2014-2015河南理工大學(xué)電力電子技術(shù)精彩試題A

1、注：卷面80分，平時(shí)成績(jī)20分注行為規(guī)范一、填空題4小題，每空1分，共4分I此題得分丨1. 晶閘管單相橋式整流電路，交流電源為工頻 220V有效值，考慮2倍的安全 裕量，如此晶閘管的額定電壓應(yīng)不小于 V。GTO的電流關(guān)斷增益為5,如果該器件要關(guān)斷直流500A的電流，關(guān)斷時(shí)門極負(fù)脈 沖電流的峰值應(yīng)不小于 A。的開啟電壓一般為V。遵 守 考 場(chǎng) 紀(jì) 律4.驅(qū)動(dòng)電路要實(shí)現(xiàn)控制電路與主電路之間的電氣隔離，其中光隔離一般通常采用二、選擇題3小題，每空1分，共6分此題得分的元件是。1. 在電力電子器件中屬于電壓驅(qū)動(dòng)的是，I需屬于雙極型的是，在可控的器件中，容量最大的是，A.SCR B.GTO C.GTR

2、D.P.MOSFETF.電力二極管2. 使晶閘管維持導(dǎo)通所必需的最小電流稱為。對(duì)同一晶閘管來說，通常擎住電流約為維持電流的。A.維持電流 B.擎住電流4倍1/43. 圖 1 是的典型驅(qū)動(dòng)電路？ 0VV三、簡(jiǎn)答題5小題，每題3分，共15分此題得分1.從晶閘管的物理結(jié)構(gòu)角度，回答如下問題: 就可以自鎖導(dǎo)通，而不再需要觸發(fā)電流? 制作用，不能控制器件關(guān)斷？1分析為什么晶閘管一旦觸發(fā)導(dǎo)通之后， 2為什么晶閘管導(dǎo)通之后，門極就失去控2. 關(guān)于SPWM控制技術(shù)，回答如下冋題：1什么是異步調(diào)制？ 2什么是同步調(diào)制？ 3 什么是分段同步調(diào)制，與上述兩個(gè)方式相比它有什么優(yōu)點(diǎn)？3. 圖2中畫出了有、無RCD緩沖電

3、路時(shí)，晶體管關(guān)斷過程中的電壓電流變化軌跡。當(dāng)有 RCD緩沖電路時(shí)，回答如下問題：1晶體管關(guān)斷時(shí)應(yīng)按照那條電壓電流線工作點(diǎn)軌 跡轉(zhuǎn)移？并說明理由。2在該軌跡線上標(biāo)出工作點(diǎn)轉(zhuǎn)移的方向，并說明理由。圖24. 關(guān)于單相交流電能變換電路，回答如下問題：1從電路結(jié)構(gòu)方面，比擬交流調(diào)功電路 與交流調(diào)壓電路的異同之處；2從控制方式方面，比擬交流調(diào)功電路與交流調(diào)壓電 路的異同之處；3說明交流調(diào)功電路適用于什么樣的負(fù)載。5. 關(guān)于交交變頻器，回答如下問題：1什么是交交變頻器？2 結(jié)合圖3所示的單相交交變頻器，說明其改變輸出電壓頻率和幅值的方法。Uo平均輸出電壓p=2圖3p=2輸出電壓P=0四、作圖題4小題，共21

4、分此題得分1.圖4為晶閘管三相橋式整流電路，輸入為三相工頻電源，負(fù)載電流連續(xù)，當(dāng)a =n /時(shí)，回答如下問題：此題4分1在圖5中工頻線電壓波形的根底上，畫出整流輸出電壓 ud 一個(gè)工頻電周期的波形。圖分8假如整流電路采用雙窄脈沖觸發(fā)，在整流輸出電壓波形上 方的對(duì)應(yīng)位置，畫出VT1和VT2的觸發(fā)脈沖應(yīng)標(biāo)明脈沖所對(duì)應(yīng)的器件號(hào)。3 / 10VTi VT3 VT5圖4圖52.圖6為全橋DC DC變換器，E = 200V, Em=80V, R= 1 Q, L值極大，采用雙極性PWM 控制，開關(guān)周期Ts=100y§器件Vi的導(dǎo)通占空比為,回答如下問題：此題4分1畫 出一個(gè)開關(guān)周期上，器件Vi和V

