广东技术师范学院电力电子技术期末考试A卷附答案VIP

;.广 东 技 术 师 范 学 院全日制本科生课程考试试卷科 目：电力电子技术（ a ）卷（参考答案及评分标准）考试形式：闭卷考试时间 : 120 分钟题目一二三四五六七八总分标准分数2016241030100实得分数评卷人一、选择题（本大题共10 小题，每小题2 分，共 20 分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。1. 晶闸管的伏安特性是指。（c）a. 阳极电压与门极电流的关系b.门极电压与门极电流的关系c.阳极电压与阳极电流的关系d.门极电压与阳极电流的关系2. 可关断晶闸管的文字符号是。（a）a. gtob.gtrc.p-mosfetd. igbt3. 下列两种电力电子器件中均属于全控型器件的是。 （d）a. gto 和 scrb.gtr 和电力二极管c.gtr 和 scrd. gto 和 gtr4. 单相半波可控整流电路，阻性负载，控制角的最大移相范围是 0。（d）a.90 b.120 c.150 d.180 5. 关于有源逆变的条件，表述正确的是。（a）a 要有直流电动势， 其极性和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流电路直流侧的平均电压b 要有直流电动势， 其极性和晶闸管的导通方向相反，其值应大于变流电路;.直流侧的平均电压c 要有直流电动势， 其极性和晶闸管的导通方向一致，其值应小于变流电路直流侧的平均电压d 要有直流电动势， 其极性和晶闸管的导通方向相反，其值应小于变流电路直流侧的平均电压6. 升压斩波电路能使输出电压高于电源电压的关键原因是电感l 储能泵升和。（c）a. vd 的单相导电b.开关 v 的通断特性c.电容 c 的电压保持d.电容 c 的“通交隔直”性7. 利用晶闸管投切电容器控制无功功率，一般采用是控制电路。（c）a. 交流调压控制电路b.交流调功控制电路c.交流电力电子开关d.交交变频电路 8一交流单相晶闸管调压器用作控制从220v 交流电源送至电阻为2，感抗为2的串联负载电路的电压， 则稳态时控制角移相范围是。（c）a. 0 01800b. 3001800c. 450 1800d. 600 18009. 逆变电路是。（b）a.ac/dc 变换器b.dc/ac 变换器c.ac/ac 变换器d.dc/dc 变换器10. 电压型逆变器，交流侧电压波形为。（b）a正弦波b矩形波c锯齿波d梯形波二、填空题（本大题共8 小题，每小题 2 分，共 16 分）请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。1. 晶闸管是三端器件，三个引出电极分别是阳极、阴极和 门 极。2. 单相半控桥电感性负载电路中，在负载两端并联一个续流二极管的目的是防止失控现象的产生。3. 要使三相全控桥式整流电路正常工作，对晶闸管触发方法有两种， 一是用宽脉冲触发；二是用双脉冲触发。4. 交交变频电路中的相控整流电路是工作在整流状态还是逆变状态，则是由输出电流方向和输出电压方向的异同决定。5.在由两组反并联变流装置组成的直流电机的四象限运行系统中，两组变流装置分别工作在正组整流状态、正组逆变状态、反组整流状态、反组逆变状态。6.换流方式有器件换流、电网换流、负载换流、强迫换流四种方式。7.逆变器分为有源逆变器和无源逆变器两大类型。8.正弦脉宽调制 (spwm) 的载波信号波形一般是三角波，基准信号波形为正弦波。三、判断题（本大题共12 小题，每小题2 分，共 24 分）请将每小题的判断结果填写在题后的括号内，正确用“t”表示，错误用“f” 表示。1. 单相交流调压电阻性负载电路的移相范围在0o-180 o内。（t）2. 双极型功率晶体管和mosfet 的复合器件是 mct 。（f）3. 若单相交流调压电阻性负载电路的移相触发角等于零时，则电路的功率因素为 1。（t）4. 电压型逆变器，直流侧是电压源，或并联有大电容，相当于电压源。（t）5. 直流斩波技术是将交流电变换为另一直流电压的技术。（f）6. 降压斩波器的输出功率等于输入功率，可将降压斩波器看作直流降压变压器。（t）7. 电流型逆变器，直流侧是电流源，或串联有大电感，相当于电流源。（t）8. 