電力電子技術(shù)精彩試題及問題詳解王兆安二十

1、考試試卷（20 ）卷一、填空題（本題共5小題，每空1分，共10分）1、 在通常情況下，電力電子器件功率損耗主要為 ,而當(dāng)器件開關(guān)頻率較高時(shí)，功率損耗主要為 。2、三相半波可控整流電路中的三個(gè)晶閘管的觸發(fā)脈沖相位按相序依次互差當(dāng)它帶阻感負(fù)載時(shí)，的移相圍為。3、 在有源逆變電路中，當(dāng)控制角 0 時(shí)，電路工作在 狀態(tài)；時(shí)，電路工作在 狀態(tài)。4、逆變電路可以根據(jù)直流側(cè)電源性質(zhì)不同分類，當(dāng)直流側(cè)是電壓源時(shí)，稱此電路為，當(dāng)直流側(cè)為電流源時(shí)，稱此電路為。5、 在正弦波和三角波的自然交點(diǎn)時(shí)刻控制開關(guān)器件的通斷，這種生成SPWM波形的方法稱，實(shí)際應(yīng)用中，采用 來代替上述方法，在計(jì)算量大大減小的情況下得到的效果接

2、近真值。、選擇題（本題共10小題，每題1分，共10分）1、三相半波可控整流電路的自然換相點(diǎn)是（）A.交流相電壓的過零點(diǎn) B.本相相電壓與相鄰相電壓正半周的交點(diǎn)處C.比三相不控整流電路的自然換相點(diǎn)超前30 D.比三相不控整流電路的自然換相點(diǎn)滯后602、三相全控橋式整流電路中，晶閘管可能承受的反向峰值電壓為（A.U2B.U2D.C.2U2U23、已經(jīng)導(dǎo)通的晶閘管的可被關(guān)斷的條件是流過晶閘管的電流（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4、三相全控橋式整流電路帶電阻負(fù)載，當(dāng)觸發(fā)角a =00時(shí)，輸出的負(fù)載電壓平均值為（）o A、0.45U2; B、0.

3、9U2;C、1.17U2；D、2.34U2；5、 為限制功率晶體管的飽和深度，減少存儲(chǔ)時(shí)間，恒流驅(qū)動(dòng)電路經(jīng)常采用（）.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6 a為度時(shí)，三相半波可控整流電路，電阻性負(fù)載輸出的電壓波形，處于連續(xù)和斷續(xù)的臨界狀態(tài)。A、0 度B、60 度C、30 度D、120 度7、逆變電路是一種（）變換電路。A、AC/ACB、DC/ACC、DC/DCD、AC/DC8、采用多重化電壓源型逆變器的目的，主要是為（）D、減小輸出功A、減小輸出幅值 B、增大輸出幅值C、減小輸出諧波9、功率晶體管的安全工作區(qū)由以下 4條曲線限定：集電極-發(fā)射極允許最高擊穿

4、電壓，集電極最大允許直流功率線，集電極最大允許電流線和（）A、基極最大允許直流功率線B、基極最大允許電壓線C、臨界飽和線D、二次擊穿功率線10、 在晶閘管觸發(fā)電路中，改變（）的大小，貝U輸出脈沖產(chǎn)生相位移動(dòng)，達(dá)到 移相控制的目的。A同步電壓B控制電壓 C脈沖變壓器變比 D整流變壓器變比電流型三相橋式三、簡答題（本題共6小題，每題5分，共30分）1、什么是逆變失??？如何防止逆變失?。?（5分）2、什么是異步調(diào)制？什么是同步調(diào)制？兩者各有何特點(diǎn)？分段同步調(diào)制有什么 優(yōu)點(diǎn)？ （ 5分）3、什么是軟開關(guān)？采用軟開關(guān)技術(shù)的目的是什么？ （5分）4、什么是換相重疊角？換相重疊角是什么原因造成的？ （5分）

5、5、試說明IGBT、GTRffi GTO各自的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？ （ 5分）6簡述降壓斬波電路的工作原理。（5分）四、作圖題（本題共2小題，每小題10分，共20分）1、分析題圖3-15a所示的電流可逆斬波電路，并結(jié)合題圖3-15b的波形,繪制出各個(gè)階段電流流通的路徑并標(biāo)明電流方向。證詼 U12、在三相半波整流電路中，如果 a相的觸發(fā)脈沖消失，試?yán)L出在電阻性 負(fù)載和電感性負(fù)載下整流電壓 Ud的波形。五、計(jì)算題（本題共2小題，每小題15分，共30分）1、單相橋式半控整流電路帶電阻負(fù)載工作，設(shè)交流電壓有效值100 V,控制角= rad,負(fù)載電阻R42Q , L值極大，試求： 輸出電壓的平均值Ud ; （

6、5分）輸出電流有效值Id （5分）作出Ud、id、和2、iD的波形；（5分）2、三相半波可控整流電路，U2=100V,帶電阻電感負(fù)載，R=5Q，L值極大，當(dāng)=60時(shí)，要求：畫出Ud、id和 5的波形；（8分）計(jì)算Ud、Id、IdT和Ivt。（7分）試卷參考答案及評分標(biāo)準(zhǔn) （20卷）課程名稱：電力電子技術(shù)適用專業(yè)/年級：考試方式：閉卷一、填空題：（本題共5小題，每題選課課號：抽（命）題人：卷面總分：100 分2分，共10分）1、通態(tài)損耗、開關(guān)損耗、2、1200、 9003、整流、逆變4、電壓型、電流型5、自然采樣法、規(guī)則采樣法二、選擇題（共10小題，每題1分，共10 分）1. B 2. D 3.

