电力电子技术试题和答案解析六王兆安

;.考试试卷六一、填空题（本题共17 小题，每空 1 分，共 20 分）1、晶闸管的内部结构具有端、层、个 pn结。2、在螺栓式晶闸管上有螺栓的一端是极。3、晶闸管的关断条件是。4、额定电流为100a 的晶闸管，流过单向正弦全波时的最大可能平均电流是。5、当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极为何种极性触发电压，管子都将工作在状态。6、考虑变压器漏抗的可控整流电路中，在换相过程期间，两个相邻的晶闸管同时导通，对应的电角度称为。7、 在三 相全 控桥 中， 接在同一相的两个晶闸管触发脉冲的相位 应相差。8、在三相半波可控整流电路中， 电阻性负载， 当控制角时，电流连续。9、三相桥式可控整流电路适宜在电压而电流不太大的场合使用。10、带平衡电抗器的双反星形可控整流电路是由两组三相半波可控整流电路组成。11、三相半波可控整流电路，供电变压器每相漏感折合到次级的b 为 100h，直流负载电流 i d150a，则换相压降 =。12 、 将 直 流 电 逆 变 为 某 一 频 率 或 可 变 频 率 的 交 流 电 直 接 输 出 到的过程称为无源逆变。13、在单相全控桥式变流器控制直流电动机卷扬机拖动系统中，当 a/2 时，;.电流主要是依靠电动势ed 来维持的，所以总的能量是电动机回馈给。14、有环流可逆电路常见的主电路联结方式有、。15、在无源逆变与直接斩波电路中，都必须设置换流，强迫导通的晶闸管可靠关断。16、晶闸管元件并联时，要保证每一路元件所分担的电流。17 、 根 据 对 触 发 电路 的 要 求 知 道 ， 触 发 电 路 应 包 括 同 步 信 号 发 生器、脉冲整形与功放电路。二、选择题（本题共10 小题，每题 1 分，共 10 分）1、具有自关断能力的电力半导体器件称为()a、全控型器件b、半控型器件c 、不控型器件d、触发型器件2、取断态重复峰值电压和反向重复峰值电压中较小的一个，并规化为标准电压等级后，定为该晶闸管的()a、转折电压b、反向击穿电压c、阈值电压d、额定电压 3、单相半控桥式整流电路带纯电阻性负载时，晶闸管承受正向电压的最大值为()a、 1 22u 2b、2u 2c、 22u 2d、6 u 24、单相桥式半控整流电路中， 电阻性负载， 流过每个晶闸管的有效电流i t() a、ib、0.5ic、( /2 )*id、(2 )*i5、三相桥式全控整流电路，电阻性负载时的移相范围为（）。00000000a、0 180b、0 150c、0 120d、0 906、单相全控桥式有源逆变电路，控制角为a，则输出电压的平均值为()a、ud=1.17u2 cosab、ud=0.9u2cosac 、ud =-2.34u 2 cosad、ud=0.45u2cosa7、三相全控桥式变流电路工作于有源逆变状态的条件是()a、b、c、d、32428、为了防止逆变失败，最小逆变角限制为()。a、100150b、200 250c、300350d、400 4509、电流型三相桥式逆变电路，120导通型，则在任一时刻开关管导通的个数是不同相的上、下桥臂 ()a、各一只b、各二只c、共三只d、共四只10、定宽调频是斩波器的一种()a、时间比控制方式b、瞬时值控制c、移相控制方式d、模糊控制 三、简答题（本题共5 小题，每题 5 分，共 25 分）1、 什么是可控整流 ?它是利用晶闸管的哪些特性来实现的?（5 分）2、 什么是逆变失败？导致逆变失败的原因是什么？（5 分）3、 将右表格中空缺的部分按要求填好，变压器二次相电压为u2，对于电感负载满足大电感负载的条件。（5 分）4、电压源型变频器和电流源型变频器的区别是什么？（5 分）5、试说明 spwm控制的基本原理。（ 5 分）四、作图题（本题共2 小题，每小题 10 分，共 20 分）1、已知单相全控桥式整流电路，电感性负载不接续流二极管。试绘出当=450 时输出电压波形 ud 和晶闸管 t1 的端电压波形。02、三相桥式全控整流电路， 电阻性负载， 试画出当 =60 时输出电压 ud 的波形、晶闸管的端电压ut1 的波形。t1t3t5a bcldudrdt2t4t6五、计算题（本题共1 小题，共 15 分）三相全控桥整流电路如图所示。已知电感性负载l =0.2h、r =1、 =75， 变压器二次相电压u2=100v。