电力电子技术习题及答案样本Word格式文档下载.docx
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7.GTO与GTR同为电流控制器件,前者触发信号与后者驱动信号有哪些异同?
8.试比较GTR、GTO、MOSFET、IGBT之间差别和各自优缺陷及重要应用领域。
9.请将VDMOS(或IGBT)管栅极电流波形画于图1-32中,并阐明电流峰值和栅极电阻有何关系以及栅极电阻作用。
10.全控型器件缓冲吸取电路重要作用是什么?
试分析RCD缓冲电路中各元件作用。
11.限制功率MOSFET应用重要因素是什么?
实际使用时如何提高MOSFET功率容量?
习题二
1.具备续流二极管单相半波可控整流电路,带阻感性负载,电阻为5Ω,电感为0.2H,电源电压有效值为220V,直流平均电流为10A,试计算晶闸管和续流二极管电流有效值,并指出晶闸管电压定额(考虑电压2-3倍裕度)。
2.单相桥式全控整流电路接电阻性负载,规定输出电压在0~100V持续可调,输出电压平均值为30V时,负载电流平均值达到20A。
系统采用220V交流电压通过降压变压器供电,且晶闸管最小控制角αmin=30°
,(设降压变压器为抱负变压器)。
试求:
(1)变压器二次侧电流有效值I2;
(2)考虑安全裕量,选取晶闸管电压、电流定额;
(3)作出α=60°
时,ud、id和变压器二次侧i2波形。
3.试作出图2-8所示单相桥式半控整流电路带大电感负载,在α=30°
时ud、id、iVT1、iVD4波形。
并计算此时输出电压和电流平均值。
4.单相桥式全控整流电路,U2=100V,负载中R=2Ω,L值极大,反电动势E=60V,当α=30°
时,试求:
(1)作出ud、id和i2波形;
(2)求整流输出电压平均值Ud、电流Id,以及变压器二次侧电流有效值I2。
5.某一大电感负载采用单相半控桥式整流接有续流二极管电路,负载电阻R=4Ω,电源电压U2=220V,α=π/3,求:
(1)输出直流平均电压和输出直流平均电流;
(2)流过晶闸管(整流二极管)电流有效值;
(3)流过续流二极管电流有效值。
6.三相半波可控整流电路共阴极接法和共阳极接法,a、b两相自然换相点是同一点吗?
如果不是,它们在相位上差多少度?
试作出共阳极接法三相半波可控整流电路在α=30°
时ud、iVT1、uVT1波形。
7.三相半波可控整流电路带大电感性负载,α=π/3,R=2Ω,U2=220V,试计算负载电流Id,并按裕量系数2拟定晶闸管额定电流和电压。
8.三相桥式全控整流电路,U2=100V,带阻感性负载,R=5Ω,L值极大,当α=60°
,试求:
(1)作出ud、id和iVT1波形;
(2)计算整流输出电压平均值Ud、电流Id,以及流过晶闸管电流平均值IdVT和有效值IVT;
(3)求电源侧功率因数;
(4)估算晶闸管电压电流定额。
9.三相桥式不控整流电路带阻感性负载,R=5Ω,L=∞,U2=220V,XB=0.3Ω,求Ud、Id、IVD、I2和γ值,并作出ud、iVD1和i2波形。
10.请阐明整流电路工作在有源逆变时所必要具备条件。
11.什么是逆变失败?
如何防止逆变失败?
12.三相全控桥变流器,已知L足够大、R=1.2Ω、U2=200V、EM=-300V,电动机负载处在发电制动状态,制动过程中负载电流66A,此变流器能否实既有源逆变?
求此时逆变角β。
13.三相全控桥变流器,带反电动势阻感负载,R=1Ω,L=∞,U2=220V,LB=1mH,当EM=-400V,β=60°
时求Ud、Id和γ值,此时送回电网有功功率是多少?
