現(xiàn)代電力電子及變流技術(shù)B82242

1、課程名稱(chēng)：現(xiàn)代電力電子及變流技術(shù)1東北大學(xué)繼續(xù)教育學(xué)院現(xiàn)代電力電子及變流技術(shù)試 卷（作業(yè)考核 線下）_B_B_卷（共 4 4 頁(yè)）總分題號(hào)一二三四五六七八九十得分、單選題（每小題 2 分，共 10 分）1.晶閘管是（A ）2.（ C ）是雙極型全控電力電子器件A.P-MOSFET B.TRIAC C.GTR（A）oB. 第一基極，發(fā)射極，第二基極; D.陰極，門(mén)極，陽(yáng)極。4. 電壓型交-直-交變頻器中間直流環(huán)節(jié)是（ A ）A.電容 B. 電感 C.電容加電感 D. 電容加電阻5. 三相半波可控整流電路，負(fù)載兩端分別接（ B ）A.整流變壓器輸出端和中性點(diǎn)B.整流電路輸出端和中性點(diǎn)C.共陰極組整

2、流電路輸出端和共陽(yáng)極組整流電路輸出端D.平波電抗器兩端二、問(wèn)答題（每小題 5 分，共 35 分）1試分析電力電子器件并聯(lián)使用時(shí)可能出現(xiàn)什么問(wèn)題及解決方法。答：電力電子器件并聯(lián)使用時(shí)因靜態(tài)、動(dòng)態(tài)特性參數(shù)的差異而導(dǎo)致電流分配的不均勻， 造成電流過(guò)大的器件因過(guò)載損壞。因此，必須采取均流措施如加均流電抗器，并選用特性參 數(shù)盡可能一致的元器件，用門(mén)極強(qiáng)脈沖觸發(fā)也有助于動(dòng)態(tài)均流。選擇正溫度系數(shù)的器件（MOSFET 和 IGBT）也能較好的達(dá)到均流效果。2. 簡(jiǎn)述正弦脈寬調(diào)制（SPWM）技術(shù)的工作原理。答：述正弦脈寬調(diào)制（SPWM ）技術(shù)是將每一正弦周期內(nèi)的多個(gè)脈沖作自然或規(guī)則的寬度調(diào)制, 使其依次調(diào)制出相

3、當(dāng)于正弦函數(shù)值的相位角和面積等效于正弦波的脈沖序列，形成等幅不等寬的正弦化電 流輸出。3. 晶閘管逆變器為什么要有換流電路？逆變器換流有哪幾種基本方法？4什么是脈沖寬度調(diào)制方式?A.四層三端器件B.C.四個(gè) PN 結(jié)的器件D.三層四端器件電壓驅(qū)動(dòng)型器件D.GTO3.功率晶體管三個(gè)電極分別為A.發(fā)射極，基極，集電極;C.源極，柵極，漏極；課程名稱(chēng)：現(xiàn)代電力電子及變流技術(shù)2答：脈沖寬度調(diào)制（PWM）,是英文“Pulse Width Modulation”的縮寫(xiě)，簡(jiǎn)稱(chēng)脈寬調(diào)制, 是利用微處理器的數(shù)字輸出來(lái)對(duì)模擬電路進(jìn)行控制的一種非常有效的技術(shù)，廣泛應(yīng)用在從測(cè) 量、通信到功率控制與變換的許多領(lǐng)域中。5

4、試說(shuō)明升壓斬波器的特點(diǎn)。答：升壓斬波器是一種通過(guò)電子開(kāi)關(guān)電路實(shí)現(xiàn)電流的高速通斷，利用電感器件自感現(xiàn)象輸出高頻交流電，再經(jīng)過(guò)整流濾波電路得到比輸入電源電壓高的輸出電壓。6.單極性和雙極性 PWM 調(diào)制有什么區(qū)別？答：載波在信號(hào)波正半周期或負(fù)半周期里只有單一的極性，所得的 PWM 波形在半個(gè)周期中也只在單極性范圍內(nèi)變化，稱(chēng)為單極性 PWM 控制方式。載波始終是有正有負(fù)為雙極性的，所得的 PWM 波形在半個(gè)周期中有正、有負(fù)，則稱(chēng) 之為雙極性 PWM 控制方式。7.電力電子器件過(guò)電壓保護(hù)和過(guò)電流保護(hù)各有哪些主要方法？答：1.過(guò)電壓保護(hù)常用 RC 阻容吸收、雪崩二極管、壓敏電阻、硒堆和轉(zhuǎn)折二極管等非線

5、性元器件來(lái)限制或吸收過(guò)電壓也是較長(zhǎng)用的措施。2.過(guò)電流保護(hù)常用快速熔斷器、直流快速斷路器和過(guò)流繼電器都是較長(zhǎng)用的措施。三、（共 20 分）三相半波逆變電路，直流電動(dòng)機(jī)負(fù)載，電流連續(xù)。U2=200V，ld=93.7A， 3=30 ，ce巾=0.142V min/晶閘管通態(tài)平均電壓AU=1V，變壓器二次側(cè)每相等效電阻 RB=0.02Q電 樞電阻 Rs=0.05 莒折算到變壓器二次側(cè)的每相漏抗 XB=0.01 莒平波電抗器電阻 RT=0.005Q1） 計(jì)算變流器輸出的空載逆變電壓；2） 寫(xiě)出此時(shí)的電壓平衡方程式；3） 求出電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 n。mXB3 0.01解：R RBRSBRT0.02 0.050

6、.005 0.08（）2 2Ud1.17U2cos 1.17 200 cos30 202.65（V）(Ud1.17U2cos202.65V)E UdIdRUT1.17U2cosIdR UT(或UdE (RBRSRT：XB) IdUT)2課程名稱(chēng)：現(xiàn)代電力電子及變流技術(shù)3(1.17 200 cos30 93.7 0.08 1)1487r/minr/min四、（共 10 分）三相橋式全控整流電路，電阻性負(fù)載。如果 VT3不能導(dǎo)通，畫(huà)出此時(shí)的整流電壓 ud波形 如果VT5被擊穿短路，其他晶閘管受什么影響？答：如果 VTVT3不能導(dǎo)通，輸出電壓 U Ud將缺少 U Ubc和 U Uba波形ab ac

7、bc ba ca cb ab五、（共 5 分）在 DC-DC 變換器的 Boost 電路中，E=10V，D=0.7，求 U等于多少?答:如果 VTVT5被擊穿短路，輸出電流將顯著增大，當(dāng)換流到VTVT1時(shí)，將造成 a a、b b 兩相短路，燒毀變壓器和 V V晶閘管。d1ud課程名稱(chēng)：現(xiàn)代電力電子及變流技術(shù)4U0-E E11033.3V1 D 10.7六、(共 10 分)電阻性負(fù)載加熱爐由單相交流調(diào)壓電路供電，如80%時(shí)的控制角a解：a=0 時(shí)輸出電壓最大，為IUOMAX.1( -2U2sin t)2d t U2:0此時(shí)負(fù)載電流最大，為omaxR因此最大輸出功率為輸出功率為最大輸出功率 80%時(shí)，有:U220. 8 Po max0.8R又由七、(共 10 分)單相調(diào)功電路，過(guò)零點(diǎn)接通器件。電源電壓為220V (AC)，負(fù)載電阻 R=2Q,設(shè)控制周期為 T，其中晶閘管導(dǎo)通時(shí)間為 0.3s,關(guān)斷