電力電子技術(shù)試題

試題〔A〕題題號(hào)分?jǐn)?shù)人一二三四五六尋?？偡殖煽?jī)8515此題得分一、答復(fù)以下問(wèn)題此題得分器件類別屬于該類別的器件全控型雙極型器件全控型復(fù)合型器件電壓驅(qū)動(dòng)型器件電流驅(qū)動(dòng)型器件器件類別屬于該類別的器件全控型雙極型器件全控型復(fù)合型器件電壓驅(qū)動(dòng)型器件電流驅(qū)動(dòng)型器件〔依據(jù)選項(xiàng)填空時(shí)，只需寫選項(xiàng)的代號(hào)，如：A,B,….〕A.SCR B.GTO C.GTR D.P-MOSFET F.電力二極管G.MCT。2〔6分〕某晶閘管，假設(shè)其斷態(tài)重復(fù)峰值電壓為500V，反向重復(fù)峰值電壓700V，則該晶閘管的額定電壓是700V〔 〕第1頁(yè)〔共8頁(yè)〕試題：電力電子技術(shù) 班號(hào)： 姓名：接整流變壓器的可控整流電路，變壓器存在直流磁化的有三相半波整流電路、單相半波整流電路和單相全波整流電路。〔 〕單相全控橋式變流電路“阻感——反電勢(shì)”負(fù)載，60U 10V，2E50V,電路處于可逆變狀態(tài)〔 〕3RCD〔6〕第2頁(yè)〔共8頁(yè)〕試題：電力電子技術(shù) 班號(hào)： 姓名：此題得分對(duì)于三相全控橋式變流電路，在不同的負(fù)載形式和掌握要求下，答復(fù)以下問(wèn)題。此題得分1、 畫出該電路帶“阻感——反電勢(shì)”負(fù)載，并工作于整流方式時(shí)的電路圖〔要標(biāo)明反電勢(shì)極性〔5〕2260且負(fù)載電流連續(xù)，請(qǐng)?jiān)趫D中畫出此時(shí)整流器輸出電壓u和晶閘管電流id在VT1〔5分〕d1 a b c0 ωtuuuuu uuuuab ac bc ba ca cb ab0ωtudωωtVT103、設(shè)該電路為大電感負(fù)載且工作于整流狀態(tài)，U 100V，負(fù)載中E=47V，2R5,當(dāng)60時(shí)，試計(jì)算整流輸出平均電壓U 、負(fù)載電流I 和晶閘管電流d d

dVT

〔5〕第3頁(yè)〔共8頁(yè)〕試題：電力電子技術(shù) 班號(hào)： 姓名：此題得分三、HPWM〔a〕所示。它由四個(gè)此題得分大功率IGBT和四個(gè)續(xù)流二極管組成。當(dāng)掌握指令ui

0時(shí)，V和V工作1 2V3

截止關(guān)斷，V4

飽和導(dǎo)通。設(shè)該電路工作在輕載情況下〔Ua

E ，V、VM 1 2

、V和V3

的柵極鼓勵(lì)電壓如圖〔b〕所示。1、試畫出電機(jī)電樞電壓ua

和電樞電流ia

波形圖〔可直接畫在圖(b)上〔7分〕2、分析一個(gè)PWMLa

Ra

EM

〔8〕圖〔a〕第4頁(yè)〔共8頁(yè)〕試題：電力電子技術(shù) 班號(hào)： 姓名：uub1ub3t0tt1T0ub2ub4t000tua0EtMia0t第5頁(yè)〔共8頁(yè)〕試題：電力電子技術(shù) 班號(hào)： 姓名：此題得分示，負(fù)載為阻感性負(fù)載〔阻抗角為φu1此題得分為圖(b)所示信號(hào)時(shí)，在圖(d)和(e)中畫出溝通調(diào)壓電路中u0〔10〕圖〔a〕

