电力电子技术试题(二)

1、第1 页（共8页）电力电子技术试题（A）班号学号姓名题 号-一一-二二-三四五、 六平时 成绩总分分 数评卷人本题得分注：卷面85分，平时成绩15分、回答下列问题1、下列器件的分类表中，将符合每一类别的全部选项添入表中。（8分）器件类别属于该类别的器件全控型双极型器件全控型复合型器件电压驱动型器件电流驱动型器件选项：（根据选项填空时，只需写选项的代号，如如: A,B,.）A. SCR B.GTO C.GTR D.P-MOSFET E.IGBTF.电力二极管G.MCT 。2、判断下列各题的正确性，正确的打“2”，不正确的打“X” 0 （6分）（1）某晶闸管，若其断态重复峰值电压为 500V,反向

2、重复峰值电压700V,则该晶试题：电力电子技术班号:姓名:（2）对于输入接整流变压器的可控整流电路，变压器存在直流磁化的有三相半波整流电路、单相半波整流电路和单相全波整流电路。（）（3）单相全控桥式变流电路，“阻感一一反电势” 负载，已知P =60，U100V，E =50V ,电路处于可逆变状态。（）3、画出全控型器件RCD关断缓冲电路，并分析缓冲电路中各元件作用。（6分）第2 页（共8 页）试题：电力电子技术班号：姓名：本题得分二、对于三相全控桥式变流电路，在不同的负载形式和控制要求下,1、回答下列问题。画出该电路带“阻感一一反电势”负载，并工作于整流方式时的电路图（要标明反电势极性）。（5

3、 分）2、当该电路工作于整流状态时， 设触发角且负载电流连Udis续，请在图中画出此时整流器输出电压Ud和晶闸管电流ivTl在0Ud2 卄Ud一个周期内的波形。（5分）UaUbUc/f、厂、八、厂、/ y X /*fI卢*f Frr亍7弋r7J I y yF、/ /rdy J/、 J”UabUacUbcUbaUcaUcbUab八小/八、，仏人/A /、r丫y/YU?fVJV八/、/ .八八z/ tUa0Em图（b）ia第5 页（共8 页）试题：电力电子技术班号:姓名:四、由两只反并联晶闸管组成的交流调压电路如下图 （a）所 本题得分示，负载为阻感性负载（阻抗角为 ）,当输入信号Ui为图（b）所

4、示信号时，在图（d）和（e）中画出交流调压电路中u0和io的波形图。（10 分）(c-1)1图（b）?I !7i/coteatJ! 11 1 ,o!1 11 1 cot cot第6页（共8 页）试题：电力电子技术班号：姓名：五、回答下列问题本题得分1、换流方式有哪几种？各有什么特点？ （ 3 分）2、无源逆变电路和有源逆变电路有何不同？ （3分）3、逆变电路多重化的目的是什么？如何实现？串联多重和并联多重逆变电路各用于 什么场合？ （ 4分）本题得分六、解答下列问题1、什么是异步调制？什么是同步调制?二者各有何特点？ （ 5分）2、什么是SPWM勺自然采样法和规则采样法？设正弦调制信号波为ua

5、sinoM，0 a .4、图1所示的单相全桥逆变电路工作于双极性 PWM模式。设载波比N=9要求：（7 分）1）在图2中画出1个调制信号波周期内的开关控制信号波形和输出电压 uo的波形。2）分析为什么载波比N选择为奇数而不是偶数。信号波载波71卫2兀nt71五、简答题（共2小题，共7分）本题得分1、交交变频电路的最高输出频率是多少？制约输出频率提高的因素是什么?2、交流调压电路和交流调功电路有什么区别？二者各适用于什么样的负载?本题得分（注：卷面80分，平时成绩20分）、填空题（4小题，每空1分，共4分）1.晶闸管单相桥式整流电路，交流电源为工频220V（有效值），考虑2倍的安全裕 量，则晶闸

6、管的额定电压应不小于2. 设GTO的电流关断增益为5,如果该器件要关断直流500A的电流，关断时门极 负脉冲电流的峰值应不小于 3.IGBT的开启电压一般为其中光隔离一般通常采用的4.驱动电路要实现控制电路与主电路之间的电气隔离,元件是二、选择题（3小题，每空1分，共6分）本题得分1. 在电力电子器件中属于电压驱动的是属于双极型的是在可控的器件中，容量最大的是A. SCR B. GTO C. GTR D. P.MOSFET E. IGBT F.电力二极管2.使晶闸管维持导通所必需的最小电流称为。对同一晶闸管来说，通常擎住电流约为维持电流的A.维持电流B.擎住电流C. 24倍 D. 1/21/4

7、3.图1是的典型驱动电路?V0VA. SCR B. GTO C. GTR D. P.M OSFET三、简答题（5小题，每题3分，共15分）本题得分1.从晶闸管的物理结构角度，回答下列问题：1）分析为什么晶闸管一旦触发导通之后，就可以自锁导通，而不再需要触发电 流？2）为什么晶闸管导通之后，门极就失去控制作用，不能控制器件关断？2. 关于SPW控制技术，回答下列问题：1）什么是异步调制？2）什么是同步调制？3）什么是分段同步调制，与上述两个方式相比它有什么优点?3. 图2中画出了有、无RCD缓冲电路时，晶体管关断过程中的电压电流变化轨迹。 当有RCD缓冲电路时，回答下列问题：1）晶体管关断时应按

8、照那条电压电流线（工作点轨迹）转移？并说明理由。2）在该轨迹线上标出工作点转移的方向，并说明理由。图24. 关于单相交流电能变换电路，回答下列问题：1）从电路结构方面，比较交流调功电路与交流调压电路的异同之处;2）从控制方式方面，比较交流调功电路与交流调压电路的异同之处;3）说明交流调功电路适用于什么样的负载。5. 关于交交变频器，回答下列问题：1）什么是交交变频器？2 ）结合图3所示的单相交交变频器，说明其改变输出电压频率和幅值的方法。uo ap=2输出电压-图3平均输出电压5=2四、作图题（4小题，共21本题得分分）1.图4为晶闸管三相桥式整流电路， 时，回答下列问题：（本题4分）1 ）在

9、图5中工频线电压波形的基础上，画出整流输出电压Ud 一个工频电周期的波形。输入为三相工频电源，负载电流连续，当a =n /6VTi VT3 VT5Ud图42 ）若整流电路采用双窄脉冲触发，在整流输出电压波形上方的对应位置，画出 VT1和VT2的触发脉冲（应标明脉冲所对应的器件号）。Ubc Uba UcaLfcbUab A 八 AXy八八八/八UacE = 200V, Ef80V, R= 1Q, L值极大，采用双极2.图6为全桥DC DC变换器，性PWM控制，开关周期Ts=100u s器件V1的导通占空比为0.75,回答下列问题：（本 题4分）1）画出一个开关周期上，器件 V1和V2驱动信号的波

10、形（高电平表示开通，低 电平表示关断），及变换器输出电压 Uo的波形。（波形图时间轴上应有准确的时间 标注）2 ）计算输出电压平均值Uo3. 三相桥式逆变器如图7所示，方波控制方式（1800导电方式）。负载为三相平衡的 纯阻性负载，丫形连接。在图8中画出稳态时一个开关周期内，下列电压的波形（幅 值应符合图中的要求） :VUN ,VVN,VWN,VVW （本题5分）+0NUVDJnUVW5V/N3O AL/NO /NWVO AL图84. 图9所示的单相全桥逆变电路工作于双极性 SPWM模式。设载波比N=9要求: 在图10中画出1个调制信号波周期内下列电压的波形：（本题8分）1）V1的开关控制信号

11、波形2）V2的开关控制信号波形3）输出电压Uo的波形。Ugl （高电平表示开通，低电平表示关断）Ug2 （高电平表示开通，低电平表示关断）图10Ug2iUg3U。Ud-Ud五、计算题（4小题，共34分）本题得分1.单相桥式整流电路如图11所示，交流电源为工频220V, Ls= 0；负载中rd =2Q, Ld 值足够大（使输出电流平直连续），反电势电路启动时（负载电流从零开始增加1) 角Ct。2)3)Ed=100V。回答下列问题：（本题12分） ），计算使晶闸管能触发导通的最小触发当a=30时，计算整流输出平均电压 在一个工频电周期上，画出输出电压（两个波形的相位应彼此对应）计算输入电流有效值I

12、s,和整流电路的功率因数PF。Vd、平均电流Id。vd的波形及输入电流is的波形。4)%（提示：有关电流波形及其傅立叶级数）2JIJ0UHid2/5J11jL =珀(sinef 一 一+ )JT5742n1 JJ10411 = + -sin3ef +-sin50f+一)开352.在图12所示的升压斩波电路中，已知 E=100V, L值和C值极大，R=20Q,采用 脉宽调制控制方式，当Ts=100卩s, ton=50卩s时，回答下列问题：（本题12分）1）计算输出电压平均值Uo,输出电流平均值I。，输入电流平均值11。2 ）在1个开关周期上，画出如下波形：器件 V上电流iv和电压uv。（时间轴上应有准确的时间标注）3 ）计算器件V上电流平均值Idv和有效值Iv。3.图13为单相交流调压电路，电源ui为工频220V,负载参数为R=0.5Q, L=2mH ,回答下列问题：（本题5 分）1）2 ）载电流计算控制角a的移相范围。a=n2时，在一个相同的交流电周期内，画出下列波形：负载电压Uo,负io,晶闸管VT2电流ivT2 （各波形的相位应彼此对应）VT；I r图134