電力電子模擬測(cè)試試卷(附答案).doc

一、填空題（本題共8小題，每空1分，共20分）1、電子技術(shù)包括_信息電子技術(shù)_和電力電子技術(shù)兩大分支，通常所說(shuō)的模擬電子技術(shù)和數(shù)字電子技術(shù)就屬于前者。 2、為減少自身?yè)p耗，提高效率，電力電子器件一般都工作在_開(kāi)關(guān)_狀態(tài)。當(dāng)器件的工作頻率較高時(shí)，_開(kāi)關(guān)_損耗會(huì)成為主要的損耗。 3、在PWM控制電路中，載波頻率與調(diào)制信號(hào)頻率之比稱為_(kāi)載波比_，當(dāng)它為常數(shù)時(shí)的調(diào)制方式稱為_(kāi)同步_調(diào)制。在逆變電路的輸出頻率范圍劃分成若干頻段，每個(gè)頻段內(nèi)載波頻率與調(diào)制信號(hào)頻率之比為桓定的調(diào)制方式稱為_(kāi)分段同步_調(diào)制。 4、面積等效原理指的是，_沖量_相等而_形狀_不同的窄脈沖加在具有慣性的環(huán)節(jié)上時(shí)，其效果基本相同。5、在GTR、GTO、IGBT與MOSFET中，開(kāi)關(guān)速度最快的是_ MOSFET _，單管輸出功率最大的是_ GTO _，應(yīng)用最為廣泛的是_ IGBT _。 6、設(shè)三相電源的相電壓為U2，三相半波可控整流電路接電阻負(fù)載時(shí)，晶閘管可能承受的最大反向電壓為電源線電壓的峰值，即 ，其承受的最大正向電壓為 。 7、逆變電路的負(fù)載如果接到電源，則稱為 有源 逆變，如果接到負(fù)載，則稱為 無(wú)源 逆變。8、如下圖，指出單相半橋電壓型逆變電路工作過(guò)程中各時(shí)間段電流流經(jīng)的通路(用V1,VD1,V2,VD2表示)。(1) 0t1時(shí)間段內(nèi)，電流的通路為_(kāi) VD1_；(2) t1t2時(shí)間段內(nèi)，電流的通路為_(kāi) V1_；(3) t2t3時(shí)間段內(nèi)，電流的通路為_(kāi) VD2_；(4) t3t4時(shí)間段內(nèi)，電流的通路為_(kāi) V2_；(5) t4t5時(shí)間段內(nèi)，電流的通路為_(kāi) VD1_；二、選擇題（本題共10小題，前4題每題2分，其余每題1分，共14分）1、單相橋式PWM逆變電路如下圖，單極性調(diào)制工作時(shí)，在電壓的正半周是（ B ）A、V1與V4導(dǎo)通，V2與V3關(guān)斷B、V1常通，V2常斷，V3與V4交替通斷C、V1與V4關(guān)斷，V2與V3導(dǎo)通D、V1常斷，V2常通，V3與V4交替通斷2、對(duì)于單相交流調(diào)壓電路，下面說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ D ）A、晶閘管的觸發(fā)角大于電路的功率因素角時(shí)，晶 閘管的導(dǎo)通角小于180度B、晶閘管的觸發(fā)角小于電路的功率因素角時(shí)，必須加寬脈沖或脈沖列觸發(fā)，電路才能正常工作C、晶閘管的觸發(fā)角小于電路的功率因素角正常工作并達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)，晶閘管的導(dǎo)通角為180度D、晶閘管的觸發(fā)角等于電路的功率因素角時(shí)，晶閘管的導(dǎo)通角不為180度 3、在三相三線交流調(diào)壓電路中，輸出電壓的波形如下圖所示，在t1t2時(shí)間段內(nèi)，有（ C ）晶閘管導(dǎo)通。A、1個(gè) B、2個(gè) C、3個(gè) D、4個(gè) 4、對(duì)于單相交交變頻電路如下圖，在t1t2時(shí)間段內(nèi)，P組晶閘管變流裝置與N組晶閘管變流裝置的工作狀態(tài)是（ C ）A、P組阻斷，N組整流 B、P組阻斷，N組逆變C、N組阻斷，P組整流 D、N組阻斷，P組逆變5、電阻性負(fù)載三相半波可控整流電路中，控制角的范圍是（ D ）A、30150 B、0120 C、15125 D、0150 6、桓流驅(qū)動(dòng)電路中加速電容C的作用是（ A ）A、加快功率晶體管的開(kāi)通 B、延緩功率晶體管的關(guān)斷 C、加深功率晶體管的飽和深度 D、保護(hù)器件 7、直流斬波電路是一種（ C ）變換電路。