電力電子技術(shù)試題(二)

1、第1 頁（共8頁）電力電子技術(shù)試題（A）班號學(xué)號姓名題 號-一一-二二-三四五、 六平時 成績總分分 數(shù)評卷人本題得分注：卷面85分，平時成績15分、回答下列問題1、下列器件的分類表中，將符合每一類別的全部選項添入表中。（8分）器件類別屬于該類別的器件全控型雙極型器件全控型復(fù)合型器件電壓驅(qū)動型器件電流驅(qū)動型器件選項：（根據(jù)選項填空時，只需寫選項的代號，如如: A,B,.）A. SCR B.GTO C.GTR D.P-MOSFET E.IGBTF.電力二極管G.MCT 。2、判斷下列各題的正確性，正確的打“2”，不正確的打“X” 0 （6分）（1）某晶閘管，若其斷態(tài)重復(fù)峰值電壓為 500V,反向

2、重復(fù)峰值電壓700V,則該晶試題：電力電子技術(shù)班號:姓名:（2）對于輸入接整流變壓器的可控整流電路，變壓器存在直流磁化的有三相半波整流電路、單相半波整流電路和單相全波整流電路。（）（3）單相全控橋式變流電路，“阻感一一反電勢” 負載，已知P =60，U100V，E =50V ,電路處于可逆變狀態(tài)。（）3、畫出全控型器件RCD關(guān)斷緩沖電路，并分析緩沖電路中各元件作用。（6分）第2 頁（共8 頁）試題：電力電子技術(shù)班號：姓名：本題得分二、對于三相全控橋式變流電路，在不同的負載形式和控制要求下,1、回答下列問題。畫出該電路帶“阻感一一反電勢”負載，并工作于整流方式時的電路圖（要標明反電勢極性）。（5

3、 分）2、當該電路工作于整流狀態(tài)時， 設(shè)觸發(fā)角且負載電流連Udis續(xù)，請在圖中畫出此時整流器輸出電壓Ud和晶閘管電流ivTl在0Ud2 卄Ud一個周期內(nèi)的波形。（5分）UaUbUc/f、廠、八、廠、/ y X /*fI盧*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圖（b）ia第5 頁（共8 頁）試題：電力電子技術(shù)班號:姓名:四、由兩只反并聯(lián)晶閘管組成的交流調(diào)壓電路如下圖 （a）所 本題得分示，負載為阻感性負載（阻抗角為 ）,當輸入信號Ui為圖（b）所

4、示信號時，在圖（d）和（e）中畫出交流調(diào)壓電路中u0和io的波形圖。（10 分）(c-1)1圖（b）?I !7i/coteatJ! 11 1 ,o!1 11 1 cot cot第6頁（共8 頁）試題：電力電子技術(shù)班號：姓名：五、回答下列問題本題得分1、換流方式有哪幾種？各有什么特點？ （ 3 分）2、無源逆變電路和有源逆變電路有何不同？ （3分）3、逆變電路多重化的目的是什么？如何實現(xiàn)？串聯(lián)多重和并聯(lián)多重逆變電路各用于 什么場合？ （ 4分）本題得分六、解答下列問題1、什么是異步調(diào)制？什么是同步調(diào)制?二者各有何特點？ （ 5分）2、什么是SPWM勺自然采樣法和規(guī)則采樣法？設(shè)正弦調(diào)制信號波為ua

5、sinoM，0 a .4、圖1所示的單相全橋逆變電路工作于雙極性 PWM模式。設(shè)載波比N=9要求：（7 分）1）在圖2中畫出1個調(diào)制信號波周期內(nèi)的開關(guān)控制信號波形和輸出電壓 uo的波形。2）分析為什么載波比N選擇為奇數(shù)而不是偶數(shù)。信號波載波71衛(wèi)2兀nt71五、簡答題（共2小題，共7分）本題得分1、交交變頻電路的最高輸出頻率是多少？制約輸出頻率提高的因素是什么?2、交流調(diào)壓電路和交流調(diào)功電路有什么區(qū)別？二者各適用于什么樣的負載?本題得分（注：卷面80分，平時成績20分）、填空題（4小題，每空1分，共4分）1.晶閘管單相橋式整流電路，交流電源為工頻220V（有效值），考慮2倍的安全裕 量，則晶閘

6、管的額定電壓應(yīng)不小于2. 設(shè)GTO的電流關(guān)斷增益為5,如果該器件要關(guān)斷直流500A的電流，關(guān)斷時門極 負脈沖電流的峰值應(yīng)不小于 3.IGBT的開啟電壓一般為其中光隔離一般通常采用的4.驅(qū)動電路要實現(xiàn)控制電路與主電路之間的電氣隔離,元件是二、選擇題（3小題，每空1分，共6分）本題得分1. 在電力電子器件中屬于電壓驅(qū)動的是屬于雙極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.電力二極管2.使晶閘管維持導(dǎo)通所必需的最小電流稱為。對同一晶閘管來說，通常擎住電流約為維持電流的A.維持電流B.擎住電流C. 24倍 D. 1/21/4

7、3.圖1是的典型驅(qū)動電路?V0VA. SCR B. GTO C. GTR D. P.M OSFET三、簡答題（5小題，每題3分，共15分）本題得分1.從晶閘管的物理結(jié)構(gòu)角度，回答下列問題：1）分析為什么晶閘管一旦觸發(fā)導(dǎo)通之后，就可以自鎖導(dǎo)通，而不再需要觸發(fā)電 流？2）為什么晶閘管導(dǎo)通之后，門極就失去控制作用，不能控制器件關(guān)斷？2. 關(guān)于SPW控制技術(shù)，回答下列問題：1）什么是異步調(diào)制？2）什么是同步調(diào)制？3）什么是分段同步調(diào)制，與上述兩個方式相比它有什么優(yōu)點?3. 圖2中畫出了有、無RCD緩沖電路時，晶體管關(guān)斷過程中的電壓電流變化軌跡。 當有RCD緩沖電路時，回答下列問題：1）晶體管關(guān)斷時應(yīng)按

