10電力電子技術(shù)考試試題答案

23裝裝訂線得分一、填空題〔本大題共20空，每空1.5分，共30分〕得分電力電子技術(shù)的兩個(gè)分支是電力電子器件制造技術(shù)和變流技術(shù)。舉例說明一個(gè)電力電子技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例 變頻器、調(diào)光臺(tái)燈等。工作在開關(guān)狀態(tài)，其損耗包括三個(gè)方面：通態(tài)損耗、斷態(tài)損耗和開關(guān)損耗 。在SCR(SiliconControlledRectifier)、GTO(GateTurn-OffThyristor)、GTR(GiantTransistor)、MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor)IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor)中半控型器件有SCR，全控型器件有 GTO、GTR、MOSFET、IGBT ，電流驅(qū)動(dòng)器件有SCR、GTO、GTR 。a時(shí)，其輸出的直流電壓為0.91cos。2為了避開單相橋式半控整流電路的失控，可以在參加續(xù)流二極管來防止失控。帶平衡電抗器的雙反星型可控整流電路中平衡電抗器的作用是使兩組三相半波整流電路能夠同時(shí)導(dǎo)電 。有源逆變最小逆變角min=++′，其每個(gè)參數(shù)的意義是 關(guān)斷時(shí)間，：換相重疊角，′：安全裕量角 。型橋式逆變電路輸出給負(fù)載的電壓波形是方波，電流波形是近似正弦波 。三相電流型橋式逆變電路的換流一般為同一組橋臂組內(nèi)換流，稱為橫向換流 。直流斬波電路的三種掌握方式是PWM、 頻率調(diào)制型、混合型 。交交變頻是一種直接變頻，其輸出的電壓是由多段電網(wǎng)電壓拼接而成，打算50Hz工頻電壓，三相六脈波橋式逆變電路，其輸出的上限頻率一般不超過20Hz。斬控溝通調(diào)壓電路一般承受全控型器件，電路的功率因數(shù)接近1。PWM掌握技術(shù)的理論根底是面積等效原理。PWM調(diào)制中常用的計(jì)算法有特定諧波消去法。晶閘管串聯(lián)使用的動(dòng)態(tài)均壓方法是 聯(lián)后并聯(lián)到晶閘管兩端 。為了保證三相橋式可控整流電路的牢靠換相，一般承受 雙窄脈沖 者寬脈沖觸發(fā)。得分得分二、推斷題〔本大題共10小題，每題1分，共10分〕電力電子技術(shù)和信息電子技術(shù)的理論根底是一樣。 ( √ )逆導(dǎo)晶閘管不能承受反向電壓。 ( √ )三相橋式可控整流電路帶阻感性負(fù)載，其觸發(fā)角移相范圍為120度。( × )直流斬波電路可以實(shí)現(xiàn)輸出電壓的極性反轉(zhuǎn)。 ( √ )電流可逆斬波可以實(shí)現(xiàn)降壓斬波驅(qū)動(dòng)電機(jī)并將電機(jī)再生制動(dòng)的能量通過升壓斬波反響回電源。( √)(6) 多重多相斬波不能削減負(fù)載側(cè)的電流諧波。( ×)(7) PWM逆變電路轉(zhuǎn)變載波的頻率可以轉(zhuǎn)變輸出正弦信號(hào)的頻率。( ×)(8) 在調(diào)制信號(hào)上疊加3次諧波可以提高直流電壓利用率。( √)滯環(huán)比較方式電流跟蹤PWM掌握技術(shù)實(shí)現(xiàn)的PWM開關(guān)頻率是固定的。( × )MOSFET和IGBT由于具有正溫度系數(shù)所以在并聯(lián)使用時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)電流的自動(dòng)均衡。 ( √)裝裝訂線得分得分三、簡(jiǎn)答題〔本大題共6小題，每題5分，共30分〕時(shí)它又關(guān)斷的緣由是什么？答：靜態(tài)性能指標(biāo)：電流定額：通態(tài)平均電流、維持電流、擎住電流、浪涌電流。動(dòng)態(tài)參數(shù)：開通時(shí)間、關(guān)斷時(shí)間、斷態(tài)電壓臨界上升率、通態(tài)電流臨界上升率。于擎住電流，脈沖撤除后晶閘管關(guān)斷；b：完全導(dǎo)通后，由于電路電流小于維持電流，晶閘管關(guān)斷。答：a：消滅換相重疊角γ,整流輸出電壓平均值Ud降低。b：整流電路的工作狀態(tài)增多。c：晶體管的di/dt減小,有利于晶閘管的安全開通。d,產(chǎn)生正的du/dt,可能使晶閘管誤導(dǎo)通,加吸取電路。.e：換相使電網(wǎng)電壓消滅缺口,成為干擾源。答：流，損壞開關(guān)器件?！?〕〔2〕晶閘管發(fā)生故障，失去正常通斷力量〔3〕溝通電源發(fā)生特別現(xiàn)象，如斷電、缺相、或電壓過低〔4〕換相的裕量角缺乏，晶閘管不能牢靠關(guān)斷。說明以下圖單相半橋電壓逆變電路中二極管VD1和VD2的作用。答：答：VD1、VD2稱為反響二極管,還使io連續(xù)，又稱續(xù)流二極管。下面是三種根本的斬波電路，分別給出其輸出電壓的計(jì)算公式。LVDi1iLVDi1ioEVCuoiGVoiEGVDuo+M-EMb)VViVD2i I1 LEuLLCuoc)答：ona〕U ton

