07級(jí)電力電子技術(shù)考試試題(A卷)

北京交通大學(xué)學(xué)生考試試題---課程名稱(chēng)：電力電子技術(shù)(Ａ卷〕 20０9–２0１0學(xué)年2學(xué)期出題:課程組--??-??(請(qǐng)考生留意:本試卷共有七道大題)題號(hào)一二題號(hào)一二三四五六七總成績(jī)得分閱卷人線----------一、單項(xiàng)選擇題(2分,2０分〕--姓-1、以下功率器件中，哪種器件最適合于小功率、高開(kāi)關(guān)頻率的變換器?姓---①SCR? ②?IGBT③ＭOSFＥT ④ IＧＣT---訂 2、在單相全控橋帶大電感負(fù)載電路中，晶閘管可能承受的最大正向電壓:--2-- ①0.70７U2? ②1.414U2 ?③0．9Ｕ2--

④3.１４U２-3、對(duì)三相半波可控整流電路電阻性負(fù)載來(lái)說(shuō),觸發(fā)脈沖的移相范圍是：---- ①０~９0?②0～120 ③０~150 ?④０~１80----號(hào)- 4、以下哪個(gè)電路不能實(shí)現(xiàn)輸入輸出之間的能量雙向流淌：---①?ＰWM整流電路 ②無(wú)源逆變電路--路-路---

③交交變頻電路 ④BＵCＫ電-5、單端反激變換器是---①ＢOOSＴ變換器的派生電路---③丘克變換器的派生電路---級(jí)- 6、在諧振變換器中，ZVS表示-裝

②BＵCK變換器的派生電路? ④ＢUCK—ＢOOST變換器的派生電路①零電壓開(kāi)關(guān)?②零電流開(kāi)關(guān)③硬開(kāi)關(guān) ④PＷM開(kāi)關(guān)---7、承受并聯(lián)緩沖吸取電路的目的是為了---①減小導(dǎo)通損耗 ② 減小關(guān)斷過(guò)電壓---③實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)器件的并聯(lián) ④實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)----８、在晶閘管串聯(lián)電路中,實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)均壓的主要元件是：--學(xué)-①二極管 ②電感 ③電阻 ④電容學(xué)-9、晶閘管溝通調(diào)壓電路承受以下哪種掌握方式：①相位掌握 ②周期掌握 ③通斷掌握 ④斬波掌握1０、在以下哪個(gè)電路中承受晶閘管時(shí)，需要參加強(qiáng)迫關(guān)斷電路：①相控整流電路 ②有源逆變電路 ③無(wú)源逆變電路 ④交交變頻電路二、推斷題，正確的劃“√”,不正確的劃“×”(2分,1０分〕(留意：此題共有531分；其它不得分)1、三相電壓型無(wú)源逆變器,每相橋臂由上下兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件構(gòu)成，以下哪些說(shuō)法正確？① 輸 出 電 壓 波 形 與 負(fù) 載 性 質(zhì) 有 關(guān)( )② 可以采用同步調(diào)制，也可以采用異步調(diào)制( 〕③可以承受方波掌握也可以承受PWM掌握 〔 〕④橋臂上下兩個(gè)開(kāi)關(guān)器件換相時(shí),在掌握上應(yīng)的掌握需遵循“先斷后開(kāi)”的原則〔 )2、在帶有大電感負(fù)載且觸發(fā)角一樣的狀況下，單相全控橋電路與單相半控橋電路相比：① 全控橋的輸出電壓平均值低于半控橋〔 )② 全 控 橋 的 功 率 因 數(shù) 低 于 半 控 橋〔 )③ 全控橋負(fù)載電流連續(xù)而半控橋負(fù)載電流不連續(xù)( )④ 都 會(huì) 存 在 失 控 現(xiàn) 象〔 )3、BooｓtDC—DC變換器：①工作狀態(tài)(連續(xù)或斷續(xù)〕是依據(jù)負(fù)載電流的狀況定義的 〔 〕②在連續(xù)工作狀態(tài)下,輸入電流是連續(xù)的???? ? 〔 〕③電感的作用是儲(chǔ)能和濾波?????④ 又 可 稱(chēng) 降