和i的波形圖。0φφφ?qǐng)D〔b〕圖〔c-1〕圖〔c-2〕圖〔d〕圖〔e〕第6頁(yè)〔共8頁(yè)〕試題：電力電子技術(shù) 班號(hào)： 姓名：此題得分五、答復(fù)以下問(wèn)題此題得分1、換流方式有哪幾種？各有什么特點(diǎn)？〔3〕2、無(wú)源逆變電路和有源逆變電路有何不同？〔3〕什么場(chǎng)合？〔4〕此題得分六、解答以下問(wèn)題此題得分二者各有何特點(diǎn)？〔5〕2、什么是SPWMuasint，r r0a1 和脈r沖兩邊的間隙寬度δTc

為采樣周期，三角載波uc

1〔10〕第7頁(yè)〔共8頁(yè)〕試題：電力電子技術(shù) 班號(hào)： 姓名：此題得分〔8020〕此題得分一、填空題〔11小題，每空0.5分，共22 分〕1、電力電子學(xué)是由 、 穿插而形成的邊緣學(xué)科。以下三類；的電力電子器件被稱為半控型器件，這類器件主要是指 及其大局部派生器件。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行控器件，如。3、依據(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)定義參數(shù)名稱GTR集電極電流與基極電流之比使IGBT能實(shí)現(xiàn)電導(dǎo)調(diào)制而導(dǎo)通的最低柵射電壓維持晶閘管導(dǎo)通所必需的最小陽(yáng)極電流、在GTR、GTO、IGBT與MOSFET中，開(kāi)關(guān)速度最快的是 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(dòng)電路一般應(yīng)具有 電路與 隔離環(huán)節(jié)，一般承受光隔離，例如 ；或磁隔離，例如。電路又稱為吸取電路，緩沖電路可分為關(guān)斷緩沖電路和開(kāi)通緩沖電路。其中緩沖電路又稱為du／dt抑制電路用于吸取器件的 過(guò)電壓。 緩沖電路又稱為di／dt抑制電路，用于抑制器件 時(shí)的電流過(guò)沖和di／dt，減小器件的損耗。橋式全控整流電路，當(dāng)負(fù)載分別為電阻負(fù)載和電感負(fù)載時(shí)，晶閘管的掌握角移相范圍分別是多少〔0°～180°〕？負(fù)載負(fù)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(dòng)勢(shì)負(fù)載電路中當(dāng)掌握角α大于停頓導(dǎo)電角δ 晶閘管的導(dǎo)通角θ= 。當(dāng)掌握角α小于停頓導(dǎo)電角δ時(shí)，且承受寬脈沖觸發(fā)，則晶閘管的導(dǎo)通角θ= 。斷方法。換流方式可分以下四種： ， ，，。10、正弦脈寬調(diào)制〔SPWM〕技術(shù)運(yùn)用于電壓型逆變電路中，改變 逆變器輸出電壓幅值；轉(zhuǎn)變 _ _可轉(zhuǎn)變逆變器輸出電壓頻率；轉(zhuǎn)變_ _可轉(zhuǎn)變開(kāi)關(guān)管的工作頻率。11、在SPWM掌握電路中，依據(jù)載波和信號(hào)波是否同步及載波比的變化狀況，PWM調(diào)制可分為 與 _兩種類型，承受 _調(diào)制可以綜合二者的優(yōu)點(diǎn)。此題得分二、選擇題〔5小題，每空0.53此題得分1〔〕流大于晶閘管的擎住電流

