电力电子技术答案.docx

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电力电子技术答案

电力电子技术试题（A）答案：

一、填空题

1、GTR、GTO、MOSFET、IGBT、MOSFET、GTR。

2、要有足够的驱动功率、触发脉冲前沿要陡幅值要高、触发脉冲要与晶闸管阳极电压同步。

3、均流、串专用均流电抗器。

4、正弦波、方波。

5、双向晶闸管、800V、100A。

6、同一桥臂、不同桥臂。

7、增加、下降、下降、增加。

8、逆变电源、逆变桥。

负载、电抗器、大于。

9、快速熔断器、串进线电抗器、接入直流快速开关、控制快速移相使输出电压下降。

10、Ⅰ+、Ⅰ-、Ⅲ＋、Ⅲ-。

二、判断题：

1、√、2、×、3、×、4、×、5、√、6、×、7、×、8、×、

9、×、10、√。

三、选择题：

1、A、2、C、3、B、4、A、5、A。

四、问答分析题：

1、R、C回路的作用是：

吸收晶闸管瞬间过电压，限制电流上升率，动态均压作用。

R的作用为：

使L、C形成阻尼振荡，不会产生振荡过电压，减小晶闸管的开通电流上升率，降低开通损耗。

、

2、单结晶体管特性曲线可分为：

截止区、负阻区、饱和导通区。

3、

五、计算题。

1、 解：

整流电路输出电压的平均值为：

Ud=0.45U2（1+cosα）/2＝74.25V整流电路输出电压的有效值为：

U=U2[sin2α/4π+（π-α）/2π]1/2=139.5V整流输出电流的平均值为：

Id=Ud/Rd=7.425A  有效值为：

I=U/Rd=13.95A电流的波形系数为：

Kf=I/Id=13.95/7.425=1.88晶闸管承受的最大正反向电压为：

UTM=21/2U2=21/2×220=311V UDRM=2×311=622V取700V电流的有效值为：

ITn=1.57IT（AV）>2I    IT（AV）>2I/1.57=2×13.95/1.57=17.3A 取20A

2、解：

（1）负载上最大输出平均电压为Udm=IdmRd=25×4=100V又因为Ud=0.9U2（1+cosα）/2当α＝0时，Ud最大，即Udm=0.9U2，U2=100/0.9=111V所以变压器的变比为K=U1/U2=220/111=2

（2）因为α＝0时，id的波形系数为

Kf=（2π2）1/2/4=1.11所以负载电流有效值为：

I=KfId=1.11×25＝27.5A所选导线截面积为：

S>I/J=27.5/6=4.6mm2，选BU-70铜线。

（3）考虑到IT=I/21/2，则晶闸管的额定电流为IT（AV）>IT/1.57=27.5/21/2×1.57=12.5A,取30A.晶闸管承受最大电压UTm=21/2U2=157V，取400V选晶闸管型号为KP30-4（4）S=U2I2=U2I=111×27.5＝3.08KVA

《电力电子技术》B试卷答案

一、填空（每空1分，36分）

1、请在正确的空格内标出下面元件的简称：

电力晶体管 GTR  ；可关断晶闸管GTO ；功率场效应晶体管 MOSFET ；绝缘栅双极型晶体管 IGBT ；IGBT是  MOSFET和  GTR  的复合管。

2、晶闸管对触发脉冲的要求是   要有足够的驱动功率 、    触发脉冲前沿要陡幅值要高    和  触发脉冲要与晶闸管阳极电压同步。

3、多个晶闸管相并联时必须考虑　均流 的问题，解决的方法是   串专用均流电抗器。

4、在电流型逆变器中，输出电压波形为 正弦波  ，输出电流波形为　 方波?

。

5、型号为KS100-8的元件表示   双向晶闸管 晶闸管、它的额定电压为  800V  伏、额定有效电流为  100A  。

6、180°导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在 同一桥臂 上的上、下二个元件之间进行；而120o导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在 不同桥臂上的元件之间进行的。

7、当温度降低时，晶闸管的触发电流会  增加  、正反向漏电流会  下降  ；当温度升高时，晶闸管的触发电流会 下降 、正反向漏电流会  增加 。

8、 在有环流逆变系统中，环流指的是只流经?