? ( ? )壓 斬 波 器 ?( )４、在諧振變換器中，以下哪些說(shuō)法是正確的?① 零電壓開(kāi)關(guān)、零電流開(kāi)關(guān)都屬于軟開(kāi)關(guān)( )② 軟 開(kāi) 關(guān) 的 開(kāi) 關(guān) 損 耗 比 硬 開(kāi) 關(guān) 大( )③ 軟 開(kāi) 關(guān) 的 開(kāi) 關(guān) 頻 率 可 以 比 硬 開(kāi) 關(guān) 高( )④ 軟開(kāi)關(guān)的電壓、電流應(yīng)力與硬開(kāi)關(guān)相同( 〕5、晶閘管相控整流電路，考慮溝通側(cè)電抗時(shí)存在換相重疊角,其大小與很多因素有關(guān):①直流負(fù)載電流越大,換相重疊角越大()②③輸入變壓器漏抗越大，換相重疊角越大溝通輸入電壓越大,換相重疊角越大??〔( ?))④觸發(fā)角α越大，換相重疊角越大〔〕三、簡(jiǎn)答題(共2０分)1、如下圖交-直－交系統(tǒng)電路圖，〔1)簡(jiǎn)要說(shuō)明圖中各個(gè)變流器的作用;(2〕當(dāng)負(fù)載電機(jī)工作在發(fā)電狀態(tài)時(shí),說(shuō)明該變流系統(tǒng)中的能量傳遞路徑。 〔5分)α<90°Lα<90°Ld1T1T3D1T5DD35LLLBCC～MdAT4T6T2DDD462α>90°Ld2～BC2、交交變頻電路主要應(yīng)用在什么場(chǎng)合?其最高輸出頻率(輸出頻率上限)一般取多少?為什么要限制最高輸出頻率？

? ? ? (５分〕3、說(shuō)出五種帶隔離變壓器的開(kāi)關(guān)電源常用電路的名稱(chēng),以下圖所示電路屬于哪一種？(５分)1+UN11+UN1N3N2DLLCoR2dTD-+U-o4、在電力電子裝置中,緩沖電路的作用是什么?說(shuō)明圖示緩沖電路中各元件的作用。?????????〔5分〕DsDsRCs,當(dāng)相控角=3o〔2分〕1、畫(huà)出該電路原理圖;?? ??? ?2、該電路對(duì)觸發(fā)脈沖形式有何要求? ??d3a相上橋臂晶閘管的觸發(fā)脈沖喪失，試畫(huà)出此故障下輸出電壓Ｕ的波形、d并寫(xiě)出其表達(dá)式。? ??U=１0０Vf=５0Hｚ２〔ω＝100π)R=1Ω,電感Lｄ=∞,負(fù)載反電勢(shì)E=－150Ｖ,逆變角β=3０°，電LB=1mH。試求出直流側(cè)平均電壓UdIdγ，并畫(huà)出直(13分)

流 側(cè) 電 壓 u 的 波 形 。d六、升壓DC-DC變換電〔ＢＯＯＳT電路),輸出側(cè)濾波電容很大,輸出電壓根本恒定試完成以下工作: ?? ? (1３分)1、畫(huà)升壓DC-DC變換電路原理圖,分析其工作原理和能量轉(zhuǎn)移過(guò)程；2、畫(huà)出連續(xù)導(dǎo)電模式下電感電壓波形u、電感電流波形iL Lu及二極管電流波形i;S D3、推導(dǎo)連續(xù)導(dǎo)電模式下輸出電壓Uｏ與輸入電壓Uｄ的關(guān)系式。4、此電路負(fù)載是否允許開(kāi)路？為什么？七、以下圖為單相電壓型脈沖整流器的電路原理圖? (１2分〕1C、LC

的作用；N ｄ 2 22、該電路正常工作的條件是什么?3、簡(jiǎn)要分析該電路作為整流電路時(shí)的掌握目標(biāo);4、分別畫(huà)出逆變工況(＝1)及電源電流超前電源電壓30°狀況下的基波相量圖(無(wú)視線路電阻);ININLT1T3NuDA1D3L2NusT2T4BCCd2D2D4ud參考答案課程名稱(chēng):電力電子學(xué)〔A卷〕2０09-2023學(xué)年2學(xué)期 ?出題：課程組第一題:1、③ ? 2?、②3??、③ 4、④ 5、①??6、① ７、②? ８、④? 9、① 10、③其次題：1、×√√√２、√√×× 3、×√√×４、√×√×５、√√××第三題：1、答：(1〕各個(gè)變流器的作用： 〔3分〕上組整流橋：將三相溝通電壓變換成直流電壓;下組整流橋：將直流環(huán)節(jié)能量變換成溝通能量反響給三相電網(wǎng);逆變器:將直流電壓變換成三相溝通電壓供給應(yīng)電機(jī)負(fù)載。(2)當(dāng)負(fù)載電機(jī)工作在發(fā)電狀態(tài)時(shí),能量傳遞路徑： 〔２分〕電機(jī)→逆變器→中間濾波環(huán)節(jié)→下組整流橋→三相溝通電網(wǎng)2?〔1分〕o最高輸出頻率受限制,f /ｆoｉ

