07级电力电子技术考试试题(A卷)

北京交通大学学生考试试题---课程名称：电力电子技术(Ａ卷〕 20０9–２0１0学年2学期出题:课程组--ﻩﻩ-ﻩﻩ(请考生留意:本试卷共有七道大题)题号一二题号一二三四五六七总成绩得分阅卷人线----------一、单项选择题(2分,2０分〕--姓-1、以下功率器件中，哪种器件最适合于小功率、高开关频率的变换器?姓---①SCRﻩ ②ﻩIGBT③ＭOSFＥT ④ IＧＣT---订 2、在单相全控桥带大电感负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压:--2-- ①0.70７U2ﻩ ②1.414U2 ﻩ③0．9Ｕ2--

④3.１４U２-3、对三相半波可控整流电路电阻性负载来说,触发脉冲的移相范围是：---- ①０~９0ﻩ②0～120 ③０~150 ﻩ④０~１80----号- 4、以下哪个电路不能实现输入输出之间的能量双向流淌：---①ﻩＰWM整流电路 ②无源逆变电路--路-路---

③交交变频电路 ④BＵCＫ电-5、单端反激变换器是---①ＢOOSＴ变换器的派生电路---③丘克变换器的派生电路---级- 6、在谐振变换器中，ZVS表示-装

②BＵCK变换器的派生电路ﻩ ④ＢUCK—ＢOOST变换器的派生电路①零电压开关ﻩ②零电流开关③硬开关 ④PＷM开关---7、承受并联缓冲吸取电路的目的是为了---①减小导通损耗 ② 减小关断过电压---③实现开关器件的并联 ④实现软开关----８、在晶闸管串联电路中,实现动态均压的主要元件是：--学-①二极管 ②电感 ③电阻 ④电容学-9、晶闸管沟通调压电路承受以下哪种掌握方式：①相位掌握 ②周期掌握 ③通断掌握 ④斩波掌握1０、在以下哪个电路中承受晶闸管时，需要参加强迫关断电路：①相控整流电路 ②有源逆变电路 ③无源逆变电路 ④交交变频电路二、推断题，正确的划“√”,不正确的划“×”(2分,1０分〕(留意：此题共有531分；其它不得分)1、三相电压型无源逆变器,每相桥臂由上下两个开关器件构成，以下哪些说法正确？① 输 出 电 压 波 形 与 负 载 性 质 有 关( )② 可以采用同步调制，也可以采用异步调制( 〕③可以承受方波掌握也可以承受PWM掌握 〔 〕④桥臂上下两个开关器件换相时,在掌握上应的掌握需遵循“先断后开”的原则〔 )2、在带有大电感负载且触发角一样的状况下，单相全控桥电路与单相半控桥电路相比：① 全控桥的输出电压平均值低于半控桥〔 )② 全 控 桥 的 功 率 因 数 低 于 半 控 桥〔 )③ 全控桥负载电流连续而半控桥负载电流不连续( )④ 都 会 存 在 失 控 现 象〔 )3、BooｓtDC—DC变换器：①工作状态(连续或断续〕是依据负载电流的状况定义的 〔 〕②在连续工作状态下,输入电流是连续的ﻩﻩﻩﻩ ﻩ 〔 〕③电感的作用是储能和滤波ﻩﻩﻩﻩﻩ④ 又 可 称 降

ﻩ ( ﻩ )压 斩 波 器 ﻩ( )４、在谐振变换器中，以下哪些说法是正确的?① 零电压开关、零电流开关都属于软开关( )② 软 开 关 的 开 关 损 耗 比 硬 开 关 大( )③ 软 开 关 的 开 关 频 率 可 以 比 硬 开 关 高( )④ 软开关的电压、电流应力与硬开关相同( 〕5、晶闸管相控整流电路，考虑沟通侧电抗时存在换相重叠角,其大小与很多因素有关:①直流负载电流越大,换相重叠角越大()②③输入变压器漏抗越大，换相重叠角越大沟通输入电压越大,换相重叠角越大ﻩﻩ〔( ﻩ))④触发角α越大，换相重叠角越大〔〕三、简答题(共2０分)1、如下图交-直－交系统电路图，〔1)简要说明图中各个变流器的作用;(2〕当负载电机工作在发电状态时,说明该变流系统中的能量传递路径。 〔5分)α<90°Lα<90°Ld1T1T3D1T5DD35LLLBCC～MdAT4T6T2DDD462α>90°Ld2～BC2、交交变频电路主要应用在什么场合?其最高输出频率(输出频率上限)一般取多少?为什么要限制最高输出频率？

ﻩ ﻩ ﻩ (５分〕3、说出五种带隔离变压器的开关电源常用电路的名称,以下图所示电路属于哪一种？(５分)1+UN11+UN1N3N2DLLCoR2dTD-+U-o4、在电力电子装置中,缓冲电路的作用是什么?说明图示缓冲电路中各元件的作用。ﻩﻩﻩﻩﻩﻩﻩﻩﻩ〔5分〕DsDsRCs,当相控角=3º〔2分〕1、画出该电路原理图;ﻩﻩ ﻩﻩﻩ ﻩ2、该电路对触发脉冲形式有何要求? ﻩﻩd3a相上桥臂晶闸管的触发脉冲丧失，试画出此故障下输出电压Ｕ的波形、d并写出其表达式。ﻩ ﻩﻩU=１0０Vf=５0Hｚ２〔ω＝100π)R=1Ω,电感Lｄ=∞,负载反电势E=－150Ｖ,逆变角β=3０°，电LB=1mH。试求出直流侧平均电压UdIdγ，并画出直(13分)

