电力电子试题及答案A..

1、交通大学电力电子复习一、选择题1、下列电力电子器件中，存在电导调制效应的是（ABD）A、GOTB、GTRC、powerMOSFETD、IGBT2、单相桥式全控整流电路，阻感性负载心r。设变压器二次侧电压为U2，则晶体管承受的最高正、反向电压分别为（D）A、适u，空uB、a!u八迈u2222222C、迈ufuD、巨u八迈u222223、单相半控桥式整流电路带大电感负载，为了避免出现一只晶体管一直导通，另两只整流二极管交替换相导通的失控现象发生，米取的措施是在负载两端并联一个（D）A、电容B、电感C、电阻D、二极管4、逆变电路的功能是将直流电能转换为（B）A、直流电能B、交流电能C、磁场储能D、电

2、场储能5、三相桥式变流电路工作在有源逆变状态，其输出侧平均电压Ud与外接直流电动势E间的关系为（C）dA、u|二|EB、|u|Ec、u600时，整流输出电压波型将会出现负的部分。9、为确保三相桥式全控整流电路和闸时或电流断续后可以正常工作，应采用脉冲宽度大于600的宽脉冲或前沿相差600的双窄脉冲触发。10、在电压波形正弦，而电流波形非正弦的电路中，其功率因数与基波因数和位移因数有关。11、电流总谐波畸变率（THD）被定义为用总谐波电流有效值与基波电流有效值的百分比表示。12、一般来说，整流电路输出电压的脉波数越多，输出电压波纹因数越小。13、斩波电路是利用储能元件以及开关器件的通断控制实现直

3、流电能的变换。采用晶闸管移相控制的单相交流调压电路带阻感负载时，其移相触发角应大于负载阻抗角，电压才能可调。16、功率器件的换流方式包括器件换流、电网换流、负载换流、及强迫换流，其中后三种换流方式主要是针对晶闸管而言的。17、在正弦脉冲宽度调制时，载波信号一般为三角波。18、电力电子器件在主电路中只用作可控开关，而不能工作在线性放大区，是为了避免功率损耗过大。19、晶闸管正常导通的条件是承受判断题1、晶闸管刚由断态转入通态并且去掉门级信号，仍能维持其导通所需的最小阳极电流称为额定电流（）A、维持电流B、擎住电流C、浪涌电流D、额定电流2、单相桥式全控整流电路带电阻性负载与阻感性负载（lr）情况

4、下，晶闸管触发角的移相范围分别为90。，180。（）3、三相全控桥式整流电路在宽脉冲触发方式下一个周期内所需要的触发脉冲共有6个，它们在相位上依次相差600（V）4、在变流电路中，输出电压波形一定出现正值的是三相半波可控整流电路带阻感性负载（X）5、下列电路中具有两象限运行能力的是单相半控桥式变流电路（X）6、交一直一交电流型逆变器中间直流环节的储能元件是大电感（）A、大电容B、大电感C、蓄电池D、电动机7、无源逆变电路不能采用的换流方式是电网换流（V）8、直流斩波电路完成的电力功能是DCTDC（V）9、改变载波频率可改变PWM逆变器的调制信号波频率（）10、电子器件IGBT的驱动功率较小（）

5、四、问答分析、计算与绘图1、什么是电压型逆变电路和电流型逆变电路？各有什么特点？（8分）答:按照直流侧电源的性质分类直流侧是电压源的称为电压型逆变电路，直流侧是电流源的称为电流型逆变电路。电压型逆变电路勺主要特点为以下几点:(1) 直流侧接有大电容，相当于电压源。直流侧电压基本保持恒定，直流侧相对于负载来说呈现低阻抗。(2) 由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压波形为矩形波,并且与负载性质无关,而交流侧电流的相位和波形随负载性质的不同而变t。当交流侧为阻感性负载时，逆变器需要提供无功功率，直流侧电容可起到无功能量缓冲的作用。为了给交流侧无功能量返回直流侧提供通路，逆变器桥臂的开关器件需反并