8、照那條電壓電流線（工作點軌跡）轉(zhuǎn)移？并說明理由。2）在該軌跡線上標出工作點轉(zhuǎn)移的方向，并說明理由。圖24. 關(guān)于單相交流電能變換電路，回答下列問題：1）從電路結(jié)構(gòu)方面，比較交流調(diào)功電路與交流調(diào)壓電路的異同之處;2）從控制方式方面，比較交流調(diào)功電路與交流調(diào)壓電路的異同之處;3）說明交流調(diào)功電路適用于什么樣的負載。5. 關(guān)于交交變頻器，回答下列問題：1）什么是交交變頻器？2 ）結(jié)合圖3所示的單相交交變頻器，說明其改變輸出電壓頻率和幅值的方法。uo ap=2輸出電壓-圖3平均輸出電壓5=2四、作圖題（4小題，共21本題得分分）1.圖4為晶閘管三相橋式整流電路， 時，回答下列問題：（本題4分）1 ）在

9、圖5中工頻線電壓波形的基礎(chǔ)上，畫出整流輸出電壓Ud 一個工頻電周期的波形。輸入為三相工頻電源，負載電流連續(xù)，當a =n /6VTi VT3 VT5Ud圖42 ）若整流電路采用雙窄脈沖觸發(fā)，在整流輸出電壓波形上方的對應(yīng)位置，畫出 VT1和VT2的觸發(fā)脈沖（應(yīng)標明脈沖所對應(yīng)的器件號）。Ubc Uba UcaLfcbUab A 八 AXy八八八/八UacE = 200V, Ef80V, R= 1Q, L值極大，采用雙極2.圖6為全橋DC DC變換器，性PWM控制，開關(guān)周期Ts=100u s器件V1的導(dǎo)通占空比為0.75,回答下列問題：（本 題4分）1）畫出一個開關(guān)周期上，器件 V1和V2驅(qū)動信號的波

10、形（高電平表示開通，低 電平表示關(guān)斷），及變換器輸出電壓 Uo的波形。（波形圖時間軸上應(yīng)有準確的時間 標注）2 ）計算輸出電壓平均值Uo3. 三相橋式逆變器如圖7所示，方波控制方式（1800導(dǎo)電方式）。負載為三相平衡的 純阻性負載，丫形連接。在圖8中畫出穩(wěn)態(tài)時一個開關(guān)周期內(nèi)，下列電壓的波形（幅 值應(yīng)符合圖中的要求） :VUN ,VVN,VWN,VVW （本題5分）+0NUVDJnUVW5V/N3O AL/NO /NWVO AL圖84. 圖9所示的單相全橋逆變電路工作于雙極性 SPWM模式。設(shè)載波比N=9要求: 在圖10中畫出1個調(diào)制信號波周期內(nèi)下列電壓的波形：（本題8分）1）V1的開關(guān)控制信號

11、波形2）V2的開關(guān)控制信號波形3）輸出電壓Uo的波形。Ugl （高電平表示開通，低電平表示關(guān)斷）Ug2 （高電平表示開通，低電平表示關(guān)斷）圖10Ug2iUg3U。Ud-Ud五、計算題（4小題，共34分）本題得分1.單相橋式整流電路如圖11所示，交流電源為工頻220V, Ls= 0；負載中rd =2Q, Ld 值足夠大（使輸出電流平直連續(xù)），反電勢電路啟動時（負載電流從零開始增加1) 角Ct。2)3)Ed=100V?；卮鹣铝袉栴}：（本題12分） ），計算使晶閘管能觸發(fā)導(dǎo)通的最小觸發(fā)當a=30時，計算整流輸出平均電壓 在一個工頻電周期上，畫出輸出電壓（兩個波形的相位應(yīng)彼此對應(yīng)）計算輸入電流有效值I

12、s,和整流電路的功率因數(shù)PF。Vd、平均電流Id。vd的波形及輸入電流is的波形。4)%（提示：有關(guān)電流波形及其傅立葉級數(shù)）2JIJ0UHid2/5J11jL =珀(sinef 一 一+ )JT5742n1 JJ10411 = + -sin3ef +-sin50f+一)開352.在圖12所示的升壓斬波電路中，已知 E=100V, L值和C值極大，R=20Q,采用 脈寬調(diào)制控制方式，當Ts=100卩s, ton=50卩s時，回答下列問題：（本題12分）1）計算輸出電壓平均值Uo,輸出電流平均值I。，輸入電流平均值11。2 ）在1個開關(guān)周期上，畫出如下波形：器件 V上電流iv和電壓uv。（時間軸上應(yīng)有準確的時間標注）3 ）計算器件V上電流平均值Idv和有效值Iv。3.圖13為單相交流調(diào)壓電路，電源ui為工頻220V,負載參數(shù)為R=0.5Q, L=2mH ,回答下列問題：（本題5 分）1）2 ）載電流計算控制角a的移相范圍。a=n2時，在一個相同的交流電周期內(nèi)，畫出下列波形：負載電壓Uo,負io,晶閘管VT2電流ivT2 （各波形的相位應(yīng)彼此對應(yīng)）VT；I r圖134