电力电子技术答案.doc

1、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、 +、 -、 、 -。 二 、判断题： 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 。 三、

2、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+cos)/2 74.25V 整流电路输出电压的有效值为： U=U2sin2/4+( -)/21/2=139.5V 整流输出电流的平均值为：Id=Ud/Rd=7.425A 有效值

3、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=21/2220=311V UDRM=2311=622V 取 700V 电流的有效值为：ITn=1.57IT(AV)2I IT(AV)2I/1.57=213.95/1.57=17.3A 取 20A 2、 解：（ 1）负载上最大输出平均电压为 Udm=IdmRd=254=100V 又因为 Ud=0.9U2(1+cos)/2当 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/

4、111=2(2)因为 0 时， id 的波形系数为 Kf=(22)1/2/4=1.11 所以负载电流有效值为： I=KfId=1.1125 27.5A 所选导 线截面积为： SI/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=27.5/21/21.57=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=11127.5 3.08KVA 电力电子技术 B 试卷答案 一、填空（每空 1分， 36 分） 1、请

5、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、 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 大于 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

7、下降。 （写出四种即可） 10、双向晶闸管的触发方式有 +、 -、 、 - 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、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

8、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 min选在下面那一种范围合理 A 。 A、 30o-35o， B、 10o-15o， C、 0o-10o， D、0o。 四、 计算题 （ 2 小题，共 20 分） 五、 1、 单

9、相桥式全控整流电路，大电感负载 。已知： U2 220V； Rd 4。试求：当 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） 六、 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 10。求 =45时 Ud 、 ID、 IdT、 及 IT 值。（ 10 分） 1、 解： 1)不接续流二极管时 V99c o s 6 02 2 00 . 9c o s9.0 2d UU A 2 4 .7 54 99 ddd RUI A4.1221 ddT I I A5.1721 dT II 2) 接续流二极管时 V5.14

10、82 60c o s19.02c o s19.022 UUU d A375.12ddD II A4.21dD II 2、解： A55.16 RUI ddA52.531 ddT IIA56.93/1 dT II A125.734 5.148d ddRUI A4.212 dT II A3 7 5.122- ddT II 1 6 5 . 4 6 Vc o s34.2 2d UU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

11、，强迫换流， 5、 0 ， ， 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

12、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，EtTU off0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、

13、填空 1、 第一阳极 T1，第二阳极 T2，门极 G； I+， I-， III+， III-； 2、 22 U2； 6 U2。 3、大于 60小于 120的宽脉冲，脉冲前沿相差 60的双窄脉冲， 4、 240； 0 180。 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、；

14、 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 90）区域，使 Ud0，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

15、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、 MOS

16、FET； 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、 24 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） VXXCOSUU d 1175.010034.234.2 2 （ 2 分） ARUI ddd 117 （ 1 分） 2）由题知， VUU Tn 16161078632 2 （ 1 分 ） 故取额定电压 1200V（ 1 分）