逆变电源   、     逆变桥  而不流经  负载  的电流。

环流可在电路中加    电抗器   来限制。

为了减小环流一般采控用控制角α   大于 β的工作方式。

9、常用的过电流保护措施有  快速熔断器?

、串进线电抗器、接入直流快速开关、控制快速移相使输出电压下降。

（写出四种即可）

10、双向晶闸管的触发方式有   Ⅰ+、 Ⅰ-、 Ⅲ＋、 Ⅲ-     四种。

二、判断题,（每题1分，10分）（对√、错×）

1、在半控桥整流带大电感负载不加续流二极管电路中，电路出故障时会出现失控现象。

  （ √ ）

2、在用两组反并联晶闸管的可逆系统，使直流电动机实现四象限运行时，其中一组逆变器工作在整流状态，那么另一组就工作在逆变状态。

  （  ×  ）

三、选择题（每题3分，15分）

1、单相半控桥整流电路的两只晶闸管的触发脉冲依次应相差  A度。

A、180°， B、60°， c、360°， D、120°

2、α为    C   度时，三相半波可控整流电路，电阻性负载输出的电压波形，处于连续和断续的临界状态。

A，0度， B，60度， C，30度， D，120度，

3、晶闸管触发电路中，若改变    B  的大小，则输出脉冲产生相位移动，达到移相控制的目的。

A、同步电压， B、控制电压， C、脉冲变压器变比。

4、可实现有源逆变的电路为    A   。

A、三相半波可控整流电路，       B、三相半控桥整流桥电路，

C、单相全控桥接续流二极管电路， D、单相半控桥整流电路。

5、在一般可逆电路中，最小逆变角βmin选在下面那一种范围合理   A   。

 A、30o-35o，  B、10o-15o，  C、0o-10o，   D、0o。

4、计算题（2小题，共20分）

5、1、单相桥式全控整流电路，大电感负载。

已知：

U2＝220V；Rd＝4Ω。

试求：

当α＝60°时，分别计算负载两端并接续流二极管前后的Ud、IdT、IdD及IT、ID值。

（10分）

6、

2、对三相桥式全控整流电路大电感负载，已知U2＝100V，电感的内阻为10Ω。

求α=45°时Ud、ID、IdT、及IT值。

（10分）

1、解：

1）不接续流二极管时

2）接续流二极管时

2、解：

电力电子技术试题（C）答案

一、填空

1、 零电压电路，零电流电路，

2、 恒压频控制，转差频率控制，矢量控制，直接转矩控制，

3、 计算法，调制法，跟踪控制法。

异步调控法，同步调控法，

4、 器件换流，电网换流，负载换流，强迫换流，

5、 

， 

，

6、 避雷器；阻容吸收；硒堆；压敏电阻；整流式阻容吸收；

7、 减小触发角；增加整流相数；采用多组变流装置串联供电；设置补偿电容。

8、 GTO；GTR；MOSFET；IGBT；

二判断题,

1、  1、×；   2、×；   3、√；   4、√；   5、√

6、×；   7、√；   8、×；   9、√；   10、×；

三、选择题

1、B；C；D；2、B；3、C；4、B；5、C；

四、问答题

1、     当V处于通态时，电源E向电感L充电，设充电电流为I1，L值很大，I1基本恒定，同时电容C向负载供电，C很大，使电容器电压U0基本不变，设V处于通态的时间为ton，在ton时间内，电感L上积蓄的能量为EI1ton；当V处于断态时，E与L同时向电容充电，并向负载R提供能量。