分〕A、晶閘管陽(yáng)極電2、某晶閘管，假設(shè)其斷態(tài)重復(fù)峰值電壓為500V，反向重復(fù)峰值電壓700V，則該晶閘管的額定電壓是〔 〕A 500V B 600V C D1200V3、〔 〕存在二次擊穿問(wèn)題。A.SCR B.GTO C.GTR D.P.MOSFET E.IGBT4、以下圖所示的是〔 〕的抱負(fù)驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形。A.SCR B.GTO C.GTR D.P.MOSFET E.IGBT5、IGBT綜合了〔 〕和〔 〕的優(yōu)點(diǎn)，因而具有良好的特性。A.SCR B.GTO C.GTR D.P.MOSFETF.電力二極管此題得分三、計(jì)算題〔4小題，共20 分〕此題得分1、單相橋式全控整流電路， 中R=2Ω，L值極大反電勢(shì)E=120V。掌握角的變化范圍是：0°~30°,考慮安全裕量(按1.5倍計(jì)算)，確定晶閘管的額定電壓和額定電流?！?分〕2、單相全控橋式變流電路工作在有源逆變狀態(tài)下，U2=200V，電動(dòng)機(jī)反電勢(shì)E=120VR=2Ω，L極大。答復(fù)以下問(wèn)題。(6分)和變流電路輸出直流電壓的極性。ββ＝60°時(shí)的ud和id的波形。3、三相橋式全控整流電路帶阻感負(fù)載值極大，當(dāng)α 時(shí)，答復(fù)以下問(wèn)題。〔4分〕〔注：后面有提示〕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？求電路的輸入功率因數(shù)?！蔡崾荆河嘘P(guān)電流波形及其傅立葉級(jí)數(shù)〕4、降壓斬波電路中，電源電壓E=16V，要求輸出負(fù)載電壓平均值Uo=12V，答復(fù)以下問(wèn)題：(6輸出電壓的關(guān)系表達(dá)式。on假設(shè)承受脈沖寬度調(diào)制方式，設(shè)斬波周期T=1ms，求開(kāi)通時(shí)間T ？onon假設(shè)承受脈沖頻率調(diào)制方式，設(shè)開(kāi)通時(shí)間T =1ms，求斬波周期T？on此題得分四、作圖題〔4小題，共28此題得分〔6〕畫出該電路帶阻感負(fù)載時(shí)的電路圖。u

分〕路，阻感負(fù)載，L一個(gè)周期的波形〔用陰影線表d示〕，并在波頭上方標(biāo)出其余5個(gè)線電壓的名稱；假設(shè)整流電路承受雙窄脈沖觸發(fā)，在圖中波形上方的對(duì)應(yīng)位置畫出觸發(fā)脈沖，并標(biāo)明所對(duì)應(yīng)的器件號(hào)。2、由IGBTE=200V,電機(jī)為正向電動(dòng)狀態(tài)，反電勢(shì)EM＝100V，電機(jī)電樞電阻R=5Ω,電樞電流平直連續(xù)，平均2A，IGBT10KHz。完成下題：〔9〕畫出該橋式可逆斬波電路的電路圖。個(gè)開(kāi)關(guān)周期內(nèi)導(dǎo)通的時(shí)間。V1～V4和電流的波形；3、以下圖所示為一個(gè)三相橋式電壓型逆變電路。當(dāng)該電路承受輸出為方波的180°導(dǎo)V1－V6UUN＇、UVNUWN＇的波形?！?分〕41PWMN=9：(7分)在圖21壓u分析為什么載波比N選擇為奇數(shù)而不是偶數(shù)。

的波形。O12此題得分〔共27〕此題得分高的因素是什么？

是多少？制約輸出頻率提2、溝通調(diào)壓電路和溝通調(diào)功電路有什么區(qū)分？二者各適用于什么樣的負(fù)載？此題得分〔8020〕此題得分一、填空題〔414分〕值，考慮2倍的安全裕量，則晶閘管的額定電壓應(yīng)不小于 。該器件要關(guān)斷直流500A的電流，關(guān)斷時(shí)門極負(fù)脈沖電流的峰值應(yīng)不小于 A。IGBT的開(kāi)啟電壓一般為 V。實(shí)現(xiàn)掌握電路與主電路之間的電氣隔離，其中光隔離一般通常承受的元件是 。此題得分二、選擇題〔316〕此題得分在電力電子器件中屬于電壓驅(qū)動(dòng)的是 ,屬于雙極型的是 ,在可控的器件中，容量最大的是 ,SCR B.GTO C.GTR D.P.MOSFET E.IGBT F.電力二極管使晶閘管維持導(dǎo)通所必需的最小電流稱為 晶閘管來(lái)說(shuō)，通常擎住電流約為維持電流的 。維持電流B.擎住電流 C.2～4倍D.1/2～1/4圖1是 的典型驅(qū)動(dòng)電路？SCR B.GTO C.GTR D.P.MOSFET+15VRC RR1 4A V R 31 2 VV4V