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1裝裝訂線簡(jiǎn)述PWM調(diào)制方式的同步調(diào)制和異步調(diào)制的定義及特點(diǎn)。答：同步及載波比的變化狀況，PWM調(diào)制方式分為異步調(diào)制和同步調(diào)制。異步調(diào)制：通常保持fc固定不變，當(dāng)fr變化時(shí)，載波比N是變化的。在PWM波的脈沖個(gè)數(shù)不固定，相位也不固定，正負(fù)半周期的脈沖不對(duì)稱，半周期內(nèi)前后1/4周期的脈沖也不對(duì)稱。當(dāng)fr較低時(shí)，N較大，一周期內(nèi)脈沖數(shù)較多，脈沖不對(duì)稱產(chǎn)生的不利影響都較小。當(dāng)fr得分fr變化時(shí)N不變，信號(hào)波一周期內(nèi)輸出脈沖數(shù)固定。三相一相的PWMN應(yīng)取奇數(shù)。fr很低時(shí)，fc也很低，由調(diào)制帶來的諧波不易濾除。fr很高時(shí)，fc會(huì)過高，使開關(guān)器件難以承受。得分四、分析計(jì)算題〔本大題共4小題，共30分〕電流為200A?相應(yīng)的電流最大值是多少？(7分)。(在環(huán)境溫度為40℃和規(guī)定的散熱冷卻條件下，晶閘管在電阻性負(fù)載的單125℃時(shí)，所對(duì)應(yīng)的通態(tài)平均電流值定義為晶閘管的額定電流。2U2U2d R212102U sint22Rdt2U2a 2 R200A時(shí)，其允許通過的電流有效值為314A。)IImt2 23121解：電流平均值:I= 3I d(t)Imdb 2 0 m 3電流有效值Ia

21312 0

(I )2d(t)=Imm 3200A的晶閘管允許通過電流的有效值為314A，因此相應(yīng)的電流最大值為Db314* 3A，所能送出的平均電流I =314/ 3 =181A。Db2d 2三相全控橋整流電路，帶阻感負(fù)載，U＝100V，R＝10，L>>R，求當(dāng)＝時(shí)，輸出電壓平均值Ud，輸出電流平均值I，變壓器二次側(cè)電流有效值I〔2d 2解：U 2.34U cos 2.34*100*cos30 202.6Vd 2dI U 202.620.26Add R 10整流變壓器二次側(cè)電流為正負(fù)半周各寬120°、前沿相差180°的矩形波，67裝裝訂線其有效值為：I 0.816 I 0.816* 20.26 16.54 A2 d分析負(fù)載換流的原理。uuiooOuotiOiiiioi iVT2tuOVTOt1uttdididT1CiR LoVT2uo3EdVT4b)解： 圖5-2〔LoadCommutatio再和電容并聯(lián)，工作在接近并聯(lián)諧振狀態(tài)而略呈容性工作狀態(tài)。4個(gè)臂的切換僅使電流路徑轉(zhuǎn)變，負(fù)載電流根本呈矩形波。對(duì)諧波阻抗很小，uo波形接近正弦。t1前：VT1、VT4通，VT2、VT3斷，uo、io均為正，VT2、VT3電壓即為uo。VT1、VT4VT3、VT2。t1uo過零前并留有足夠裕量，才能使換流順當(dāng)完成。依據(jù)下面的波形圖和給定的計(jì)算公式，計(jì)算當(dāng)電爐需要功率為500W時(shí)，雙向晶閘管的觸發(fā)角是多少？此時(shí)電