電力電子技術(shù)期末考試卷和答案

1、20092010學(xué)年第一學(xué)期期末考試卷課程名稱 電力電子技術(shù)試卷編號(hào)_A 考試方式閉卷滿分分值100分考試時(shí)間120分鐘得分-二二三四五總分題卷人得分一、 填空 題（每空1 分，共26 分）1將直流電變?yōu)榻涣麟姺Q為逆變。當(dāng)交流側(cè)接在電網(wǎng)上，即交流側(cè)接有電源時(shí)，稱為;當(dāng)交流側(cè)直接和負(fù)載相連時(shí)，稱為 。2. 逆變電路根據(jù)直流側(cè)電源性質(zhì)的不同，也可分為 和兩種。目前實(shí)際應(yīng)用的逆變電路幾乎都是 電路。3. 三相橋式全控整流電路，若整流變壓器副邊電壓U2 100 2sin tv,帶反電動(dòng)勢(shì)阻感負(fù)載，300，則整流輸出平均電壓 U d =。4. 按照電力電子器件能夠被控制電路信號(hào)所控制的程度，可以將電力電

2、子器件分為以下三類： 、和5電力半導(dǎo)體器件由于承受過電壓、過電流的能力太差，所以其控制電路必須設(shè)有和保護(hù)電路。6. 晶閘管導(dǎo)通的條件有二：一是 ，二是。7. 電力電子器件驅(qū)動(dòng)電路的任務(wù)是將 驅(qū)動(dòng)電路還要提供。8. 若晶閘管電流的有效值是 314A，則其額定電流為A 。若該晶閘管陰、陽(yáng)極間所加電壓為100 t，則其額定電壓應(yīng)為V 。（不考慮晶閘管電流、電壓的安全裕量。）9. 電力變換通?？煞譃樗拇箢?，即交流變直流、 、_和。10. 電子技術(shù)包括 和兩大分支。11. 在電壓型逆變電路的控制中，同一相上下兩個(gè)橋臂的驅(qū)動(dòng)信號(hào)是的。但實(shí)際上為了防止上下兩個(gè)橋臂直通而造成短路，在上 下兩臂通斷切換時(shí)要留一

3、小段上下臂都施加關(guān)斷信號(hào)的 。12. 在三相全控橋整流電路中，觸發(fā)脈沖可采用 觸發(fā)及觸發(fā)兩種方法。得分評(píng)卷人二、單項(xiàng)選擇題（每小題2分，共13.下列電力半導(dǎo)體器件中，（電子電路中。a.晶閘管b. c.10分）最適合用在小功率、咼開關(guān)頻率的電力電力d.的移相范圍是（）14.三相橋式全控整流電路帶大電感負(fù)載，則電路中晶閘管的觸發(fā)角0 0 0 0a. 180 b. 150c. 120d. 9015.有兩組三相半波可控整流電路，一組是共陽(yáng)極接法，一組是共陰極接法,如果它們的觸發(fā)角都是，那么共陰極組的觸發(fā)脈沖及共陽(yáng)極組的觸發(fā)脈沖對(duì)同一相來(lái)說(shuō)，在相位上相差（）。a. 90 0b.1800c.1500 d.

4、 120016.對(duì)于晶閘管可控整流電路，無(wú)論其工作在整流狀態(tài)還是有源逆變狀態(tài)，其換流方式都屬于（）。a.器件換流b. 電網(wǎng)換流 c. 負(fù)載換流 d. 強(qiáng)迫換流17. 下列電力電子器件中，屬于電壓控制型器件的是（）a. b. c.晶閘管 d.三、問答題（每小題6分，共24分）得分評(píng)卷人圖11中緩沖電路中各元件18. 全控型器件的緩沖電路的作用是什么？試分析圖 的作用。19. 使變流器工作于有源逆變狀態(tài)的條件是什么?20. 什么是控制？簡(jiǎn)述控制的基本原理。21. 什么是電壓型逆變電路？有什么特點(diǎn)？得分評(píng)卷人四、計(jì)算題（每小題10分，共30分）22.單相橋式全控整流電路如圖2，U2 100V，負(fù)載中

5、R 2 ，L 值極大，當(dāng)600時(shí)，要求：作出Ud、id和i2的波形；求整流輸出平均電壓 Ud、電流Id和變壓器二次電流有效值12。圖223. 一單相交流調(diào)壓電路， 電源為工頻220V，電阻性負(fù)載，5Q，延遲角 =300。試求：負(fù)載電壓有效值 Uo ； 負(fù)載電流有效值1 0 :電源側(cè)的功率因數(shù)。24. 在圖3的升壓斬波電路中，已知50V, L值和C值極大，R 10 ，采用脈寬調(diào)制控制方式，當(dāng)T=40 S，ton 15 s時(shí)，計(jì)算輸出電壓平均值Uo和輸出電流平均值Io。第3頁(yè)第#頁(yè)得分評(píng)卷人圖3五、波形分析題（10分）25. 在圖4所示三相半波整流電路中，如果b相的觸發(fā)脈沖消失，試?yán)L出在電阻負(fù)載和