设V处于断态的时间为toff，在toff时间内L释放的能量为（U0-E）I1toff，在一周期内L积蓄的能量与释放的能量相等。

可求得

：

              分析不难看出该斩波电路是升压斩波电路。

2、

       （ud）                    （uVT1）                （uVD1）

五、计算题

1、 U0=133.3V；I0=6.67A；

2、

Ud=117V；Id=23.4A；IdVT=7.8A；IVT=13.5A；

《电力电子技术》（D）答案

一、填空

1、第一阳极T1，第二阳极T2，门极G；I+，I-，III+，III-；

2、

U2；

U2。

3、大于60º小于120º的宽脉冲，脉冲前沿相差60º的双窄脉冲，

4、240º；0º—180º。

5、恒压频比控制、转差劲频率控制、矢量控制、直接转矩控制。

6、

零电压、零电流

7、器件换流；电网换流；负载换流；强迫换流。

8、两组反并联的逆变桥；不流经负载；采用串联电抗器。

9、减小触发角；增加整流相数；采用多组变流装置串联供电；设置补偿电容。

10、电力场效应晶体管栅极为栅极；以电力晶体管集电极和发射极

二、判断题,

1、√；2、╳；3、╳；4、╳；5、√；6、╳；7、╳；8、╳；9、╳；10、√；

一、      选择题

1、 B；2、C；3、A、D；4、A；5、D。

二、      问答题

1、 实现有源逆变必须外接一直流电源，其方向与晶闸管电流方向相同，其数值要稍大于逆变桥电压，才能提供逆变能量。

另外变流器必须工作在β<90º，（α>90º）区域，使Ud<0，才能把直流功率逆变为交流功率返送电网。

2、 第一种调制方式为：

保持开关周期不变，改变开关导通时间ton称为脉宽调制。

简称“PWM”调制。

第二种调制方式为：

保持开关导通时间ton不变，改变开关周期，称为频率调制。

简称为“PFM”调制。

第三种调制方式为：

同时改变周期T与导通时间ton。

使占空比改变，称为混合调制。

3、 电压型逆变器当交流侧为阻感性负载时，需要向电源反馈无功功率。

直流侧电容起缓冲无功能量的作用。

为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂开关器件都反并联了反馈二极管。

而对电流型逆变器来说，当交流侧为阻感负载时，也需要提供无功能量反馈，但直流侧电感起缓冲无功能量的作用，因反馈无功能量时，直流电流并不反向，因此不必象电压型逆变器那样要给开关器件反并联二极管。

《电力电子技术》（E）答案

一、选择题

1、（D）2、（A）3、（B）4、（A）5、（C）

6、（B）7、（A）8、（B）

二、填空题

1、冲量；形状

2、MOSFET；GTO；IGBT

3、

；

4、有源；无源

5、GTR；IGBT

6、基波电流相移；电流波形畸变

7、均压

8、2~4

9、交流变直流；直流变交流；直流变直流；交流变交流

三、简答

1、

答：

（1）触发信号常采用脉冲形式。

（2）触发电路输出的脉冲应具有足够大的功率。

（3）触发脉冲电压的前沿要陡，要求小于10us，而且要有足够的宽度。

（4）触发脉冲与晶闸管阳极电压必须同步。

（5）触发脉冲满足主电路移相范围的要求。

2、

答：

在正弦脉冲宽度调制（SPWM）中，把希望输出的波形称作调制信号；

而对它进行调制的三角波或锯齿波称为载波信号；

载波频率fc与调制信号频率fr之比，N=fc/fr称为载波比。

3、

答：

1）在逆变电路中，使电源瞬时电压与直流电源E顺极性串联，出现很大的短路电流流过晶闸管与负载，称为逆变失败或逆变颠覆。

2）逆变失败的原因主要有：

晶闸管损坏；触发电路不可靠或快速熔断器烧断；电源缺相以及逆变角过小。

四、计算题

解：

1）

（2分）

（1分）

2）由题知，

（1分）故取额定电压1200V（1分）

∵

（2分）∴

（2分）故取额定电流100A（1分）

因此，选取晶闸管的型号为KP100-12（2分）

3）

（3分）