哈爾濱工業(yè)大學春季電力電子技術(shù)考試試題

1、哈爾濱工業(yè)大學2007年春季電力電子技術(shù)考試試題本題得分1、電力電子學是 由（注：卷面80分，平時成績20分）、填空題（11小題，每空0.5分，共 22 分）、和交叉而形成的邊緣學科。2、按照電力電子器件能夠被控制電路信號所控制的程度，可以將電力電子器件分為以下三 類；1）的電力電子器件被稱為半控型器件，這類器件主要是指及其大部分派生器件。2）的電力電子器件被稱為全控型器件，這類器件品種很多，目前常用的有和。3）的電力電子器件被稱為不可控器件，如。3、根據(jù)下面列出的電力電子器件參數(shù)的定義，在空格處填寫該參數(shù)的名稱。參數(shù)定義參數(shù)名稱GTF集電極電流與基極電流之比使IGBT能實現(xiàn)電導(dǎo)調(diào)制而導(dǎo)通的最

2、低柵射電壓維持晶閘管導(dǎo)通所必需的最小陽極電流4、 在GTR GTO IGBT與MOSFE中，開關(guān)速度最快的是 ，單管輸出功率最大的是，在中小功率領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的是 。5、 電力電子器件的驅(qū)動電路一般應(yīng)具有電路與之間的電氣隔離環(huán)節(jié)，一般采用光隔離，例如；或磁隔離，例如6、緩沖電路又稱為吸收電路，緩沖電路可分為關(guān)斷緩沖電路和開通緩沖電路。其中緩沖電路又稱為du/dt抑制電路，用于吸收器件的過電壓。緩沖電路又稱為di /dt抑制電路，用于抑制器件時的電流過沖和di /dt，減小器件的損耗。7、單相半波可控整流電路、單相橋式全控整流電路、三相半波可控整流電路和三相橋式全控整流電路，當負載分別為電阻負

3、載和電感負載時，晶閘管的控制角移相范圍分別是多少（用角度表示，如0180 ° )?負載單相半波單相橋式三相半波三相橋式電阻阻感（注：有續(xù)流二極管）8、在單相全控橋式電阻-反電動勢負載電路中， 當控制角a大于停止導(dǎo)電角3時，晶閘管的的導(dǎo)通角0 =。9、由于器件關(guān)斷過程比開通過程復(fù)雜得多, 換流方式可分以下四種：因此研究換流方式主要是研究器件的關(guān)斷方法。5導(dǎo)通角0 =。當控制角a小于停止導(dǎo)電角3時，且采用寬脈沖觸發(fā)， 則晶閘管10、正弦脈寬調(diào)制（SPWM技術(shù)運用于電壓型逆變電路中，改變可改變逆變器輸出電壓幅值；改變_可改變逆變器輸出電壓頻率；改變_可改變開關(guān)管的工作頻率。11、在SPWM

4、控制電路中，根據(jù)載波和信號波是否同步及載波比的變化情況，PWM調(diào)制可分本題得分二者的優(yōu)點。1、為與 一兩種類型，采用 _調(diào)制可以綜合選擇題（5小題，每空0.5分，共3分）晶閘管穩(wěn)定導(dǎo)通的條件（）A晶閘管陽極電流大于晶閘管的擎住電流B晶閘管陽極電流小于晶閘管的擎住電流C晶閘管陽極電流大于晶閘管的維持電流D晶閘管陽極電流小于晶閘管的維持電流2、某晶閘管，若其斷態(tài)重復(fù)峰值電壓為 電壓是（）A500V500V,反向重復(fù)峰值電壓 700V,則該晶閘管的額定C 700VD1200V3、（）存在二次擊穿冋題。A. SCRB. GTOC. GTRD. P.MOSFETE.IGBT4、下圖所示的是（)的理想驅(qū)動

5、信號波形。A. SCRB. GTOC. GTRD. P.MOSFETE.IGBTB 600V5、IGBT綜合了（）和（）的優(yōu)點，因而具有良好的特性。A. SCR B. GTO C. GTR D. P.MOSFETF.電力二極管 本題得分三、計算題（4 小題，共20分）1單相橋式全控整流電路，U2=200V,負載中R=2Q , L值極大，反電勢E=120V已知控制角的變化范圍是：0° 30° ,考慮安全裕量（按1.5倍計算），確定晶閘管的額定電壓和額定電流。（4分）2、 單相全控橋式變流電路工作在有源逆變狀態(tài)下，已知U2=200V,電動機反電勢 E=120V, 負載中R=2Q

6、 , L極大。回答下列問題。（6分）（1 ）畫出變流電路的電路圖，并在圖中標出在有源逆變初期電動機反電勢的極性和變流電 路輸出直流電壓的極性。（2）逆變角3應(yīng)限制在什么范圍內(nèi)？畫出 3 = 60°時的勺 和陽的波形。3、 三相橋式全控整流電路，U2=100V,帶阻感負載，R=5Q , L值極大，當 a =60°時， 回答下列問題。（4分）（注：后面有提示）（1 ）變壓器二次側(cè)電流中含有哪些次數(shù)的諧波？其中主要的是哪幾次？（2）求電路的輸入功率因數(shù)。（提示：有關(guān)電流波形及其傅立葉級數(shù)）2JIU 1 TidU2 3J11 5aha23Zd(sinor- gtinTef 2Ja2

7、10;Id 5h41 1 *=Jd(sina?r + -sin3r4-sin+-*)7T354、降壓斬波電路中，已知電源電壓E=16V,要求輸出負載電壓平均值Uo=12V,回答下列問題：（6分）（1）畫出用IGBT構(gòu)成的降壓斬波器的主電路原理圖，并推導(dǎo)出理想情況下輸入、輸出電壓的關(guān)系表達式。2）若采用脈沖寬度調(diào)制方式，設(shè)斬波周期T=1ms求開通時間 Ton?Ton=1ms,求斬波周期 小題，共28 分）3）若采用脈沖頻率調(diào)制方式，設(shè)開通時間四、作圖題（41、對于三相全控橋式整流電路，阻感負載,T？L極大，回答下列問題:1）畫出該電路帶阻感負載時的電路圖。2）當a =n /3時，在下圖中畫出整流

8、輸出電壓Ud 一個周期的波形（用陰影線表示），并在波頭上方標出其余 5個線電壓的名稱；若整流電路采用雙窄脈沖觸發(fā)，在圖中波形上方 的對應(yīng)位置畫出觸發(fā)脈沖，并標明所對應(yīng)的器件號。2、由IGBT構(gòu)成的橋式可逆斬波電路，負載為直流電動機。電源電壓E=200V,電機為正向電動狀態(tài)，反電勢 Eg 100V,電機電樞電阻 R=5Q ,電樞電流平直連續(xù)，平均值為2A, IGBT的開關(guān)頻率為10KHN完成下題：（9分）1）畫出該橋式可逆斬波電路的電路圖。2）采用單極同頻控制方式時，計算此時的控制占空比，器件的開關(guān)周期，及每個開關(guān) 周期內(nèi)導(dǎo)通的時間。3）根據(jù)前面計算得出的控制時間畫出V1V4驅(qū)動信號的波形，負載上電壓和電流的波形；3、下圖所示為一個三相橋式電壓型逆變電路。當該電路采用輸出為方波的180°導(dǎo)電方式時，試畫出 V1 V6上驅(qū)動電壓的波形及UUN、 UVN和UWN的波形。（6分）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U。的波形。2）分析為什么載