14.三相桥式全控整流电路,其整流输出电压中具有哪些次数谐波?
其中最大是哪一次?
变压器二次电流中具有哪些次数谐波?
其中重要是哪几次?
15.试计算第4题中i23、5、7次谐波分量有效值I23、I25、I27,并计算此时该电路输入功率因数。
16.试计算第6题中i25、7次谐波分量有效值I25、I27。
17.三相晶闸管整流器接至10.5kV交流系统。
已知10kV母线短路容量为150MVA,整流器直流侧电流Id=400A,触发延迟角α=15°
,不计重叠角
(1)相移功率因数cosφ1、整流器功率因数λ;
(2)整流测直流电压Ud;
(3)有功功率、无功功率和交流侧基波电流有效值;
(4)截止到23次各谐波电流大小、总谐波畸变率。
18.晶闸管整流电路功率因数是怎么定义?
它与那些因素关于?
19.综述抑制相控整流电路网侧电流谐波办法。
20.综述改进相控整流电路网侧功率因数办法。
习题三
1.一升压换流器由抱负元件构成,输入Ud在8~16V之间变化,通过调节占空比使输出U0=24V固定不变,最大输出功率为5W,开关频率20kHz,输出端电容足够大,求使换流器工作在持续电流方式最小电感。
2.一台运营在20kHz开关频率下升降压换流器由抱负元件构成,其中L=0.05mH,输入电压Ud=15V,输出电压U0=10V,可提供10W输出功率,并且输出端电容足够大,试求其占空比D。
3.在图3-1所示降压斩波电路中,已知E=100V,R=0.5Ω,L=1mH,采用脉宽调制控制方式,T=20μs,当ton=5μs时,试求:
(1)输出电压平均值UO、输出电流平均值IO;
(2)输出电流最大和最小瞬时值并判断负载电流与否断续;
(3)当ton=3μs时,重新进行上述计算。
4.在图3-35所示降压斩波电路中,已知E=600V,R=0.1Ω,L=∞,EM=350V,采用脉宽调制控制方式,T=1800μs,若输出电流IO=100A,试求:
(1)输出电压平均值UO和所需ton值;
(2)作出
、
以及iG、iD波形。
图3-35电流型降压斩波电路
5.升压斩波电路为什么能使输出电压高于电源电压?
6.在图3-4所示升压斩波电路中,已知E=50V,L值和C值极大,R=20Ω,采用脉宽调制控制方式,当T=40μs,ton=25μs时,计算输出电压平均值UO和输出电流平均值IO。
7.阐明降压斩波电路、升压斩波电路、升降压斩波电路输出电压范畴。
8.在图3-7所示升降压斩波电路中,已知E=100V,R=0.5Ω,L和C极大,试求:
(1)当占空比α=0.2时输出电压和输出电流平均值;
(2)当占空比α=0.2时输出电压和输出电流平均值,并计算此时输入功率。
7.试阐明升降压斩波电路(Boost-CuckChooper)和Cuk斩波电路异同点。
8.在单相交流调压器中,电源电压U1=120V,电阻负载R=10Ω,触发角α=900,试计算:
负载电压有效值UO、负载电流有效值IO、负载功率PO和输入功率因数λ。
9.一电阻性负载加热炉有单相交流调压电路供电,如α=00时位输出功率最大值,试求功率为80%,50%时触发角α。
10.一晶闸管单相交流调压器带阻感性负载,电源电压为220V交流电源,负载R=10Ω,L=1mH,试求:
(1)触发角α移相范畴;
(2)负载电流最大有效值;
(3)最大输出功率及此时电源侧功率因数;
(4)当α=900时,晶闸管电流有效值、晶闸管导通角和电源侧功率因数;
11.某单相反并联调功电路,采用过零触发。
电源电压U1=220V,电阻负载R=1Ω,控制设定周期TC内,使晶闸管导通0.3s,断开0.2s,使计算送到电阻负载上功率与假定晶闸管始终导通时所送出功率。
12.交流调压电路和交流调功电路有什么区别?