A、AC/AC B、DC/AC C、DC/DC D、AC/DC 8、為限制功率晶體管的飽和深度，減少存儲(chǔ)時(shí)間，桓流驅(qū)動(dòng)電路經(jīng)常采用（B ）A、du/dt抑制電路 B、抗飽和電路 C、di/dt抑制電路 D、吸收電路 9、已經(jīng)導(dǎo)通的晶閘管的可被關(guān)斷的條件是流過(guò)晶閘管的電流（ A ）A、減小至維持電流以下 B、減小至擎住電流以下C、減小至門極觸發(fā)電流以下 D、減小至5A以下 10、IGBT是一個(gè)復(fù)合型的器件，它是（ B ）A、GTR驅(qū)動(dòng)的MOSFET B、MOSFET驅(qū)動(dòng)的GTR C、MOSFET驅(qū)動(dòng)的晶閘管 D、MOSFET驅(qū)動(dòng)的GTO三、簡(jiǎn)答題（共3小題，22分）1、簡(jiǎn)述晶閘管導(dǎo)通的條件與關(guān)斷條件。（7分） 1、（7分）晶閘管導(dǎo)通的條件是：陽(yáng)極承受正向電壓，處于阻斷狀態(tài)的晶閘管，只有在門極加正向觸發(fā)電壓，才能使其導(dǎo)通。門極所加正向觸發(fā)脈沖的最小寬度，應(yīng)能使陽(yáng)極電流達(dá)到維持通態(tài)所需要的最小陽(yáng)極電流，即擎住電流以上。導(dǎo)通后的晶閘管管壓降很小。（3分）使導(dǎo)通了的晶閘管關(guān)斷的條件是：使流過(guò)晶閘管的電流減小至某個(gè)小的數(shù)值維持電流以下。其方法有二：（1）減小正向陽(yáng)極電壓至某一最小值以下，或加反向陽(yáng)極電壓；（2分）（2）增加負(fù)載回路中的電阻。（2分）2、電壓型逆變電路的主要特點(diǎn)是什么？（8分）2、（8分）(1) 直流側(cè)為電壓源或并聯(lián)大電容，直流側(cè)電壓基本無(wú)脈動(dòng)；（2分）(2) 輸出電壓為矩形波，輸出電流因負(fù)載阻抗不同而不同；（3分）(3) 阻感負(fù)載時(shí)需提供無(wú)功。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無(wú)功提供通道，逆變橋各臂并聯(lián)反饋二極管。（3分）3、簡(jiǎn)述實(shí)現(xiàn)有源逆變的基本條件，并指出至少兩種引起有源逆變失敗的原因（7分）3、（7分）（1）外部條件：要有一個(gè)能提供逆變能量的直流電源，且極性必須與直流電流方向一致，其電壓值要稍大于Ud；（2分）（2）內(nèi)部條件：變流電路必須工作于90區(qū)域，使直流端電壓Ud的極性與整流狀態(tài)時(shí)相反，才能把直流功率逆變成交流功率返送回電網(wǎng)。這兩個(gè)條件缺一不可。（2分）當(dāng)出現(xiàn)觸發(fā)脈沖丟失、晶閘管損壞或快速熔斷器燒斷、電源缺相等原因都會(huì)發(fā)生逆變失敗。當(dāng)逆變角太小時(shí)，也會(huì)發(fā)生逆變失敗。（3分）四、作圖題（共 2 小題，每題12分，共24分）1、三相全控橋，阻感負(fù)載，主回路整流變壓器的接法是D,y5，采用NPN管的鋸齒波觸發(fā)器，要求在整流與逆變狀態(tài)運(yùn)行。同步變壓器二側(cè)電壓經(jīng)R-C濾波器濾波后（滯后角為30）接到觸發(fā)電路。同步變壓器的的接法為Y/Y-10，4接法，如下圖所示，選擇晶閘管的同步電壓。（要給出分析過(guò)程，分析依據(jù)）晶 閘 管VT1VT2VT3VT4VT5VT6主電路電壓+Uu-Uw+Uv-Uu+Uw-Uv同 步 電 壓 1、（12分）同步變壓器的鐘點(diǎn)數(shù)為Y/Y-10,4晶 閘 管VT1VT2VT3VT4VT5VT6主電路電壓+Uu-Uw+Uv-Uu+Uw-Uv同 步 電 壓UsU-UsWUsV-UsUUsW-UsV2、電路與波形如圖所示。（1）若在t1時(shí)刻合上K，在t2時(shí)刻斷開(kāi)K，畫(huà)出負(fù)載電阻R上的電壓波形；（2）若在t1時(shí)刻合上K，在t3時(shí)刻斷開(kāi)K，畫(huà)出負(fù)載電阻R上的電壓波形。（ug寬度大于3600）。2、（12分）（a）電路圖 （b）輸入電壓u2的波形圖五、計(jì)算題（共 1 小題，共20分）1、電路如圖所示，單相全控橋式整流電路接大電感負(fù)載，R=4，U2=220V。（1）觸發(fā)角為60時(shí)，(a) 試求Ud、Id、晶閘管電流平均值IdVT、晶閘管電流有效值IVT、變壓器副邊電流有效值I2；（b）作出ud、id、iVT2、i2 的波形圖（圖標(biāo)清楚，比例適當(dāng)）。（2）當(dāng)負(fù)載兩端接有續(xù)流二極管時(shí)，（a）試求Ud、Id、IdVT、IVT、IVD、IdVD 、I2；（b）作出ud、id、iVT2、iVD、i2 的波形圖（圖標(biāo)清楚，比例適當(dāng)）。五、計(jì)算題（共 1 小題，20分）1、(1) (a)Ud=0.9U2cos=0.9220cos600=99V（1分） Id=Ud/R=99/4=24.75A（1分）I2=Id=24.75A （1分）IdVT=1800/3600Id=24.75/2=13.38A（1分）IVT=（2分）（b）波形如圖1所示（3分）（2）（a）Ud=0.9U2（1+cos）/2=0.9220（1