大學(xué)電力電子技術(shù)期末考試試題與答案詳解

1、得分評卷人1?寫出下列電路符號的名稱或簡稱。、（共15分）/"G（a）晶閘管（b）電力MOSFETGTR(d)IGBT2?畫出單結(jié)晶體管的電路符號及伏安特性；說明單結(jié)晶體管的導(dǎo)通條件和截止條件。,ie> I P(2分)截止條件：Ue< Uv , ie< I v(2分)題號二四五八七八九十總分得分3?在第1題所給的器件中，哪些屬于自關(guān)斷器件(b),(c),(d)得分評卷人二、（共18分）具有續(xù)流二極管的單相橋式全控整流電路，對發(fā)電機勵磁繞組供電。繞組的電阻為勵磁5 Q,電感為0.4H ,直流平均電流Id為30A,交流電源電壓U2為220V。及功率因數(shù)；（3）的波形;（

2、4）若電壓和電流都考慮的電流有效值；電源郵出電路圖容量（S2以計算晶閘管和續(xù)流二極管 作出整流輸出電壓比、輸出電流id和電源電流i2(1)(3 分)43(2) (6 分)由 Ud =0.9U 21 cos解得a=59 o(4) (3 分)一'I（3） 2倍的安全裕昌，采用 KP508的品閘管是否合理？為什么? 6分）*IT(AV)U DRM1.57" 22A50A兀-a2Id =17.4A=U RRM 二 2U 22 = 622V800VI DR 一一 Id=17.2A?采用KP50 8的晶閘管是合理的。I2=2It=24.6AS=|劉2=5412KVAcos*=吃=?R=0

3、.83SS2取值范圍畫出3=45,v相觸發(fā)脈沖丟此時輸出電壓Ud的波形。這種情況稱為將出現(xiàn)這當(dāng)3丫時也種情況。為了防止這種情況的發(fā)生，逆變角3不能,說明其確定依據(jù)，給出一般3.（11分）有源逆變，大于90。逆變失敗，小于，太小，根據(jù)晶閘管的關(guān)斷時間、換流重疊角和安全裕量角來確定3min,一般取3035。（9分）（21?計算輸出直流平均電壓Ud、平均電流Id和換流重疊角Y標(biāo)出Ud和Em的實際極性，說明變流電路和直流電動機的工作狀態(tài)。2?作出輸出電壓ud、流過晶閘管VTi的電流hi的波形3.若電動機處于發(fā)電制動狀態(tài)，變流電路應(yīng)工作在狀態(tài)此時，控制角a應(yīng)."RUd=16V0<6U2U

4、d和Em的極性均為上正下負(fù)，變流電路工作在可控整流狀態(tài),已知：U2=200V,R=2Q,L=s,LB=1mH,a=45,Em=100V。1?10分）由.UdEM2解得：Y3（2分）電動機工作在電動運行狀態(tài)1.（7分）三相橋式全控整流電路，30,2,寬，雙窄VUd=1.17U2cosaId解得：id=30A7得分評卷人三、（共25分）變流電路如圖所示得分評卷人1.電路全稱為四、（共10分）由實驗測得某整流電路的輸出電壓波形如圖4-1所示。,波形對應(yīng)的控制角a,Ud=U2O晶閘管的觸發(fā)脈沖要求用脈沖或脈沖。在圖4-2中畫出Uti波形2?若負(fù)載為大電感負(fù)載，則控制角a的移相范圍是,在圖4-3中畫出a

5、=900的Ud波形!乂丈乂/乂以I裂UV珂1中皿.”理,rL只汽匹汽汽兀汽，Z八汽兀入“,卡卜）（XX,小卜卜）nkN乂丈乂乂乂父乂Q,圖4-2；八八八八八、山八A八iX/C/vkA/履八廣已圖4-3得分評卷人五、（共8分）已知：電源電壓為220V,R=2Q,L=5.5mH。1 .0=30。，觸發(fā)信號為寬脈沖時，求負(fù)載電流有效值、功率及功率因數(shù)，寫出電流表達(dá)式。2 .若使輸出電壓大小可調(diào)，給出移相控制的移相范圍。八m弋冷M一iO為正弦波-1.（6分）夕（lo=83A,Po=13.778KW,COS=0.75io=117sin（乞't-41°）2.（2分）41O180、（共、1

6、2分）斬波電路如圖所示。1?從輸出電壓的量值上看，此電路為型斬波器，電動機工作在象限，處于運行狀態(tài)。為了改變負(fù)載兩端直流平均電壓的大小，可以采用1. （6 分）2. （6 分）降壓，第一，電動，PWM、PFM、混合調(diào)制U2.已知：E=110V,R=0.5Q,Em=16V,L足夠大，斬波周期T=5ms,VT導(dǎo)通時間t°n=3ms。（1）計算負(fù)載平均電壓U。、負(fù)載平均電流Io;（2）畫出穩(wěn)態(tài)時輸出電壓Uo和輸出電流i°的波形l°=ul_em=100AR得分評卷人七、（共12分）交-直-交變頻電路框圖如圖7-1所示波的四種方法。1.2.參考答案:、（共15（2I（&am

7、p;2=22A50A1.57=URRM=2U2圖7-1圖7-21?中間直流環(huán)節(jié)采用其兩端不需要并聯(lián)速波，逆變器屬于二極管。整流電路換相方式為2?若PWM型逆變器輸出電壓波形如圖7-2所示,（6分）電感，電流，GTO,反饋，電網(wǎng)換相，器件換相（6分）載波比為9,屬雙極性調(diào)制波。（2分）自然采樣，規(guī)則采樣，諧波消除，專用集成芯片。型，開關(guān)器件用的是自關(guān)斷器件一逆變電路換相方式為其載波比為多大，屬于單極性調(diào)制還是雙極性調(diào)制波。（4分）分）（4分）（a）晶閘管（b）電力場效應(yīng)晶體管（c）GTR（d）IGBT（8分）（2分）（1）（3分）6分）舉出生成SPWM導(dǎo)通條件：Ue>U件：UeVUv,ie

8、VIP,ie>IP截止條（2分）（2分）（2）（6分）解得a=59o?,7:2=622V800V?jZ2二KP5A8的晶閘管是合理的。IDR|d=17.4A云jIdUDRM?采（2嚴(yán),V.（3分）（b）,（c）,（d）二、（共18紛）2IT=24.6AS=I2U2=5412KVA-I：J.83S三、（共25分）1.（10分）Ud=1.17U2cosot3XbId（3）解得:Id=30AUd=16V0（4分）由由CO存-COS01）=2IdXb<6U2解得:Y3OJi>.J11流狀態(tài)，VffX9U2Ud和Em的極性均為上正下負(fù)，變流電路工作在可控整電動機工作在電動運行狀態(tài)O（4分）3. （11分）有源逆變，大于90。逆變失敗，小于，太小，根據(jù)晶閘管的關(guān)斷時間、換流重疊角和安全裕量角來確定弘心一般取3035。（9分）四、（10分）1. （7分）三相橋式全控整流電路，30,2,寬，雙窄（2（2分）（2分）2. （3分）090五、（共8分）1灼L一1. （6分）=tg=41i為正弦波l=83A,Po=13.778KW,COS?=0.75。io=117sin（,t410）oo2. （2分）41180。六、（共12分）2