河南理工大学电力电子技术试题A.docx

1、河南理工大学电力电子技术试题A（注：卷面80分,平时成绩20分)本题得分一、填空题（4小题，每空1分，共 4 分）1。晶闸管单相桥式整流电路,交流电源为工频220V（有效值），考虑2倍的安全裕量,则晶闸管的额定电压应不小于 V。2。设GTO的电流关断增益为5， 如果该器件要关断直流500A的电流，关断时门极负脉冲电流的峰值应不小于 A。3.IGBT的开启电压一般为 V。4.驱动电路要实现控制电路与主电路之间的电气隔离，其中光隔离一般通常采用的元件是 .本题得分二、选择题（3 小题，每空1分，共6分）1。在电力电子器件中 属于电压驱动的是 ， 属于双极型的是 ， 在可控的器件中，容量最大的是 ，

2、 A. SCR B. GTO C. GTR D. P.MOSFET E. IGBT F. 电力二极管2。使晶闸管维持导通所必需的最小电流称为 。对同一晶闸管来说,通常擎住电流约为维持电流的 . A。 维持电流 B. 擎住电流 C. 24倍 D. 1/21/43。图1是 的典型驱动电路？A. SCR B. GTO C。 GTR D. P。MOSFET 图1本题得分三、简答题（5 小题，每题3分,共15分）1.从晶闸管的物理结构角度，回答下列问题:1）分析为什么晶闸管一旦触发导通之后，就可以自锁导通，而不再需要触发电流?2）为什么晶闸管导通之后，门极就失去控制作用，不能控制器件关断？2.关于SPW

3、M控制技术,回答下列问题： 1）什么是异步调制?2）什么是同步调制?3）什么是分段同步调制，与上述两个方式相比它有什么优点?3。图2中画出了有、无RCD缓冲电路时，晶体管关断过程中的电压电流变化轨迹.当有RCD缓冲电路时，回答下列问题： 1）晶体管关断时应按照那条电压电流线（工作点轨迹）转移?并说明理由。 2）在该轨迹线上标出工作点转移的方向，并说明理由。 图24.关于单相交流电能变换电路，回答下列问题：1）从电路结构方面，比较交流调功电路与交流调压电路的异同之处;2）从控制方式方面，比较交流调功电路与交流调压电路的异同之处；3）说明交流调功电路适用于什么样的负载.5。关于交交变频器，回答下列

4、问题: 1）什么是交交变频器？ 2)结合图3所示的单相交交变频器，说明其改变输出电压频率和幅值的方法。图3本题得分四、作图题（4 小题，共21分)1。图4为晶闸管三相桥式整流电路,输入为三相工频电源，负载电流连续，当=/6时，回答下列问题:（本题4分） 1)在图5中工频线电压波形的基础上，画出整流输出电压ud一个工频电周期的波形. 2)若整流电路采用双窄脉冲触发，在整流输出电压波形上方的对应位置,画出VT1和VT2的触发脉冲（应标明脉冲所对应的器件号）。 图4 图52。图6为全桥DCDC变换器，E200V，EM=80V，R1,L值极大，采用双极性PWM控制,开关周期Ts=100s,器件V1的导

5、通占空比为0。75,回答下列问题：（本题4分） 1）画出一个开关周期上，器件V1和V2驱动信号的波形（高电平表示开通，低电平表示关断)，及变换器输出电压uo的波形。（波形图时间轴上应有准确的时间标注） 2）计算输出电压平均值Uo 图63.三相桥式逆变器如图7所示，方波控制方式（180导电方式）。负载为三相平衡的纯阻性负载，Y形连接。在图8中画出稳态时一个开关周期内，下列电压的波形(幅值应符合图中的要求）： (本题5分) 图7图84。图9所示的单相全桥逆变电路工作于双极性SPWM模式。设载波比N=9要求:在图10中画出1个调制信号波周期内下列电压的波形：（本题8分)1)V1的开关控制信号波形ug

6、1(高电平表示开通,低电平表示关断）2）V2的开关控制信号波形ug2（高电平表示开通,低电平表示关断）3)输出电压uo的波形。图9图10本题得分五、计算题（4 小题，共34分)1.单相桥式整流电路如图11所示，交流电源为工频220V， Ls0；负载中rd =2,Ld值足够大(使输出电流平直连续），反电势Ed=100V。回答下列问题：（本题12分） 1）电路启动时（负载电流从零开始增加)，计算使晶闸管能触发导通的最小触发角 . 2）当 =30时,计算整流输出平均电压Vd 、平均电流Id。 3）在一个工频电周期上，画出输出电压vd的波形及输入电流is的波形。 （两个波形的相位应彼此对应) 4）计算

7、输入电流有效值Is，和整流电路的功率因数PF.图11（提示：有关电流波形及其傅立叶级数） 2。在图12所示的升压斩波电路中，已知E=100V,L值和C值极大，R=20，采用脉宽调制控制方式，当Ts=100s，ton=50s时，回答下列问题：（本题12分） 1）计算输出电压平均值Uo,输出电流平均值Io，输入电流平均值I1。 2）在1个开关周期上，画出如下波形：器件V上电流iv和电压uv. （时间轴上应有准确的时间标注） 3）计算器件V上电流平均值IdV和有效值IV。 图123。 图13为单相交流调压电路，电源u1为工频220V,负载参数为R=0.5，L=2mH,回答下列问题:(本题5分） 1）计算控制角的移相范围。 2）/2时，在一个相同的交流电周期内，画出下列波形：负载电压uo，负载电流io，晶闸管VT2电流iVT2（各波形的相位应彼此对应） 图134.图14为反并联的晶闸管变流器，负载为直流电动机。设电网线电压VLL380V，50Hz，负载中电枢电阻R2，与电机串联的平波电抗器足够大，使电机电流平直连续.假设电机处于正向制动状态，电枢的制动电流被控制为Io10A，当反电势EM200V时(方向如图中所示）,回答下列问题：（本题5分） 1)说明此时哪组变流器工作？ 2）计算此时工作变流器的触发控制角。 图14