流 侧 电 压 u 的 波 形 。d六、升压DC-DC变换电〔ＢＯＯＳT电路),输出侧滤波电容很大,输出电压根本恒定试完成以下工作: ﻩﻩ ﻩ (1３分)1、画升压DC-DC变换电路原理图,分析其工作原理和能量转移过程；2、画出连续导电模式下电感电压波形u、电感电流波形iL Lu及二极管电流波形i;S D3、推导连续导电模式下输出电压Uｏ与输入电压Uｄ的关系式。4、此电路负载是否允许开路？为什么？七、以下图为单相电压型脉冲整流器的电路原理图ﻩ (１2分〕1C、LC

的作用；N ｄ 2 22、该电路正常工作的条件是什么?3、简要分析该电路作为整流电路时的掌握目标;4、分别画出逆变工况(＝1)及电源电流超前电源电压30°状况下的基波相量图(无视线路电阻);ININLT1T3NuDA1D3L2NusT2T4BCCd2D2D4ud参考答案课程名称:电力电子学〔A卷〕2０09-2023学年2学期 ﻩ出题：课程组第一题:1、③ ﻩ 2ﻩ、②3ﻩﻩ、③ 4、④ 5、①ﻩﻩ6、① ７、②ﻩ ８、④ﻩ 9、① 10、③其次题：1、×√√√２、√√×× 3、×√√×４、√×√×５、√√××第三题：1、答：(1〕各个变流器的作用： 〔3分〕上组整流桥：将三相沟通电压变换成直流电压;下组整流桥：将直流环节能量变换成沟通能量反响给三相电网;逆变器:将直流电压变换成三相沟通电压供给应电机负载。(2)当负载电机工作在发电状态时,能量传递路径： 〔２分〕电机→逆变器→中间滤波环节→下组整流桥→三相沟通电网2ﻩ〔1分〕o最高输出频率受限制,f /ｆoｉ

<1／３;ﻩ ﻩ ﻩ ﻩﻩ(2分〕由于要减小谐波含量，降低负载转矩脉动，应保证fo /fi< １／3,即fｏ ＜16.7Hz。(2分〕3、答：带隔离变压器的开关电源常用电路有单端正激式变换器、单端反激式变换器、推挽式变换器、半桥式变换器、全桥式变换器。ﻩ ﻩ 〔３分)图示电路属于单端正激式变换器。 ﻩ 〔2分〕4、答:缓冲电路的作用是抑制电力电子器件的内部过电压、抑制过电流、抑制电力电子器件关断时的dｕ/dｔ、抑制电力电子器件开通时的ｄi/dｔ、减小器件的开关损耗。2(ﻩ分)图示并联RCD缓冲电路中C的作用是限制ｄu/dｔ，吸取关断过电压; 〔1分)R的作用是当器件开通时C上的能量经R泄放; ﻩ〔1分〕D的作用是使C充电时通过Ｄ快速充电,放电时通过R限流放电。ﻩ 〔1分〕第四题：解：〔1〕 ﻩ ﻩﻩ ﻩﻩ ﻩ (3分〕TT1aRbudcLd(2〕要求宽脉冲〔60°)或双窄脉冲〔60°)触发。(3分〕〔3〕ud

u u ucb ab

u u ubc ba ca0 ωtu uac acuabﻩ (3分)2 d 2〔4)设输入相电压为U，相控角为α,则输出电压U=２／3×2.３4U coｓα 〔３分〕2 d 2B第五题:解：x=100π*L 〔1分)BBd U=-1.17Ucosβ-３x*I/2π=-1．17*100*ｃos３０°－１50L＊I(2d ｄ ２ Ｂ B=-101．3-０．15I ﻩﻩﻩﻩ 〔1dd 又：U＝E+IR=-150＋Ｉ ﻩﻩ ﻩ d d解上述方程得:

(１分〕U=-107.７Vｄ

ﻩI＝42.3Ａ d

ﻩ

〔1cos()cos

xIB d

2I x6Ud 6U

0.109

〔22U sin 22 3解得：γ=17°直流侧电压u的波形ﻩﻩﻩﻩdud

ﻩﻩ (3〕

(１分〕0 ββ=π/6 γiiDiDio++vL-VdTiCRT-13分)+-0ﻩﻩ其工作原理是：

ﻩ〔２分〕当管子T导通时，二极管Ｄ承受反电压关断，此时电源给电感蓄能，电感电流上升,同时,电容给负载供电。当管子T截止时，电源和电感同时经过二极管D向负载侧供给能量,电感电流下降。VGTVGTSuLVd(V))iTSLttuonoffS(V)iD(b) t0 t0 t0 t2、各波形如以下图：ﻩ ﻩ ﻩ〔4〕3、依据稳态工作时,0，我们可以得出输入输出电压关系：UOt

1 U1D dTD ONﻩﻩﻩ(２分)T４、不能。由于输出电压会急剧上升，最终击穿电容或其他器件〔结论１分+1分〕第七题：１ 、〔２+1+1分)

元 件 作 用 :沟通侧电感ＬN

：用于实现对ＰＷMus1

的调整从而实现对功率因数的调整，同时也限制沟通侧谐波电流。支撑电容Cd:用于滤波,使直流侧电压平直。 ﻩﻩ二次滤波回路L、C:2次谐波电流通路，限制直流侧二次谐波电流，从而减２