一、填空题(本题共8小题,每空1分,共20分)
1、电子技术包括_信息电子技术__和电力电子技术两大分支,通常所说的模拟电子技术和数字电子技术就属于前者。
2、为减少自身损耗,提高效率,电力电子器件一般都工作在___开关______状态。当器件的工作频率较高时,___开关______损耗会成为主要的损耗。
3、在PWM控制电路中,载波频率与调制信号频率之比称为____载波比_________,当它为常数时的调制方式称为___同步______调制。在逆变电路的输出频率范围划分成若干频段,每个频段内载波频率与调制信号频率之比为桓定的调制方式称为_____分段同步_______调制。
4、面积等效原理指的是,___冲量______相等而__形状___不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果
基本相同。
5、在GTR、GTO、IGBT与MOSFET中,开关速度最快的是____
MOSFET _____,单管输出功率最大的是___ GTO __________,应用最为广泛的
是_____ IGBT ______。
6、设三相电源的相电压为U2,三相半波可控整流电路接电阻负载时,晶闸管可能承受的最大反向电压为电源线电压的峰值,即 的最大正向电压为
,其承受
。
7、逆变电路的负载如果接到电源,则称为 有源 逆变,如果接到负载,则称为 无源
逆变。
8、如下图,指出单相半桥电压型逆变电路工作过程中各时间段电流流经的通路(用
V1,VD1,V2,VD2表示)。
(1) 0~t1时间段内,电流的通路为___ VD1_____;(2) t1~t2时间段内,电流的
通路为___ V1____;
(3) t2~t3时间段内,电流的通路为___ VD2____;(4) t3~t4时间段内,电流的通路为___ V2____;(5) t4~t5时间段内,电流的通路为___ VD1____;
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二、选择题(本题共10小题,前4题每题2分,其余每题1分,共14分)
1、单相桥式PWM逆变电路如下图,单极性调制工作时,在电压的正半周是( B )
A、V1与V4导通,V2与V3关断 B、V1常通,V2常断,V3与V4交替通断 C、V1与V4关断,V2与V3导通 D、V1常断,V2常通,V3与V4交替通断 2、对于单相交流调压电路,下面说法错误的是( D )
A、晶闸管的触发角大于电路的功率因素角时,晶 闸管的导通角小于180度
B、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角时,必须加宽脉冲或脉冲列触发,电路才能正常工作
C、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角正常工作并达到稳态时,晶闸管的导通角为180度
D、晶闸管的触发角等于电路的功率因素角时,晶闸管的导通角不为180度 3、在三相三线交流调压电路中,输出电压的波形如下图所示,在t1~t2时间段内,有( C )晶闸管导通。
A、1个 B、2个 C、3个 D、4个
4、对于单相交交变频电路如下图,在t1~t2时间段内,P组晶闸管变流装置与N组
晶闸管变流装置的工作状态是( C )
A、P组阻断,N组整流 B、P组阻断,N组逆变
C、N组阻断,P组整流 D、N组阻断,P组逆变
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5、电阻性负载三相半波可控整流电路中,控制角的范围是( D )
A、30°~150 B、0°~120° C、15°~125° D、0°~150°
6、桓流驱动电路中加速电容C的作用是( A )
A、加快功率晶体管的开通 B、延缓功率晶体管的关断 C、加深功率晶体管的饱和深度 D、保护器件
7、直流斩波电路是一种( C )变换电路。
A、AC/AC B、DC/AC C、DC/DC D、AC/DC
8、为限制功率晶体管的饱和深度,减少存储时间,桓流驱动电路经常采用(B )
A、du/dt抑制电路 B、抗饱和电路 C、di/dt抑制电路 D、吸收电路
9、已经导通的晶闸管的可被关断的条件是流过晶闸管的电流( A ) A、减小至维持电流以下 B、减小至擎住电流以下 C、减小至门极触发电流以下 D、减小至5A以下 10、IGBT是一个复合型的器件,它是( B )
A、GTR驱动的MOSFET B、
MOSFET驱动的GTR
C、MOSFET驱动的晶闸管 D、MOSFET
驱动的GTO
三、简答题(共3小题,22分)
1、简述晶闸管导通的条件与关断条件。(7分) 1、(7分)