<1／３;? ? ? ??(2分〕由于要減小諧波含量，降低負(fù)載轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)，應(yīng)保證fo /fi< １／3,即fｏ ＜16.7Hz。(2分〕3、答：帶隔離變壓器的開(kāi)關(guān)電源常用電路有單端正激式變換器、單端反激式變換器、推挽式變換器、半橋式變換器、全橋式變換器。? ? 〔３分)圖示電路屬于單端正激式變換器。 ? 〔2分〕4、答:緩沖電路的作用是抑制電力電子器件的內(nèi)部過(guò)電壓、抑制過(guò)電流、抑制電力電子器件關(guān)斷時(shí)的dｕ/dｔ、抑制電力電子器件開(kāi)通時(shí)的ｄi/dｔ、減小器件的開(kāi)關(guān)損耗。2(?分)圖示并聯(lián)RCD緩沖電路中C的作用是限制ｄu/dｔ，吸取關(guān)斷過(guò)電壓; 〔1分)R的作用是當(dāng)器件開(kāi)通時(shí)C上的能量經(jīng)R泄放; ?〔1分〕D的作用是使C充電時(shí)通過(guò)Ｄ快速充電,放電時(shí)通過(guò)R限流放電。? 〔1分〕第四題：解：〔1〕 ? ?? ?? ? (3分〕TT1aRbudcLd(2〕要求寬脈沖〔60°)或雙窄脈沖〔60°)觸發(fā)。(3分〕〔3〕ud

u u ucb ab

u u ubc ba ca0 ωtu uac acuab? (3分)2 d 2〔4)設(shè)輸入相電壓為U，相控角為α,則輸出電壓U=２／3×2.３4U coｓα 〔３分〕2 d 2B第五題:解：x=100π*L 〔1分)BBd U=-1.17Ucosβ-３x*I/2π=-1．17*100*ｃos３０°－１50L＊I(2d ｄ ２ Ｂ B=-101．3-０．15I ???? 〔1dd 又：U＝E+IR=-150＋Ｉ ?? ? d d解上述方程得:

(１分〕U=-107.７Vｄ

?I＝42.3Ａ d

?

〔1cos()cos

xIB d

2I x6Ud 6U

0.109

〔22U sin 22 3解得：γ=17°直流側(cè)電壓u的波形????dud

?? (3〕

(１分〕0 ββ=π/6 γiiDiDio++vL-VdTiCRT-13分)+-0??其工作原理是：

?〔２分〕當(dāng)管子T導(dǎo)通時(shí)，二極管Ｄ承受反電壓關(guān)斷，此時(shí)電源給電感蓄能，電感電流上升,同時(shí),電容給負(fù)載供電。當(dāng)管子T截止時(shí)，電源和電感同時(shí)經(jīng)過(guò)二極管D向負(fù)載側(cè)供給能量,電感電流下降。VGTVGTSuLVd(V))iTSLttuonoffS(V)iD(b) t0 t0 t0 t2、各波形如以下圖：? ? ?〔4〕3、依據(jù)穩(wěn)態(tài)工作時(shí),0，我們可以得出輸入輸出電壓關(guān)系：UOt

1 U1D dTD ON???(２分)T４、不能。由于輸出電壓會(huì)急劇上升，最終擊穿電容或其他器件〔結(jié)論１分+1分〕第七題：１ 、〔２+1+1分)

元 件 作 用 :溝通側(cè)電感ＬN(yùn)

：用于實(shí)現(xiàn)對(duì)ＰＷMus1

的調(diào)整從而實(shí)現(xiàn)對(duì)功率因數(shù)的調(diào)整，同時(shí)也限制溝通側(cè)諧波電流。支撐電容Cd:用于濾波,使直流側(cè)電壓平直。 ??二次濾波回路L、C:2次諧波電流通路，限制直流側(cè)二次諧波電流，從而減２