两者各运用于什么样负载?
为什么?
13.用一对反并联晶闸管和使用一只双向晶闸管进行交流调压时,她们重要差别是什么?
14.反并联晶闸管和负载接成内三角形三相交流调压电路,问该电路有何长处?
15.什么是TCR?
什么是TSC?
它们基本原理是什么?
各有何特点?
16.交交变频电路重要特点和局限性之处是什么?
其重要用途是什么?
17.三相交交变频电路有哪两种接线方式?
它们有什么区别?
习题四
1.无源逆变电路和有源逆变电路有什么区别?
2.在逆变电路中器件换流方式有哪些?
各有什么特点?
试举例阐明。
3.为什么负载换向逆变器负载阻抗必要呈容性而谐振式逆变器无次规定?
4.什么是电压型逆变电路和电流型逆变电路?
两者各有什么特点?
5.电压型逆变电路中二极管作用是什么?
如果没有将浮现什么现象?
为什么电流型逆变电路中没有这样二极管?
6.请阐明整流电路、逆变电路、变流(变频)电路三个概念区别。
7.并联谐振式逆变器运用负载电压进行换相,为保证换相应满足什么条件?
8.对于图4-16所示电路,测得uDS波形如图右边,请分析波形浮现电压尖峰因素,并阐明消弱电压尖峰办法。
图4-16习题8图4-17习题9
9.若电路及其输出波形如题图4-17所示,请画出开关管上电压波形。
10.三相桥式电压型逆变电路,180º
导电方式,Ud=100V。
试求输出相电压基波幅值UUN1m和有效值UUN1,输出线电压基波幅值UUV1m和有效值UUV1、输出5次谐波有效值UUV5。
习题五
1.试阐明PWM控制基本原理。
2.PWM逆变器有哪些长处?
其开关频率高低有什么利弊?
3.单极性和双极性PWM控制有什么区别?
在三相桥式PWM逆变电路中,输出相电压(输出端相对于中性点电压)和线电压SPWM波形各有几种电平?
4.
脉宽调制(PWM)技术制约条件重要体当前哪些方面?
5.在SPWM调制中,何谓同步调制?
何谓异步调制?
为什么常采用分段同步调制办法?
6.脉宽调制逆变器基本控制办法有哪些?
7.在图5-31中,半周期脉冲数为7,脉冲幅值为相应正弦波幅值2倍,试按照面积等效原理计算各脉冲宽度。
8.什么是SPWM波形规则采样法?
和自然采样法相比,规则采样法有和优缺陷?
9.单相和三相SPWM波形中,所含重要谐波频率是多少?
图5-31习题7
10.简要阐明空间矢量PWM控制基本原理及特点。
11.多电平逆变器优缺陷有哪些?
12.当前多电平逆变器拓扑构造重要有哪几种?
各有什么优缺陷?
习题六
1.什么是高压直流输电?
和交流输电系统相比有何优缺陷?
2.直流输电工程按照直流联系线可分为几类?
各有什么优缺陷?
3.简朴简介一下直流输电系统重要构造,各个元件均有什么功能。
4.为什么当前在绝大多数直流输电工程普遍采用晶闸管阀?
5.对于当前广泛使用12脉波换流桥,其交流侧电流和直流母线重要有那些次数谐波?
如果是采用18脉波换流桥呢?
6.高压直流输电交流滤波器重要有哪几种?
7.在高压直流输电系统中,调节输送直流电流和直流功率重要手段是什么?
8.分析一下在高压直流输电系统中,如果采用全控型器件(如IGBT)并运用PWM控制技术技术可行性。
习题七
1.什么叫灵活交流输电系统(柔性交流输电系统)?
当前重要应用有那些?
2.为什么要对交流电网进行无功功率补偿?
3.什么叫SVC?
SV