北京交通大学-电力电子-练习题

习题一 1 使晶闸管导通的条件是什么 维持晶闸管导通的条件是什么 怎样才能由导 通变为关断 7 分 2 用正弦半波电压测试晶体管时 其正反向漏电流的波形是否也为正弦半波形 状 晶体管导通时流过正弦半波电流 其正向电压的波形是正弦半波吗 8 分 3 如图一所示的电路 若 U2 220V Ld Ed 120V R 1 当 60 时 能否实现有源逆变 并计算这时电动机制动电流为多少 10 分 图一 4 单相桥式全控整流电路 大电感负载 U2 110V R 2 试计算当 30 时 输出电压 电流平均值 Ud和 Id 如接续流二极管 Ud和 Id又 各为多少 绘出二种情况的电压 电流波形 两种情况电源侧的功率因数各 为多少 20 分 5 三相半波变流器 反电势阻感负载 R 1 L U2 100V LB 1mH 当 E 150V 30 时求 Ud Id和换相重叠角 的数值 并画出 Ud的波形 考虑换相重叠角 20 分 6 图二所示斩波电路中 US 120V UC 150V R 2 5 T 的开关频率为 f 5KHz 从电源输入到电池 UC中的功率为 3KW 试求 15 分 图二 1 T 的导通时间tON 2 平均输入电流IS 3 画出uC uT iS iT的波形 7 图三所示 B 型两象限斩波器中 CH1 和 CH2 的理想控制脉冲为ig1 ig2 试 画出以下 a b 两种情况下uLD iA Em iCH1 iCH2的波形 20 分 图四 习题一答案 1 使晶闸管导通的条件是 有正向阳极电压并且有触发脉冲 维持晶闸管导通的条件是保证通态电流大于维持电流 当通态电流小于维持电流时 晶闸管管由导通变为关断 2 不是 不是 3 可以实现有源逆变 Id 21 A 4 不接续流管时 Ud 85 74 V Id 42 87 A cos 0 779 接续流管时 Ud 92 37 V Id 46 2 A cos 0 92 Ud Id波形略 5 Ud 107 67 V Id 42 33 A 17 Ud波形略 6 ton 80us Is 33 3 A 波形略 7 波形略 习题二 1 使晶闸管导通的条件是什么 维持晶闸管导通的条件是什么 怎样才能由导 通变为关断 10 分 2 列表对可关断晶闸管 GTO 绝缘栅双极晶体管 IGBT 和功率场效应管 Power MOSFET 的下述性能进行比较 10 分 1 用哪种信号驱动 2 驱动功率 3 通态压降 4 开关速度 5 通过电流能力 3 单相桥式全控整流电路 60 U2 220V 求 1 电阻负载 R 10 和 2 电阻电感负载 R 10 L 情况下的整流电压 Ud 负载电流 Id 晶 闸管的电流平均值 Idk 有效值 Ik与电源输入电流 I2 20 分 4 如图一所示的三相桥式可控整流电路 0 三相电源对称 Ld 如果 T2 断开 试绘出 ud的波形和 uT1的波形 20 分 图一 5 如图二所示的电路 若 U2 220V Ld Ed 120V R 1 当 60 时 能否实现有源逆变 并计算这时电动机制动电流为多少 20 分 图二 6 三相半波变流器 反电势阻感负载 R 1 L U2 100V LB 1mH 当 E 150V 30 时求 Ud Id 和 的数值 20 分 试卷二答案 1 使晶闸管导通的条件是 有正向阳极电压并且有触发脉冲 维持晶闸管导通的条件是保证通态电流大于维持电流 当通态电流小于维持电流时 晶闸管管由导通变为关断 2 GTO IGBT MOSFET 信号驱动 电流 电压 电压 驱动功率 大 中 小 通态压降 小 中 大 开关速度 低 中 高 通过电流 大 中 小 3 R 10 时 Ud 148 5 V Id 14 85 A Idk 7 43 A Ik 13 95 A I2 19 73 A R 10 L 时 Ud 99 V Id 9 9 A Idk 4 95 A Ik 7 0 A I2 9 9 A 4 波形略 5 可以实现有源逆变 Id 21 A 6 Ud 107 67 V Id 42 33 A 17 试卷三 一 列表对晶闸管 SCR 可关断晶闸管 GTO 绝缘栅双极晶体管 IGBT 和功率场 效应管 Power MOSFET 的下述性能进行比较 1 用哪种信号驱动 2 驱动功 率 3 通态压降 4 开关速度 5 通过电流能力 10 分 二 三相半波可控整流电路 电阻反电势负载 R 1 E 70 7V U2 100V 60 画出电路图及 ud和 id波形 并求 Ud Id的值 15 分 三 单相全控桥接反电势阻感负载 工作在有源逆变状态 已知 U2 220V R 2 L E 110V 120 求 Ud Id的值 并画出 ud的波 形 15 分 四 列出直流斩波器的三种时间比控制方式 简要说明其控制特点 并分别用 波形图表示 15 分 五 画出第一象限降压斩波器主电路图及主要波形图 写出输入 输出电压的 关系式 如果要减小输入 输出电流脉动 有哪几种方法 20 分 六 画出单相交流调压器的三种基本电路形式 及其在电阻负载下的输出电压 波形 10 分 七 IGBT 三相无源逆变器工作在 180 导通方式下 画出完整的主电路图 以 及在负载滞后角 60 时的 uAO uAO uAB iA iT1 iD4 id的波形 15 分 习题四 4 图 1 1 15 分 在图 1 所示直流斩波器中 各元件的主要作用是什么 假设负 载回路的电阻可忽略不计 试求负载电流脉动量的表达式 当斩波频率一定时 最大电流脉动量为多少 2 20 分 在三相 三相交交变频器中 为什么会产生环流 有环流运 行方式与无环流运行方式有哪些区别 图 2 3 10 分 简述 IGBT 栅极控制电路的基本功能 在图 2 所示 IGBT 栅控 电路中 下列元件的主要作用是什么 OC1 T1 T2 RG 15V 5V C1 4 20 分 图 1 所示直流斩波器属于哪种类型 简述其工作原理并画出主 要电路波形 如果要使直流电机交替工作于第一象限和第二象限 直流斩波器 应如何设计 画出相应电路图 5 15 分 晶闸管门控电路所提供的触发脉冲在参数及形式上应符合哪些要 求 若按同步信号区分 晶闸管门控电路有哪些形式 6 三相桥式全控