電力電子技術(shù)期末考試試題與答案詳解

電力電子考試試卷得分評(píng)卷人一、（共15分）得分評(píng)卷人1.寫出下列電路符號(hào)的名稱。晶閘管 電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管MOSFET(b)(c)電力晶體管GTR(d)絕緣柵雙極晶體管晶閘管 電力場(chǎng)效應(yīng)晶體管MOSFET(b)(c)電力晶體管GTR(d)絕緣柵雙極晶體管IGBT2．畫出單結(jié)晶體管的電路符號(hào)及伏安特性；說明單結(jié)晶體管的導(dǎo)通條件和截止條件。導(dǎo)通條件：ue>Up,ie>Ip（2分）截止條件：Ue<Uv，i：<1V（2分）3．在第1題所給的器件中，哪些屬于自關(guān)斷器件？（b），（c），（d）得分評(píng)卷人二、（共18分）具有續(xù)流二極管的單相橋式全控整流電路，對(duì)發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組供電。繞組的電阻為5d電感為0.4口，勵(lì)磁直流平均電流Id為304,交流電源電壓U2為220V。（1）畫出電路圖；（2）計(jì)算晶閘管和續(xù)流二極管的電流有效值；電源電流12、容量S以及功率因數(shù)；（3）作出整流輸出電壓%、輸出電流id和電源電流i2的波形；（4）若電壓和電流都考慮2倍的安全裕量，采用KP50-8的晶閘管是否合理？為什么？(1)解得0=59。(1)解得0=59。(3)(4)V1T(^^)=1I57義2=224(50AU=U=J2UX2=622V(800V???采用KP50-8的晶閘管是合理的。=17.4AI='匕I=17.2ADR｛兀d12=j2?IT=24.6AS=I2U2=5412KVA=0.83得分評(píng)卷人三、(共25分)變流電路如圖所示。已知：U2=200V,R=2Q,L=8,LB=lmH,a=45。，EM=100VO.計(jì)算輸出直流平均電壓Ud、平均電流1d和換流重疊角Y;標(biāo)出Ud和EM的實(shí)際極性，說明變流電路和直流電動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)。.作出輸出電壓u/流過晶閘管丫工的電流11的波形。.若電動(dòng)機(jī)處于發(fā)電制動(dòng)狀態(tài)，變流電路應(yīng)工作在_有源逆變—狀態(tài)。此時(shí)，控制角a應(yīng)_大于90o_o畫出B=45。，丫相觸發(fā)脈沖丟此時(shí)輸出電壓u的波形。這種情況稱為—逆變失敗—。當(dāng)B_小于_Y時(shí)也將出現(xiàn)這種情況。為了防止這種情況的發(fā)生，d逆變角B不能太小—，說明其確定依據(jù)，給出一般取值范圍。根據(jù)晶閘管的關(guān)斷時(shí)間、換流重疊角和安全裕量角來確定Bmin，一般取30。?35。Ud=160V1.由Ud二L17U2cos。― (Xb=wLb=100pi*1mH=0.1pi)解得：Ud=160V^ / U「E dI=d M〔dR由cosa—cos(a+y)=2Lx 解得：Y=3o6UJUd和EM的極性均為上正下負(fù)，變流電路工作在可控整流狀態(tài)，電動(dòng)機(jī)工作在電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。得分評(píng)卷人得分評(píng)卷人Ud=2四、(共10分)由實(shí)驗(yàn)測(cè)得某整流電路的輸出電壓波形如圖4-1所示。.電路全稱為 三相橋式全控整流電路—,波形對(duì)應(yīng)的控制角a=30,U2。晶閘管的觸發(fā)脈沖要求用 寬脈沖或雙窄脈沖。在圖4-2中畫出uT1波形。.若負(fù)載為大電感負(fù)載，則控制角a的移相范圍是 0~90o ，在圖4-3中畫出a=90o圖4-2的ud波形。

圖4-2得分評(píng)卷人五、（共8分）已知：電源電壓為220V,R=2Q,L=5.5mH。 1. a=30o,觸發(fā)信號(hào)為寬脈沖時(shí)，2. 求負(fù)載電流有效值、功率及功率因數(shù)，寫出電流表達(dá)式。1.3L中=tg-1-r=41。a〈①io1.3L中=tg-1-r=41。a〈①io為正弦波Io=83A，Po=13-778KW,cos0=0.75i=117sin（3t-41。）2.41o~180o。得分評(píng)卷人六、（共12分）斬波電路如圖所示。 1.從輸出電壓的量值上看，此電路為_降壓型斬波器，電動(dòng)機(jī)工作在第一象限，處于電動(dòng)—運(yùn)行狀態(tài)。為了改變負(fù)載兩端直流平均電壓的大小，可以采用PWM、PFM和混合調(diào)制三種調(diào)制方法。2.已知：E=110V,R=0.5dEm=16V,L足夠大，斬波周期T=5ms,VT導(dǎo)通時(shí)間10n=3ms。（1）計(jì)算負(fù)載平均電壓Uo、負(fù)載平均電流10;（2）畫出穩(wěn)態(tài)時(shí)輸出電壓uo和輸出電流io的波形。U-E（1）U=E=66VI=。.M=100A。T 。R得分評(píng)卷人七、（共12分）交-直-交變頻電路框圖如圖7-1所示。圖7-1圖7-2.中間直流環(huán)節(jié)采用電感濾波，逆變器屬于電流型，開關(guān)器件用的是自關(guān)斷器件GTO，其兩端不需要并聯(lián)反饋—二極管。整流電路換相方式為電網(wǎng)換相，逆變電路換相方式為器件換相。