5、2驅(qū)動(dòng)信號(hào)的波形高電平表示開通，低電平表示關(guān)斷， 與變換器輸出電壓uo的波形。波形圖時(shí)間軸上應(yīng)有準(zhǔn)確的時(shí)間標(biāo)注2計(jì)算輸出電壓 平均值Uo3.三相橋式逆變器如圖7所示，方波控制方式180o導(dǎo)電方式。負(fù)載為三相平衡的純阻 性負(fù)載，丫形連接。在圖8中畫出穩(wěn)態(tài)時(shí)一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)，如下電壓的波形幅值應(yīng)符合圖中的要求：VunMn'VwnMw此題 5 分N=9要求：在圖2) V2的開關(guān)控 Uo的波形。圖84. 圖9所示的單相全橋逆變電路工作于雙極性 SPWM模式。設(shè)載波比 10中畫出1個(gè)調(diào)制信號(hào)波周期內(nèi)如下電壓的波形：此題8分1)Vi的開關(guān)控制信號(hào)波形ugi高電平表示開通，低電平表示關(guān)斷制信號(hào)波形Ug

6、2高電平表示開通，低電平表示關(guān)斷3)輸出電壓圖9Ug2fUg3tUoUd"-Ud圖10五、計(jì)算題4小題，共34分此題得分1.單相橋式整流電路如圖11所示，交流電源為工頻220V,Ls= 0;負(fù)載中rd =2Q, Ld值足 夠大使輸出電流平直連續(xù)，反電勢(shì)Ed=100V?；卮鹑缦聠栴}：此題12分1電路 啟動(dòng)時(shí)（負(fù)載電流從零開始增加），計(jì)算使晶閘管能觸發(fā)導(dǎo)通的最小觸發(fā)角 。2當(dāng)=30。 時(shí)，計(jì)算整流輸出平均電壓 Vd、平均電流Id。3在一個(gè)工頻電周期上，畫出輸出電壓vd的波形與輸入電流is的波形。兩個(gè)波形的相位應(yīng)彼此對(duì)應(yīng)4計(jì)算輸入電流有效值 Is,和整流電路的功率因數(shù)PF。圖11提示：有關(guān)

7、電流波形與其傅立葉級(jí)數(shù)f+-sin十一352.在圖12所示的升壓斬波電路中，E=100V, L值和C值極大，R=20Q,采用脈寬調(diào)制控 制方式，當(dāng)Ts=100卩s, ton=50卩s時(shí)，回答如下問題：此題12分1計(jì)算輸出電壓平 均值Uo,輸出電流平均值Io,輸入電流平均值I1。2在1個(gè)開關(guān)周期上，畫出如下波形: 器件V上電流iv和電壓uv0時(shí)間軸上應(yīng)有準(zhǔn)確的時(shí)間標(biāo)注3計(jì)算器件V上電流平均值IdV和有效值Ivo123.圖13為單相交流調(diào)壓電路，電源 ui為工頻220V,負(fù)載參數(shù)為，L=2mH，回答如下問 題：此題5分1計(jì)算控制角a的移相X圍。2a d2時(shí)，在一個(gè)一樣的交流電周 期內(nèi)，畫出如下波形：負(fù)載電壓 Uo,負(fù)載電流io,晶閘管VT2電流iVT2各波形的相位 應(yīng)彼此對(duì)應(yīng)圖134.圖14為反并聯(lián)的晶閘管變流器,負(fù)載為直流電動(dòng)機(jī)。設(shè)電網(wǎng)線電壓 Vll二380V, 50Hz, 負(fù)載中電樞電阻R= 2Q,與電機(jī)串聯(lián)的平波電抗器足夠大，使電機(jī)電流平直連續(xù)。假設(shè)