+10VVR VD 1 1V2

C VD5 2 2VDR 3 V5V VD6 4 VS0V1此題得分三、簡(jiǎn)答題〔5315〕此題得分從晶閘管的物理構(gòu)造角度，答復(fù)以下問(wèn)題：流？為什么晶閘管導(dǎo)通之后，門極就失去掌握作用，不能掌握器件關(guān)斷？關(guān)于SPWM掌握技術(shù)，答復(fù)以下問(wèn)題：什么是異步調(diào)制？什么是同步調(diào)制？什么是分段同步調(diào)制，與上述兩個(gè)方式相比它有什么優(yōu)點(diǎn)？2RCD緩沖電路時(shí)，晶體管關(guān)斷過(guò)程中的電壓電流變化軌跡。RCD緩沖電路時(shí)，答復(fù)以下問(wèn)題：晶體管關(guān)斷時(shí)應(yīng)依據(jù)那條電壓電流線〔工作點(diǎn)軌跡〕轉(zhuǎn)移？并說(shuō)明理由。在該軌跡線上標(biāo)出工作點(diǎn)轉(zhuǎn)移的方向，并說(shuō)明理由。iCA BDCO uCE2關(guān)于單相溝通電能變換電路，答復(fù)以下問(wèn)題：從電路構(gòu)造方面，比較溝通調(diào)功電路與溝通調(diào)壓電路的異同之處；從掌握方式方面，比較溝通調(diào)功電路與溝通調(diào)壓電路的異同之處；說(shuō)明溝通調(diào)功電路適用于什么樣的負(fù)載。關(guān)于交交變頻器，答復(fù)以下問(wèn)題：什么是交交變頻器？3PPNuoZ=u =

圖3 =0 平均輸出電壓=o P 2 P =0 平均輸出電壓=tt圖4-18α=π/6時(shí)，答復(fù)以下問(wèn)題：〔此題4分〕du一個(gè)工頻電周期的波形。d假設(shè)整流電路承受雙窄脈沖觸發(fā)，在整流輸出電壓波形上方的對(duì)應(yīng)位置，畫出1 VTVT1 uuuuuuuuuuuuuuudabacbcbacacbabacO1 3 5idid負(fù)載bubdcVTVTVT4 6 2圖4 圖56DC－DC變換器，E＝200V，E=80V，R＝1Ω，L值極大，承受雙極MPWMTsV0.75〔本s 14〕1和2畫出一個(gè)開(kāi)關(guān)周期上，器件V V驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波形〔高電平表示開(kāi)通，低1和2o電平表示關(guān)斷〕，及變換器輸出電壓uo

的波形?！膊ㄐ螆D時(shí)間軸上應(yīng)有準(zhǔn)確的時(shí)間標(biāo)注〕Uo6三相橋式逆變器如圖7〔180o導(dǎo)電方式值應(yīng)符合圖中的要求

v”,

v vWN”,VW

〔5〕7vUN’Ud0 π 2π ωtvVN’Ud0 π 2π ωtvWN’Ud0 π 2π ωtvVWUd0 π 2π ωt8SPWMN=9要求：101〔此題8分〕g1V1的開(kāi)關(guān)掌握信號(hào)波形ug1

〔高電平表示開(kāi)通，低電平表示關(guān)斷〕g2V2的開(kāi)關(guān)掌握信號(hào)波形ug2

〔高電平表示開(kāi)通，低電平表示關(guān)斷〕u的波形。o9uu uuc rO tuug1g4ttuutg3ttoUd-Ud10此題得分〔434〕此題得分

＝0;負(fù)載中r =2Ω，Ls d d值足夠大〔使輸出電流平直連續(xù)E=100〔此題12分〕d)，計(jì)算使晶閘管能觸發(fā)導(dǎo)通的最小觸發(fā)角。d壓V 、平均電流I。ddvd的波形及輸入電流is的波形。〔兩個(gè)波形的相位應(yīng)彼此對(duì)應(yīng)〕s計(jì)算輸入電流有效值I，和整流電路的功率因數(shù)PF。s11〔提示：有關(guān)電流波形及其傅立葉級(jí)數(shù)〕ss

=50s〔此題12分〕μonμU，輸出電流平均值I，輸入電流平均值I。o o 11Vivu。v〔時(shí)間軸上應(yīng)有準(zhǔn)