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电力电子技术》课程期末考试试题(G) 晶闸管导通的条件是:阳极承受正向电压,处于阻断状态的晶闸管,只有在门极加正向触发电压,才能使其导通。门极所加正向触发脉冲的最小宽度,应能使阳极电流达到维持通态所需要的最小阳极电流,即擎住电流IL以上。导通后的晶闸管管压降很小。(3分) 使导通了的晶闸管关断的条件是:使流过晶闸管的电流减小至某个小的数值-维持电流IH以下。其方法有二:
(1)减小正向阳极电压至某一最小值以下,或加反向阳极电压;(2分) (2)增加负载回路中的电阻。(2分)
2、电压型逆变电路的主要特点是什么?(8分)
2、(8分)
(1) 直流侧为电压源或并联大电容,直流侧电压基本无脉动;(2分) (2) 输出电压为矩形波,输出电流因负载阻抗不同而不同;(3分)
(3) 阻感负载时需提供无功。为了给交流侧向直流侧反馈的无功提供通道,逆变桥各臂并联反馈二极管。(3分)
3、简述实现有源逆变的基本条件,并指出至少两种引起有源逆变失败的原因(7分)
3、(7分)
(1)外部条件:要有一个能提供逆变能量的直流电源,且极性必须与直流电流方向一致,其电压值要稍大于Ud;(2分)
(2)内部条件:变流电路必须工作于β<90°区域,使直流端电压Ud的极性与整流状态时相反,才能把直流功率逆变成交流功率返送回电网。这两个条件缺一不可。(2分) 当出现触发脉冲丢失、晶闸管损坏或快速熔断器烧断、电源缺相等原因都会发生逆变失败。当逆变角太小时,也会发生逆变失败。(3分)
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四、作图题(共 2 小题,每题12分,共24分)
1、三相全控桥,阻感负载,主回路整流变压器的接法是D,y5,采用NPN管的锯齿波触发器,要求在整流与逆变状态运行。同步变压器二侧电压经R-C滤波器滤波后(滞后角为30°)接到触发电路。同步变压器的的接法为Y/Y-10,4接法,如下图所示,选择晶闸管的同步电压。(要给出分析过程,分析依据) 晶 闸 管 VT1 VT2 VT3 VT4 VT5 VT6 主电路电压 同 步 电 压 +Uu -Uw +Uv -Uu +Uw -Uv
1、(12分)
同步变压器的钟点数为Y/Y-10,4 晶 闸 管 主电路电压 同 步 电 压 VT1 +Uu UsU VT2 -Uw VT3 +Uv VT4 -Uu VT5 +Uw VT6 -Uv -UsW UsV -UsU UsW -UsV
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2、电路与波形如图所示。(1)若在t1时刻合上K,在t2时刻断开K,画出负载电阻R上的电压波形;(2)若在t1时刻合上K,在t3时刻
断开K,画出负载电阻
R上的电压波形。(ug宽度大于3600)。
2、(12分)
(a)电路图 (b)输入电压u2的波形图 五、计算题(共 1 小题,共20分)
1、电路如图所示,单相全控桥式整流电路接大电感负载,R=4Ω,U2=220V。
(1)触发角为60°时,(a) 试求Ud、Id、晶闸管电流平均值IdVT、晶闸管电流有效值IVT、变压器副边电流有效值I2;(b)作出ud、id、iVT2、i2 的波形图(图标清楚,比例适当)。
(2)当负载两端接有续流二极管时,(a)试求Ud、Id、IdVT、IVT、
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IVD、IdVD 、I2;(b)作出ud、id、iVT2、iVD、i2 的波形图(图标清楚,比例适当)。
五、计算题(共 1 小题,20分) 1
、
(1)
(a)Ud=0.9U2cosα=0.9×220×cos600=99V (1分) Id=Ud/R=99/4=24.75A(1分) I2=Id=24.75A (1分)
IdVT=1800/3600×Id=24.75/2=13.38A(1分) IVT=
(b)波形如图1所示(3分)
(2)(a)Ud=0.9U2(1+cosα)/2=0.9×220×(1+cos600)/2=148.5V(1分)
Id=Ud/R=148.5/4=37.13A
IdVT=(1800-α
)
(2分)
/3600×Id=(1800-600)/3600×37.13=12.38A(1分)
(1分) (2分)
IdVD=2α/3600×Id=2×600/3600×37.13=12.38A(1分)
(2分)
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)波形如图2所示(3分)
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(b
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