南京工業(yè)大學(xué)電力電子技術(shù)考試試卷答案

1、南京工業(yè)大學(xué)電力電子技術(shù) 試題 （B ）卷試題標(biāo)準(zhǔn)答案2007-2008學(xué)年第1學(xué)期 使用班級(jí) 浦電氣050304一、選擇題 （2分X10 = 20分）1、D； 2、B； 3、A； 4、C； 5、D； 6、A； 7、B； 8、C； 9、B； 10、D二、填空題（2分X5 = 10分）1、磁隔離，光隔離；2、120度；3、電力電子開(kāi)關(guān)器件，電容；4、負(fù)載換流，電網(wǎng)換流；5、調(diào)制比，載 波頻率。三、問(wèn)答題（6分X4=24分） 1.簡(jiǎn)述晶閘管的結(jié)構(gòu)和工作原理。答：EaK晶閘管可以看成一個(gè)PNP型與一個(gè)NPN型晶體管互連的器件，如圖所示。晶閘管一旦導(dǎo)通，即使去除門(mén)極 電壓，使IG=0，但復(fù)合管中的V2

2、仍然保持著遠(yuǎn)大于觸發(fā)電路的基極電流，晶閘管繼續(xù)導(dǎo)通。三相全控橋式整流電路，當(dāng)一只晶閘管短路時(shí)，電路會(huì)發(fā)生什么情況？答：在三相橋式電路中，若一只晶閘管短路，例如共陰極組中一只管子短路，則其余共陰極組中任意 一只管子觸發(fā)導(dǎo)通，都要引起電源線電壓短路，使管子連續(xù)燒壞，所以要求每只晶閘管橋路中串接快 速熔斷器，以保護(hù)晶閘管。畫(huà)出升壓斬波電路的電路拓?fù)洳⒑?jiǎn)述其工作原理。答：假設(shè)L值很大，C值也很大。V通時(shí)，E向L充電，充電電流恒為II，同時(shí)C的電壓向負(fù)載供電，因C值很大，輸出電壓uo為恒值，記為Uo,設(shè)V通的時(shí)間為ton。V斷時(shí)，E和L共同向C充電并向 負(fù)載R供電，設(shè)V斷的時(shí)間為toff。穩(wěn)態(tài)時(shí)，一個(gè)周

3、期T中L積蓄能量與釋放能量相等。R什么是逆變失??？如何防止逆變失?。看穑鹤兞髌鞴ぷ髟谀孀儬顟B(tài)時(shí)，如果因?yàn)閬G失脈沖，移相角超出范圍、甚至突發(fā)電源缺相或者斷相情 況時(shí)，都有可能發(fā)生換相失敗，將使變流器輸出的直流電壓進(jìn)入正半周范圍，輸出的電壓極性由 負(fù)變正，與直流側(cè)電源形成順相串聯(lián)，造成短路事故。避免的方法有：采用精確可靠的觸發(fā)電路，使用性能良好的晶閘管，保證交流電源的質(zhì)量，留有 充足的換相裕量角。四、分析計(jì)算題（10+7+8+21共46分） 1.單相橋式半控整流電路，接有續(xù)流二極管，對(duì)直流電動(dòng)機(jī)電樞供電，主回路平波電抗器的電感量足夠大，電源電壓為220V，延遲角為60。，此時(shí)負(fù)載電流為30A，計(jì)算

4、晶閘管、整流管、續(xù)流二極管的電流平均值和有效值，交流電源的電流有效值、容量及功率因素。解：當(dāng) Id = 30A，a=60。時(shí):IdVT兀一a12兀 d180。- 60。 x 30 = 10A360。IVT=17.3Ad（2分）整流管的電流與晶閘管的電流相同。I = I = -6 x 30 = 10A dVD 兀 d 180。2.dIVD交流電源電流為：交流電源容量為：17.3AI2S=I 2 Ucos交流電源功率因素為：在降壓斬波電路中，E=200V（4分）=24 .5AVT= 5 .4kVA中=J sin 2a + 一 以=0.89 2兀兀，R=10 Q，L 值極大，e m =30V，算輸出

5、電壓平均值U o，輸出電流平均值Io。解：由于L值極大，故負(fù)載電流連續(xù)，于是輸出電壓平均值為:Uo= ?E= 80V輸出電流平均值為：I = -U- E = 80-30o = o R M =105A（6分）（8分）T=50 us，t =20（10 分）us ，計(jì)（4分）（7分）3.一臺(tái)220V，10kW的電爐，現(xiàn)采用晶閘管單相交流調(diào)壓使其工作于5kW，試求出其延期角、工作電流以及電流側(cè)的功率因素。解：電爐是電阻性負(fù)載。220V、10Kw的電爐，其電流有效值應(yīng)為I = 10000 / 220=45.5A 。因?yàn)楣β蔖=I2R，若R不變，現(xiàn)要求輸出功率減半，則應(yīng)該使I2值減小1/2,故電流有效值應(yīng)

6、該減為：45.5x （1人2） = 32.1A（4分）又因?yàn)镻 = U / R也相當(dāng)于要求U 2的值減小1/2， U=U ,1/，所以 c o省 =U, =/ U = /2，C0 =90。）時(shí)7，功率正好減半。（8分）4.三相全控橋式整流電路如圖所示，L0.2H ，R d = 4 Q。要求Ud從0220V之間變化，試求:1）整流變壓器二次側(cè)相電壓U 22）計(jì)算晶閘管的電壓、電流值；如果電壓、電流按裕量系數(shù)2計(jì)算，選擇晶閘管;3）變壓器二次側(cè)電流有效值!2 ；4）計(jì)算整流變壓器二次容量S25） 如果a = 60。時(shí)，a相突然斷路，畫(huà)出此時(shí)輸出電壓的波形。VT1VT3VT5 d1VT4VT6VT2

7、 d2解：wL = 2冗fL = 2x3.14x50 x0.2 = 62.8。而Rd = 4。，所以w LRd，按大電感負(fù)載情況計(jì)算，三相全控橋式整流電路，相當(dāng)于最小控制角質(zhì).=0。min（4分）1）計(jì)算整流變壓器二次側(cè)相電壓U2 :Ud = 2.34U2，則 U2 = 220/ 2.34 = 94V（7分）2）晶閘管承受最大峰值電壓為：URM =屈2 = 230.35VI = 土一 d220 _A二=55A 4I = = dVT 3 d1 /-x 50=16.7A 3IyT3七31.75A則1VT(AV)=1弟=31.75157=20按裕量2計(jì)算，則U = 230.35 X 2=460.5V，選擇電壓為500V的晶閘管。按裕量2計(jì)算，貝Ijl = 20-2 X 2=40.4A，選擇通態(tài)平均電流為50A的晶閘管。3）計(jì)算變