6、联续流二极管。电流型逆变电路的主要特点为以下几点：(1)直流侧串联有大电感，相当于电流源。直流侧电流基本无脉动，直流回路对于负载来说呈现高阻抗。电路中开关器牛的作用仅仅是改变电流的流通途径，并不能改变毓的大小，因此交流!输出电流为矩形波,和负载阻抗无关，而交流侧输出电压波形和相位则因负载阻抗情况的不同而不同。当交流侧为阻感性负载时需提供无功功率，直流电感起缓冲无功育量的作用，因为反馈无功能量时电流并不反向，因此不必像电压型谨器那样在器件两端反并联二极管。但是由于反馈无功能量时器件会承受反向电压，对于由全控器件构成的电流型逆变器，开关器件需5串二极管（全控器件承受反压的能力很低）,而晶闸管逆变器

7、则不必虹极管。2、如图阴影部分表示流过晶闸管的电流波形，其最大值均为I，试计算各波形的电流平均值、有效值。如不考虑安全裕量，m额定电流为100A的晶体管，流过上述电流波形时允许流过的电流平均值Id为多少？（12分）d解:1(*1I=JKIsin(t)d(t)=21d2兀0m2兀mI=12兀=m=0.3183I兀m(a)0Im血伽)=$咯J02(1-2讽伽)=!额定电流100A的晶闸管允许的电流有效值为157A，则I=2X157=314(A)；平均值为i=Im=100Ad(b)=卜Isingt)d(t)=m沁0.63661d兀0m兀m=-卜Isin(et)2d(et)=卜丄(1cos2wt)=0

8、m兀02额定电流100A的晶闸管允许的电流有效值为157A,贝UI=、辽x157沁222(A)m平均值为I=0.63661=141.33Adm(c)1f3I=JKIsin(et)d(et)=m沁0.47751dm3=丄卜Isin(et)2d(et)=伫.m卜1(1-cos2t)d(t)=I工2m3:黑诗)佃42.额定电流100A的晶闸管允许流过的电流有效值为157A,贝UI=旦沁247.56A0.6342平均值为I=0.4775I=118.21Adm(d)1f3IJKIsingt)dt)=m沁0.238712兀兀mm3m：2T(|+活0.4485ImI=1卜Isin(et)2d(et)=:卜丄

9、(1一cos2et)d(et)=I2k工m兀仏2，1313额定电流100A的晶闸管允许流过的电流有效值为157A,贝UI=157沁350.06Am0.4485平均值为I=0.23871=83.56Adm(e)I二J4Idt)二m二0.125Id2兀0m8mI-J412dt)沁0.353612兀0mm额定电流100A的晶体管允许流过的电流有效值为157A,贝UI-丄7q444Am0.3536平均值为I-0.125I-55.5Adm(f)1仕IIJ4Id(t)m0.25Id兀0m4ml1kI-J412d(t)-0.5I兀0mm额定电流100A的晶闸管允许流过的电流有效值为157A则I-157q31

10、4A,-0.25I-78.5Am0.3536dm3、单相桥式全控整流电路接电阻性负载，要求输出电压在0100V连续可调，输出电压平均值为30V时，负载电流平均值达到20A。系统采用220V的交流电压通过降压变压器供电，且晶闸管的最小控制角-300(设降压变压器为理想变压器)。min(12分)(1)试求变压器二次侧电流有效值I2(2) 考虑安全裕量，选择晶体管电压、额定电流(3) 作出600时udid和变压器二次侧i2的波形。解：由题意可知负载电阻r-仝-巴-15QI20d单相全控整流的直流输出电压为：U-辽U(1+cosa)d兀2直流输出电压最大平均值为100V,且最小控制角为a=3Oo，代人上式可得U=00兀沁119Vmin22X1.866(1)1广RU11J/2usid(t)兀一asin2a兀一a+=79.33兀2兀兀sin2a+2兀兀兀兀sina=300时，I=79.336+3二78.18Amin2max(2)晶闸管的电流有效值和承受电压峰值分别为:答=55-28AU=J2u=168.29VVT2考虑三倍裕量，选器件耐压为168X3=500V,额定电流为(55.28/1.57)X