7、 A 4. D 5. B 6. C 7. B 8. C 9. B 10. B三 簡答題：（本題共3小題，每題5分，共15分）1、逆變時(shí)，一旦換相失敗，外接直流電源就會(huì)通過晶閘管電路短路，或使變流器的輸出平均電壓和直流電動(dòng)勢變成順向串聯(lián)，形成很大短路電流。采用最小逆變角Bmin防止逆變失敗。2、載波信號和調(diào)制信號不同步的調(diào)制方式，是異步調(diào)制。載波信號和調(diào)制信號保持同步的調(diào)制方式，當(dāng)變頻時(shí)使載波與信號波保持同步，即N等于常數(shù)，是同步調(diào)制。異步調(diào)制的特點(diǎn)是當(dāng) fr較低時(shí)，N較大，一周期脈沖數(shù)較多，脈沖不對稱產(chǎn)生的不利影響 都較小；當(dāng)fr增高時(shí)，N減小，一周期的脈沖數(shù)減少， PWM脈沖不對稱的影響就變

8、大。 同步調(diào)制的特點(diǎn)是使一相的 PWM波正負(fù)半周鏡對稱，N為奇數(shù)。分段同步調(diào)制 一一異步調(diào)制和同步調(diào)制的綜合應(yīng)用。在低頻輸出時(shí)采用異步調(diào)制方式，高 頻輸出時(shí)切換到同步調(diào)制方式，這樣把兩者的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來，和分段同步方式效果接近。3、通過在電路中增加小電感、小電容等諧振元件，在開關(guān)過程中實(shí)現(xiàn)零電壓開通，零電流 關(guān)斷，消除電壓、電流的重疊。降低開關(guān)損耗和開關(guān)噪聲，這樣的電路稱為軟開關(guān)電路， 具有該開關(guān)過程的開關(guān)稱為軟開關(guān)，目的是進(jìn)一步提高開關(guān)頻率和減少損耗。4、在三相整流電路中，由于換相過程持續(xù)的時(shí)間電角度，稱為換相重疊角。由于變壓器漏 抗對電路的影響，造成換流電路中的電流不能發(fā)生突變引起的換相重疊

9、角。5、解：對IGBT、GTR和GTO的優(yōu)缺點(diǎn)的比較如下表：器件ft點(diǎn)缺點(diǎn)KiBT刪廈高用艾掘吃小.H仃他吆 沖電瞬沖tft的腿力.壓降幔 輸入陽抗囪，曲電卡酬胡-刑功珀率 小亓關(guān)壇度惟于屯力 MOSFET.mHC 堪說容At不GTO1 R耐壓商，電就大，幵關(guān)持性肝.通流 施力犧.惟和蟲降低開鬢堆度ffL為屯訛呃豹所需 樂劉功率人“馳功電嶺蔓船.仔 囪次擊穿閔題GTO電砥、電硫容量大+適用于大功率場* 貝仃電呂岡削效應(yīng).Mzn疏就力電筑關(guān)斷席益很小*其斷HfJfW 負(fù)關(guān)沖電拋大，開關(guān)速度低.馳 列功*大.瞰就業(yè)路復(fù)石匕幵董6、簡述圖3-1a所示的降壓斬波電路工作原理。答：降壓斬波器的原理是：在

10、一個(gè)控制周期中，讓V導(dǎo)通一段時(shí)間ton,由電源E向L、R、M供電，在此期間，uo = E。然后使V關(guān)斷一段時(shí)間toff，此時(shí)電感 L通過二極管 VDUo向R和M供電，uo= 0。一個(gè)周期的平均電壓tontontoffE。輸出電壓小于電源電壓，起到降壓的作用。四、作圖題：（本題共2小題，每題10分，共20 分）1、解：電流可逆斬波電路中， V1和VD1構(gòu)成降壓斬波電路，由電源向直流電動(dòng)機(jī)供電， 電動(dòng)機(jī)為電動(dòng)運(yùn)行，工作于第1象限；V2和VD2構(gòu)成升壓斬波電路，把直流電動(dòng)機(jī)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芊答伒诫娫?，使電?dòng)機(jī)作再生制動(dòng)運(yùn)行，工作于第2象限。圖3-7b中，各階段器件導(dǎo)通情況及電流路徑等如下：V導(dǎo)通，電源向負(fù)載供電:V,t f L R i V*kInIi1|y5(V2導(dǎo)通，L上蓄能:EV J11nV2關(guān)斷，VD2導(dǎo)通，向電源回饋能量IspF pt h： I 1 i*叫;/m1 rp2、解：ud的波形如下:五、計(jì)算題1解：ud、id、iVT、iD的波形如下圖:S =丄 f 41U. sinor) = 0.9L；斗帕啊=673 (V)負(fù)載電壓的平均值為：712亠 2負(fù)載電流的平均值為：Id = Ud / R = 67.52/ 2 = 33.75 (A)I _ fT _/vt= J 1也=19.49 A) 流過晶閘管VT1、VT2的電流有效值為：V彳(A)流過二極管VD3、VD4的電流有效值為: