluste

Answer

Sie ist nur bei Drehstromrichtern möglich

Answer

Sie erhöht die Ausgangsleistung

Question 38

Welcher der folgenden Stromrichtertypen eignet sich besonders für die Umwandlung von Gleichstrom in Wechselstrom?

Accepted Answer

Wechselrichter

Answer

Gleichrichter

Answer

Cycloconverter

Answer

Steller

Question 39

Welche Komponente ist für das Schalten der Leistungshalbleiter in einem Stromrichter verantwortlich?

Accepted Answer

Gate-Ansteuerung

Answer

Kühlungssystem

Answer

Leistungstransformator

Answer

Speicherdrossel

Question 40

Welches Schaltmuster wird typischerweise in einem Dreiphasen-Wechselrichter verwendet, um eine sinusförmige Ausgangsspannung zu erzeugen?

Accepted Answer

Sinusförmige Pulsweitenmodulation (SPWM)

Answer

Flankensteuerung

Answer

Trapezförmige Pulsweitenmodulation (TPWM)

Answer

Random Pulsweitenmodulation (RPWM)

Question 41

In welcher industriellen Anwendung werden Stromrichter am häufigsten eingesetzt?

Accepted Answer

Antriebstechnik

Answer

Batterieladegeräte

Answer

Beleuchtung

Answer

Bügeleisen

Question 42

Welche Stromrichtertopologie ermöglicht eine bidirektionale Energieübertragung?

Accepted Answer

H-Brücke

Answer

Dreipulsschaltung

Answer

Einphasige Brückenschaltung

Answer

Thyristor-Gleichrichterschaltung

Question 43

Welche Schutzvorrichtung dient in Stromrichtern zur Begrenzung des Kurzschlussstroms?

Accepted Answer

Sicherungen

Answer

Thyristoren

Answer

Speicherkondensatoren

Answer

Gate-Ansteuerungen

Question 44

Welche Aussage über Stromrichter ist korrekt?

Accepted Answer

Stromrichter wandeln elektrische Energie zwischen verschiedenen Spannungs- und Strompegeln um.

Answer

Stromrichter haben einen sehr hohen Wirkungsgrad.

Answer

Stromrichter werden ausschließlich in der Hochspannungsübertragung eingesetzt.

Answer

Stromrichter können nur Gleichstrom in Wechselstrom umwandeln.

Question 45

Welches Bauteil ist in einem Stromrichter zwingend vorhanden?

Accepted Answer

Halbleiterschalter

Answer

Widerstand

Answer

Transformator

Answer

Kondensator

Question 46

Welche Art von Stromrichter wird zur gleichgerichteten Stromversorgung von Verbrauchern aus einem Wechselspannungsnetz benötigt?

Accepted Answer

Gleichrichter

Answer

Wechselrichter

Answer

Frequenzumrichter

Answer

Spannungswandler

Question 47

Welche zentrale Aufgabe hat das Regelsystem eines Stromrichters?

Accepted Answer

Die elektrische Größe am Ausgang des Stromrichters zu steuern.

Answer

Den Wirkungsgrad des Stromrichters zu optimieren.

Answer

Die Spannung am Eingang zu stabilisieren.

Question 48

Welcher der folgenden Faktoren hat keinen Einfluss auf die Leistung eines Stromrichters?

Accepted Answer

Die Lackierung des Gehäuses

Answer

Die verwendete Kühlmethode

Answer

Die Art der eingesetzten Halbleiterschalter

Answer

Die Schaltfrequenz

Question 49

Mit welchem Verfahren wird typischerweise die Ausgangsspannung eines Stromrichters geregelt?

Accepted Answer

Pulsweitenmodulation (PWM)

Answer

Phasenmodulation

Answer

Frequenzmodulation

Answer

Amplitudenmodulation

Question 50

In welchem Anwendungsbereich werden Stromrichter nicht eingesetzt?

Accepted Answer

Schalldämmung von Maschinen

Answer

Elektromotorenantriebe

Answer

Photovoltaik-Anlagen

Question 51

Was beschreibt der Begriff „Totzeit“ im Zusammenhang mit einem Stromrichter?

Accepted Answer

Die Zeitspanne, in der beide Schalter eines Stromrichterarms ausgeschaltet sind.

Answer

Die Zeitspanne, in der ein Schalter geöffnet oder geschlossen wird.

Answer

Die Zeitspanne, in der ein Schalter einen Stromfluss zulässt.

Question 52

Welche Auswirkung hat eine höhere Schaltfrequenz in einem Stromrichter?

Accepted Answer

Geringere Schaltverluste

Answer

Verringerter Wirkungsgrad

Answer

Erhöhte Ausgangsspannung

Question 53

Welcher der folgenden Faktoren hat keinen Einfluss auf die Leistung eines Stromrichters?

Accepted Answer

Die Farbe des Gehäuses

Answer

Die Ausgangsleistung

Answer

Die Eingangsspannung

Answer

Die Effizienz

Question 54

Welcher Schaltkreis findet typischerweise in einem DC/DC-Stromrichter Verwendung?

Accepted Answer

PWM-Schaltkreis

Answer

RC-Schaltkreis

Answer

RL-Schaltkreis

Answer

LC-Schaltkreis

Question 55

Welche der folgenden Arten von Stromrichtern wird typischerweise für die Steuerung von Elektromotoren verwendet?

Accepted Answer

Drehstrom-Stromrichter

Answer

Gleichstrom-Stromrichter

Answer

Einphasen-Stromrichter

Answer

Hochfrequenz-Stromrichter

Question 56

Welche der folgenden Methoden wird typischerweise zur Steuerung der Ausgangsspannung eines Stromrichters verwendet?

Accepted Answer

Pulsweitenmodulation (PWM)

Answer

Amplitudenmodulation

Answer

Frequenzmodulation

Answer

Phasenmodulation

Question 57

Welches der folgenden Bauteile wird typischerweise als Schalter in einem Stromrichter verwendet?

Accepted Answer

Transistor

Answer

Kondensator

Answer

Spule

Answer

Widerstand

Question 58

Was ist der Hauptvorteil eines Sinuswellen-Stromrichters gegenüber einem Rechteckwellen-Stromrichter?

Accepted Answer

Geringere Oberschwingungen

Answer

Niedrigere Kosten

Answer

Geringere Größe

Answer

Höhere Effizienz

Question 59

Welche der folgenden Anwendungen profitiert NICHT von der Verwendung von Stromrichtern?

Accepted Answer

Beleuchtungssysteme

Answer

Photovoltaikanlagen

Answer

Elektromotoren

Answer

Windkraftanlagen

Question 60

Was ist der Hauptzweck eines Filters in einem Stromrichter?

Accepted Answer

Reduzierung von Oberschwingungen

Answer

Erhöhung der Ausgangsspannung

Answer

Steuerung der Ausgangsfrequenz

Answer

Verbesserung der Effizienz