現(xiàn)代電力電子及變流技術(shù)+A+卷

現(xiàn)代電力電子及變流技術(shù)+A+卷現(xiàn)代電力電子及變流技術(shù)+A+卷現(xiàn)代電力電子及變流技術(shù)+A+卷xxx公司現(xiàn)代電力電子及變流技術(shù)+A+卷文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準(zhǔn)審核制定方案設(shè)計，管理制度東北大學(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)考核線上2）A卷（共4頁）總分題號一二三四五六七八九十得分一、單選題（每小題2分，共10分）1.（ B ）是電流控制型電力電子器件。、SITH、GTR、IGBT、MCT2.180°導(dǎo)電型交-直-交電壓變頻器，任意時刻有（C）導(dǎo)通。A.一只開關(guān)管B.兩只開關(guān)管C.三只開關(guān)管D.四只開關(guān)管3.三相半波可控整流電路，大電感負(fù)載，晶閘管的電流有效值是（D ）。A.B.C.D.4.三相橋式全控整流電路，電阻性負(fù)載，脈沖的移相范圍是（B）。A.90°B. 120°C. 150°D. 180°5.同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路，雙窄脈沖中第一個主脈沖由本相觸發(fā)單元產(chǎn)生，第二個補脈沖（B）。A.由超前本相60°相位的前一相觸發(fā)單元產(chǎn)生；B.由滯后本相60°相位的后一相觸發(fā)單元產(chǎn)生；C.由超前本相120°相位的前一相觸發(fā)單元產(chǎn)生；D.由滯后本相120°相位的后一相觸發(fā)單元產(chǎn)生。二、問答題（每小題5分，共35分）1. 列舉出至少三種晶閘管變流裝置的過電流保護(hù)方法。答：用快速熔斷器切斷過電流；用直流快速開關(guān)切斷過電源；用橋臂電抗器制元件過電流；用過電流繼電器控制過電流大小。2.觸發(fā)電路中設(shè)置控制電壓Uct和偏移電壓Ub各起什么作用如何調(diào)整答：對于同步電壓為鋸齒波的觸發(fā)電路，工作時，把負(fù)偏移電壓Ub調(diào)整到某值固定后，改變控制電壓Uc，就能改變ub4波形與時間橫軸的交點，就改變了V4由截止轉(zhuǎn)為導(dǎo)通的時刻從而改變了觸發(fā)脈沖產(chǎn)生的時刻也就是改變控制角a，達(dá)到移相控制的目的。通常設(shè)置Uc=0對應(yīng)a角的最大值，Uc增大時，a角隨之減小。設(shè)置負(fù)偏移電壓的目的是為了使控制電壓Uc為正，以實現(xiàn)單極性調(diào)節(jié)。在電路中，電路是在V4導(dǎo)通的瞬間，也就是V5轉(zhuǎn)為截止的瞬間，開始產(chǎn)生輸出脈沖的，V5截止的持續(xù)時間即為輸出脈沖的寬度，可見，輸出脈沖的寬度，可由C3反充電的時間常數(shù)C3R14來設(shè)定的大小，可改變輸出脈沖的寬度。3.生成SPWM波形有幾種軟件采樣方法各有什么優(yōu)缺點答：自然采樣法：實時計算與控制困難，一般是先計算好，通過查表方式控制。規(guī)則采樣法：簡化了計算公式，但有一定誤差。指定諧波消除法：從消除某些指定次數(shù)的諧波出發(fā)，通過求解方程組解出待定開關(guān)時刻。在不同的輸出頻率下，有不同的待定開關(guān)時刻，因此計算量非常大，難以實現(xiàn)實時控制，一般先離線計算好，通過查表方式控制。4.試說明異步調(diào)制有何優(yōu)缺點。答：對于任意的調(diào)制波頻率?r,載波頻率?c恒定的脈寬調(diào)制稱為異步調(diào)制。在導(dǎo)步調(diào)制方式中，既載波比N與調(diào)制波頻率?r成反比。當(dāng)?r較高時，由于一個調(diào)制波周期中的脈沖數(shù)較少，脈沖波形的不對稱性所造成的基波相位跳動的相角相對變大。因此采用異步調(diào)制時，SPWM的低頻性能好，而高頻性能較差5.試說明降壓斬波器的特點。答：1、三極管VT導(dǎo)通時，電源E經(jīng)過三極管VT、電感L、電阻R、，給電機M供電，二極管VD截止。2、三極管VT截止時，由于電感L電流不能馬上為0，沿原方向流動，二極管VD導(dǎo)通繼續(xù)給電機M供電。3、控制三極管VT的開關(guān)間隔比例（占空比），可以調(diào)節(jié)電機M的直流電壓或電流。斬波器在工業(yè)自動化設(shè)備里有廣泛使用，靈敏電子管電壓表或生物電子儀器里也有使用。斬波器的另一種又叫振動子變流器、工作原理和電鈴類似，是體積、功率比較大用八角電子管插座。經(jīng)常用于直流，交流變換。過去因為均是電子管設(shè)備，由于甲、乙電的供應(yīng)在移動設(shè)備中非常困難的，所以以前的汽車收音機和部分車載電臺就用振動子將車上的蓄電池提供的電流變?yōu)榻蛔冸娏?，?jīng)過變壓器升壓和振動子同步變流為高壓直流供收音機或電臺使用（功率比較大的電臺也有用汽車蓄電池推動電動發(fā)動機的）。由于半導(dǎo)體變流器的成熟，振動子變流器早已數(shù)十年沒見使用了。早期的攝影用萬次閃光燈也用振動子變流器6.什么是SPWM波形的自然采樣法？答：SPMW（SinusiodalPWM）法是一種比較成熟的，目前使用較廣泛的PWM法。前面提到的采樣控制理論中的一個重要結(jié)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，其效果基本相同。SPWM法就是以該結(jié)論為理論基礎(chǔ)，用脈沖寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦波等效的PWM波形即SPWM波形控制逆變電路中開關(guān)器件的通斷，使其輸出的脈沖電壓的面積與所希望輸出的正弦波在相應(yīng)區(qū)間內(nèi)的面積相等，通過改變調(diào)制波的頻率和幅值則可調(diào)節(jié)逆變電路輸出電壓的頻率和幅值。7.為什么要對電力電子主電路和控制電路進(jìn)行隔離其基本方法有哪些答：一是安全，因為主回路和控制回路工作電壓等級不一樣、電流大小也不一樣，各有各的過流保護(hù)系統(tǒng)。強電進(jìn)入弱電系統(tǒng)會對弱電系統(tǒng)造成損壞;二是為了弱電系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性，因為弱電系統(tǒng)尤其模擬量型號很容易受到電磁干擾。三、（共20分）三相橋式全控整流電路，阻感負(fù)載。R=4Ω，L→∞，當(dāng)α=0°時，Ud=220V。計算U2、Id值； 2、按2倍安全裕量確定晶閘管定額； 3、計算變壓器容量和負(fù)載的功率因數(shù)。答：四、（共10分）三相半波共陰極組可控整流電路，如果a相晶閘管的觸發(fā)脈沖丟失，試畫出電感性負(fù)載下整流電壓ud的波形。（設(shè)α=0°）答：五、（共10分）升壓式Boost變換器，其輸入電壓27V，輸出電壓為45V。求最大占空比。答：1、CCM工作，Vo=Vi/（1-D）,所以D_ma