大学电力电子技术期末考试试题与答案详解

1、电力电子考试试卷试卷类型：A 考试形式：闭卷满分：100分 考试时间：1小时50分考试科目：电力电子学 专业：电气工程及其自动化 班级：姓名：学号：装订线题号一二三四五六七八九十总分得分得分评卷人、（共15分）(a)(b)(d)2画出单结晶体管的电路符号及伏安特性；说明单结晶体管的导通条件和截止条件。3在第1题所给的器件中，哪些属于自关断器件?得分评卷人二、（共18分）具有续流二极管的单相桥式全控整流电路，对发电机励磁绕组供电。绕组的电阻为5 Q,电感为0.4H ,励磁直流平均电流Id为30A，交流电源电压 U2为220V。 （1）画出电路图；（2）计算晶闸管和续流二极管 的电流有效值；电源电

2、流 12、容量S以及功率因数；（3）作出整流输出电压 ud、输出电流id和电源电流i2 的波形；（4）若电压和电流都考虑 2倍的安全裕量，采用 KP50- 8的晶闸管是否合理？为什么？共5页第1页得分评卷人三、（共25 分）变流电路如图所示。已知：U2=200V, R=2Q, L=s, LB=1mH , a=45, Em=100V。1 计算输出直流平均电压 Ud、平均电流Id和换流重叠角 Y标出 Ud和Em的实际极性，说明变流电路和直流电动机的工作状态。2作出输出电压Ud、流过晶闸管VT!的电流g的波形。3.若电动机处于发电制动状态，变流电路应工作在。当B 丫时也画出3=45, v相触发脉冲丢

3、此时输出电压Ud的波形。这种情况称为将出现这种情况。为了防止这种情况的发生，逆变角3不能，说明其确定依据，给出一般取值范围。得分评卷人四、（共10 分）由实验测得某整流电路的输出电压波形如图4-1所示。1.电路全称为 ，波形对应的控制角a, Ud=U2。晶闸管的触发脉冲要求用 脉冲或脉冲。在图4-2中画出口巧波形。2若负载为大电感负载，则控制角a的移相范围是，在图4-3中画出a=90的Ud波形。事卄VR 如U田吋 血图4-11 左 JMi百八八小八八八八八八/ 乂M乂乂乂乂乂丈乂以图4-212” 扭亠 .时 起屮.耳U.T；/八八八八八、h八人八八八八八八八八八 乂 X 乂丈乂乂乂 X 乂心图

4、4-3得分评卷人五、（共8分）已知：电源电压为 220V , R=2 Q, L=5.5mH。1. o=30o,触发信号为宽脉冲时，求负载电流有效值、功率及功率因数, 写出电流表达式。2 若使输出电压大小可调，给出移相控制的移相范围。得分评卷人六、（共12分）斩波电路如图所示。1 从输出电压的量值上看，此电路为 型斩波器，电动机工作在象限，处于 运行状态。为了改变负载两2.已知：E=110V , R=0. 5Q, Em=16V , L足够大，斩波周期 T=5ms, VT导通时间ton=3ms。(1)计算负端直流平均电压的大小，可以采用和三种调制方法。载平均电压Uo、负载平均电流Io； （2）画出

5、稳态时输出电压 uo和输出电流 io的波形。得分评卷人其两端不需要并联 二极管。整流电路换相方式为 ，逆变电路换相方式为 2若PWM型逆变器输出电压波形如图7-2所示，其载波比为多大，属于单极性调制还是双极性调制波。举出生成SPWM波的四种方法。参考答案:(2 分)(2 分)（共15分）1. （ 4分）（a）晶闸管 （b）2. （8 分）(2 分)电力场效应晶体管（c） GTR(2 分)(d) IGBT导通条件：Ue Up , ie Ip 截止条件：%V Uv , ie Iv3 (3 分)(b), (c), (d)_ jnUh（4）由2XI DR.17U 2 cos: 一 3xB I d2 二

6、U d E mIfJ. 5 Wtv归r_:兀K氷产严kK彩产;U d = 1.17U 2 cosa1. （10分）解得:（4分）Ud =16V2I d Xb（2 分）（4分）2. （4分）3. （11 分）（2 分）I d =30A解得：Y3O12 = 2 It =24.6AS = I2U2 =5412 KVA2PdId R ,d 0.83S S由 COS二一COS（H ：；:6UUd和Em的极性均为上正下负，变流电路工作在可控整流状态，电动机工作在电动运行状态。COS 三、（共25分）有源逆变，大于 90O。逆变失败，小于，太小，根据晶闸管的 关断时间、换流重叠角和安全裕量角来确定弘心一般取

7、30O35。（9分）血却 Hpic Un th； Hfrr 牯忒:XUnW五、（共8分）蛍I1. （6 分） =tg，=41iO 为正弦波l=83A , P=13.778KW, COS=0.75。RiO =117sin（，t -41O）二“1U drm - U rrM 二 2U 22 - 622V 800V采用KP50 8的晶闸管是合理的。四、（10分）1 . （7分）三相桥式全控整流电路，30O, 2,宽，双窄。（2 分）2. （2 分）41O180O。二、（共18分）（1） （3分）=17.2A（2 分）2. （3 分）090。（2） （6分）解得a=59O由1 COS：田 Ud =0.9U2IdR2（3） （6 分）It（AV） 上 2=22A50A1.57（3 分）六、（共12分）PWM、PFM、混合调制。1. （ 6分）降压，第一，电动,2. （6