脉宽调制变频电路的基本原理是：控制逆变器开关元件的导通和关断时间比，即调节脉冲宽度来控制逆变电压的大小和频率。（ t）9. 软开关技术是利用以谐振为主的辅助换流手段，解决了电路中的开关损耗和开 关噪声问题，使开关频率可以大幅度提高。（ t）10. 交交变频电路中哪组整流器电路工作是由输出电压决定。（f）11. 组合变流电路是将某几种基本的变流电路ac/dc 、dc/dc 、ac/ac 、dc/dc 组合起来，以实现一定新功能的变流电路。（ t） 12.ups 广泛应用于各种对交流供电可靠性和供电质量要求高的场合。（t）四、简答题（本大题共 2小题，每小题 5分，共10分） 1简述题 4.1图所示的降压斩波电路的工作原理。答：在一个控制周期中，让v 导通一段时间题 4.1 图ton ，由电源 e 向 l 、 r 、 m 供电，在此期间， uoe 。(2 分) 。然后使 v 关断一段时间toff，此时电感 l 通过二极管vd向 r 和 m 供电， uo0 。(2 分) 。一个周期内的平均电压u otontontoffe。输出电压小于电源电压，起到降压的作用。(1 分)评分说明： (1) 表达出 v 导通期间电路的主要工作回路，计2分。(2) 表达出 v 关断期间电路的主要工作回路，计2分。(3) 表达出输出电压与输入电压的关系，计1分。(4) 计分点的最小计分为计分点满分的一半2. 题 4.2 图晶闸管相控单相交交变频电路，试简述该图的工作原理。pnuoz题 4.2 图答：电路中具有相同特征的两组晶闸uo 管整p=流2 电输路出反电并压联构p=成0 ，平均将输其出中电压一组整p=流2 器作为正组整流器，另外为反组整流器，当正组整流器工作，反组整流器被封锁，负载端输出电压为上正下负；(2 分o ) 。如果负组整流器工作， 正组整流器被封锁t， 则负载端得到输出电压上负下正，(2 分) 。这样就可以在负载端获得交变的输出电压。 (1 分)图4-18评分说明： (1)表达出正组工作、反组封锁的时的输出电压方向，计2分。(2)表达出反组工作、正组封锁的时的输出电压方向，计2分。(3)电路总体结论性表达，计1分。(4)计分点的最小计分为计分点满分的一半五、计算题（本大题共3 小题，1、2、3 小题分别 10 分、8 分、12 分，共 30 分）1. (10 分) 单相半波可控整流电路对电感负载供电，l20mh，u 2100v ，求当60o 时的负载电流i d ，并画出ud 与 id 波形。解：当60o 时，在u2 正半周期60o180 o 期间晶闸管导通使电感l 储能，电感 l 储藏的能量在u 2 负半周期180 o300 o 期间释放，因此在u 2 一个周期中60 o300 o 期间以下微分方程成立：didldtd2u 2 sint(1分)考虑初始条件：当t60 o 时 i可解方程得：di2u 21l2cos t(2分)其平均值为i32152u1d23l2cost d(t)2u 22u 2(3分)2l42450fl1002010 311.25( a)此时 ud 与 i d 波形如下图： (4 分)评分说明： (1)id 的瞬时表达式，计 2分。(2) 导通角的起止角度，各计2 分。(3) ud 波形，计 2 分(4) i d 波形，计 2 分(5) 计分点的最小计分为计分点满分的一半2. (8 分) 题 5.3 图所示的升压斩波电路中，已知e50v，l值和 c 值极大，r20，采用脉宽调制控制方式，当t40s 、 ton25s 时，计算输出电压平均值u o 、输出电流平均值i o 。解：输出电压平均值为：ueett40o50133tofftt on4025输出电流平均值为：题 5.3 图iu o133 .3or206.667( a)(4 分)评分说明： (1) 每一物理量计算时，计算表达式计2分，计算结果计 2分。(2)计分点的最小计分为计分点满分的一半o3. (12分) 题 5.2 图所示为三相半波可控整流电路，已知u 2100v，带电阻电感负载， r5，l 值极大，若控制角60，(1) 画出 ud 、 i d和ivt 1的波形；(2) 计算u d 、i d 、i dvt和i vt 。解： (1)ud 、 i d和ivt 1的波形如下图： (4 分)题 5.2 图(2)u d 、i d 、i dvt和i vt分别为u d1.17u 2cos1.17100cos60o