1) 计算负载的平均整流电压ud 和负载电流平均值i d；2) 选择晶闸管的型号；3) 计算变压器二次电流的有效值i 2 。六、分析题（本题共1 小题，共 10 分）如图所示为串联二极管式电流型三相逆变器，试以从 vt1到 vt3之间的换流li dvt 1c vt 31vt 5c 5c 3vd 1vd 3vd 5uudvwm 3vd 4c4 vd 6c2vd 2c6vt 4vt 6vt 2过程来分析电路的工作原理，并说明此电路的特点。 +-图5-15试卷参考答案及评分标准( 6卷)课程名称：电力电子技术选课课号：适用专业 / 年级：抽（命）题人：考试方式：闭卷卷面总分：100分一、填空题： （本题共 17 小题，每空1 分，共 20 分）1、空 1 三；空 2 四；空 3 三。2、空 1 阳极。3、空 1 阳极电流下降到维持电流以下。4、空 1141.4a 。5、空 1 阻断。6、空 1 换相重叠角。7、空 1 1800 。8、空 1 小于 300。9、空 1 高。10、空 1 并。11、空 14.5v 。12、空 1 负载。13、空 1 电网。14、空 1 反并联；空2 交叉连接。15、空 1 辅助电路。16、空 1 平均。17、空 1 移相控制。二、选择题： （本题共 10 小题，每小题1 分，共 10 分）1、（ a）2、（ d）3、（b）4、（ b）5、（ c）6、（ b）7、（ d）8、（c）9、（ a）10、 （ a）三、问答题： （本题共 5 小题，共25 分）1、（ 5 分）答：将交流电通过电力电子器件变换成大小可以调节的直流电的过程称为可控整流。（ 3分）可控整流主要利用了晶闸管的单向可控导电特性。（2 分）2、（ 5 分）答： 1）在逆变电路中，使电源瞬时电压与直流电源e 顺极性串联，出现很大的短路电流流过晶闸管与负载，称为逆变失败或逆变颠覆。（ 3 分 ） 2）逆变失败的原因主要有：晶闸管损坏；触发电路不可靠或快速熔断器烧断；电源缺相以及逆变角过小。 （ 2 分）3、（ 5 分）答：输出电压可调范围：01.17u2（ 2 分） 最大移相范围：900（ 1 分）整流输出平均值u d4、（ 5 分）1.17u 2 cos（ 2 分）答：电流型变频器的直流环节是电感器，而电压型变频器的直流环节是电容器。（ 3 分） 电压型变频器不能工作于再生制动状态，因为电容两端电压不能跃变。（ 2 分）5、（ 5 分）答：pwm控制技术是控制半导体开关元件的导通和关断时间比，即调节脉冲宽度的或周期来控制输出电压的一种控制技术。（2 分）用正弦基波电压作为调制电压，对它进行调制的三角波称为载波电压，当正弦基波与三角波相交时， 通过比较二者之间的大小来控制逆变器开关的通断，从而获得一系列等幅不等宽正比于正弦基波电压的矩形波，这就是正弦脉宽调制方法（spw）m。（ 3 分）四、作图题： （本题共 2 小题，每小题10 分，共 20 分） 1、2、五、计算题： （本题共 1 小题，共15 分）解： 1） u d2.34 u 2 cos2.34 x 100 x 0.5117v（ 2 分）ri du dd117a（ 1 分）2）由题知，u tn2 36u 21078 1616v（ 1 分）故取额定电压1200v（1 分）13i ti d67.5a（ 2 分） i t ( av)1.5 2i t1.5764.5 86.5 a（ 2 分）故取额定电流100a（ 1 分）因此，选取晶闸管的型号为kp100-12（ 2 分）2i 2i d3）30.81611795.5 a（3 分）六、分析题： （本题共 1 小题，共10 分 ） 答：如图所示为从vt1 到 vt3 之间的换流过程vt 1c 13vt 3vtvtc1313vtvtc1313vtvtc1313+-+-+-+vd 1vd 3vd 1vd 3vd 1vd 3vd 1 vd 3uvuvwwui u = i d- i vivvuvwi vwvd 2ivt 2da)vd 22ivtdb)vd 22ivtdc)i dd)vd 22vt1） 换流前， vt1、 vt2稳定导通，电容c13（就是图5c-136 与 c5 串联后再与c1并联的等效电容）被充电，左正右负；如图a（ 1 分）2） 触发 vt3 导通，在 c1 充电电压下vt1 承受反压关断；如图b（ 1 分）3） 二极管换流；如图c（ 1 分）4） 换相结束。如图d（1 分） 电路的特点：(1) 直流侧串大电感，相当于电流源（1 分）