6、阻感負(fù)載下整流電壓Ud的波形（300 ）20092010學(xué)年第一學(xué)期期末考試卷答案課程名稱 電力電子技術(shù)試卷編號(hào)A_專業(yè).電氣一、填空題（每空1分，共25分）1 有源逆變無(wú)源逆變 2 電壓型 電流型 3. 11734半控型器件 不控型器件 全控型器件5 過電壓保護(hù)過電流保護(hù)6有正向陽(yáng)極電壓門極有足夠大的觸發(fā)電流對(duì)全控型器件則既要提供按控制目標(biāo)的要求施加開通或關(guān)斷的信號(hào)，對(duì)半控型器件提供開通控制信號(hào)， 開通控制信號(hào)，又要提供關(guān)斷控制信號(hào)。提供控制電路及主電路之間的電氣隔離環(huán)節(jié)第#頁(yè)7. 200A 100V 9. 直流變交流 交流變交流 直流變直流10. 信息電子技術(shù) 電力電子技術(shù) 11. 互補(bǔ)

7、死區(qū)時(shí)間 12. 雙窄脈沖 單寬脈沖二、單項(xiàng)選擇題 （每小題 2 分，共 10 分）13. c 14. d 15. b 16. b 17. d三、問答題 （每小題 5 分，共 25 分）18. 緩沖電路的作用是抑制器件的內(nèi)因過電壓、 、過電流和，減小器件的開關(guān)損耗。（3 分）緩沖電路中各元件的作用是：開通時(shí)，經(jīng)放電，起到限制放電電流的作用；關(guān)斷時(shí)，負(fù)載電流經(jīng)從 分流，使減小，抑制過電壓 。（2 分）19. 使變流器工作于有源逆變狀態(tài)的條件有二：一是有直流電動(dòng)勢(shì)，其極性和晶閘管導(dǎo)通方向一致，其值大于變流器直流側(cè)平均電壓（3分）；二是晶閘管的控制角 a n /2，使為負(fù)值（2分）。20. 控制就是

8、對(duì)脈沖的寬度進(jìn)行調(diào)制的技術(shù)。即通過對(duì)一系列脈沖的寬度進(jìn)行 調(diào)制，來(lái)等效地獲得所需要的波形（含形狀和幅值） 。（1 分）采樣控制理論中有一條重要的理論：沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效 果基本相同，沖量即窄脈沖的面積。效果基本相同是指環(huán)節(jié)的輸出響應(yīng)波形基本相同。上述原理稱為面積 等效原理。（ 1 分）以正弦控制為例。把正弦分成N 等分，就可把其看成是 N 個(gè)彼此相連的脈沖列組成的波形。這些脈沖寬度相等，都等于n,但幅值不等且脈沖頂部不是水平直線而是曲線，各脈沖幅值按正弦規(guī)律變化。如 果把上述脈沖列用相同數(shù)量的等幅而不等寬的矩形脈沖代替，使矩形脈沖的中點(diǎn)和相應(yīng)正弦波部分的中點(diǎn)

9、 重合，且使矩形脈沖和相應(yīng)的正弦波部分面積相等，就得到波形。各脈沖的幅值相等而寬度是按正弦規(guī)律 變化的。根據(jù)面積等等效原理，波形和正弦半波是等效的。對(duì)于正弦波的負(fù)半周，也可以用相同的方法得 到波形?？梢?，所得到的波形和期望得到的正弦波是等效的。（3分）21. 直流側(cè)電源為電壓源的逆變電路稱為電壓型逆變電路。 （2 分）電壓型逆變電路的特點(diǎn)如下：（1）直流側(cè)為電壓源或并聯(lián)大電容，直流側(cè)電壓基本無(wú)脈動(dòng)。 （1 分）（2）輸出電壓為矩形波，輸出電流因負(fù)載阻抗不同而不同。 （1 分）（3）阻感負(fù)載時(shí)需提供無(wú)功功率 ,直流側(cè)電容起緩沖無(wú)功能量的作用。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的 無(wú)功能量提供通道，逆變橋各

10、臂并聯(lián)反饋二極管。 （1 分）22. 在電力電子電路中，在原電路中增加了小電感、電容等諧振元件，構(gòu)成輔助換流網(wǎng)絡(luò)（2分），在開關(guān)過程前后引入諧振（ 1 分），開關(guān)開通前電壓先降為零，或關(guān)斷前電流先降為零，消除電壓、電流的重 疊?？山档蜕踔料_關(guān)損耗和開關(guān)噪聲。這樣的電路稱為軟開關(guān)電路。具有這樣開關(guān)過程的開關(guān)稱軟開 關(guān)（ 1 分）。四、計(jì)算題 （每小題 10 分，共 30 分）22解：、和i 2的波形如下圖：輸出平均電壓、電流，變壓器二次電流有效值I 2分別為=0.9 U2 a = 0.9 X 100 X 60 = 45 （ V）=45/2 = 22.5 （A）I 2= = 22.5 (A)晶閘管承受的最大反向電壓為：2 U2 = 100 V2 = 141.4 (V)考慮安全裕量，晶閘管的額定電壓為：=(23)X 141.4 = 283424 (V)具體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。流過晶閘管的電流有效值為：=/、2 = 15.91 (A)晶閘管的額定電流為：=(1.52 )X 15.91 / 1.57 = 15.220.27(A)具體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。23第 5 頁(yè)第 # 頁(yè)22