答案详解离线东大《现代电力电子及变流技术》B{两的题目没答案详解}

1、东北大学继续教育学院现代电力电子及变流技术试 卷（作业考核 线下）_B_卷（共4 页）总分题号一二三四五六七八九十得分、单选题（每小题2分，共10分）1.晶闸管是（A)oA.四层三端器件B.三层四端器件C.四个PN结的器件D.电压驱动型器件2.（ D ）是双极型全控电力电子器件D.GTOA. P-MOSFET B.TRIAC C.GTR3.功率晶体管三个电极分别为A.发射极，基极，集电极;C.源极，栅极，漏极；（A） oB. 第一基极，发射极，第二基极; D.阴极，门极，阳极。4. 电压型交-直-交变频器中间直流环节是（A）A.电容 B. 电感 C.电容加电感 D. 电容加电阻5. 三相半波可

2、控整流电路，负载两端分别接（ C）A. 整流变压器输出端和中性点B. 整流电路输出端和中性点C. 共阴极组整流电路输出端和共阳极组整流电路输出端D. 平波电抗器两端、问答题（每小题5分，共35 分）1试分析电力电子器件并联使用时可能出现什么问题及解决方法。问题：会分别因静态和动态特性参数的差异而电流分配不均匀方法：均流措施挑选特性参数尽量一致的器件采用均流电抗器用门极强脉冲触发也有助于动态均流当需要同时串联和并联晶闸管时，通常采用先串后并的方法联接。2. 简述正弦脉宽调制（SPW）技术的工作原理。PWM技术可以极其有效地进行谐波抑制，在频率、效率各方面有着明显的优点使逆变电路的技术性能与可靠性

3、得到了明显的提高。采用PWM方式构成的逆变器，其输入为固定不变的直流电压，可以通过PWM技术在同一逆变器中既实现调压又实现调频。由于这种逆变器只有一个可控的功率级，简化了主回路和控制回精彩文档路的结构，因而体积小、质量轻、可靠性高。又因为集调压压、调频于一身，所以调节速度快、系统的动 态响应好。此外，采用 PWM技术不仅能提供较好的逆变器输出电压和电流波形，而且提高了逆变器对交流 电网的功率因数。3. 晶闸管逆变器为什么要有换流电路？逆变器换流有哪几种基本方法？通常采用三种换流方法：(1)负载谐振式换流：它是利用负载回路中的电容与电感所形成 的振荡特性来换流的。在这类负载回路里，电流具有自动过

4、零的特点，只要负载电流超前电 压的时间大于晶闸管的关断时间，就可以使逆变器的晶闸管在这段时间里断流而关断，并恢 复正向阻断特性。(2)强迫换流：将换流回路与负载分开，在换流时，由辅助晶闸管导通， 使换流回路产生一个脉冲，迫使原来导通的晶闸管因断流而关断，并承受一段时间的反压而 恢复其正向阻断性。这种换流又称脉冲换流。(3)采用可关断晶闸管或大功率晶体管换流：它可以省去附加换流环节，提高设备的经济指标，提高工作效率，减小设备体积。4. 什么是脉冲宽度调制方式?是利用微处理器的数字输出来对模拟电路进行控制的一种非常有效的技术，广泛应用在 从测量、通信到功率控制与变换的许多领域中。5试说明升压斩波器

5、的特点直流斩波器乃利用功率组件对固定电压之电源做适当之切割以达成负载端电压改变之目的。 若其输出电压较输入之电源电压低，则称为降压式(Buck )直流斩波器，若其输出电压较输入之电源电压高，则称为升压式(Boost)直流斩波器；如图1(a)所示为直流斩波器基本电路图， 图1(b)所示为负载电压波形，可看出当直流斩波器导通 (Ton)时，负载端之电压Vo等于电源 电压Vs,当直流斩波器截止(Toff)时，负载端之电压Vo为0,如此适当的控制直流斩波器可 使直流电源断续的出现在负载测，只要控制直流斩波器的导通时间，即可改变负载的平均电 压6. 单极性和双极性PWMB制有什么区别？三角波载波在信号波

6、正半周期或负半周期里只有单一的极性， 所得的PWM波形在半个周期中也只在单极性范围内变化， 称为单极性PWM控制方式。 三角波载波始终是有正有负为双极性的，所得的 PWM波形在半个周期中有正、有负，则称之为 精彩文档双极性PWM控制方式。 三相桥式PWM型逆变电路中，输出相电压有两种电平：0.5Ud和-0.5Ud。输出线电压有三种电平 Ud0、-Ud。7. 电力电子器件过电压保护和过电流保护各有哪些主要方法?过压的保护器件有：稳压二级管；压敏二级管；双向触发二级管；过流的有：压敏电阻，晶闸管； 继电器，还有一些是作电阻取样用IC作检测的保护等。三、（共20分）三相半波逆变电路，直流电动机负载，

7、电流连续。U2=200V, ld=93.7A, B =30°, Ce巾=0.142V min/r，晶闸管通态平均电压厶U=1V,变压器二次侧每相等效电阻 R=0.02 Q,电枢 电阻R=0.05 Q,折算到变压器二次侧的每相漏抗 Xb=0.01 Q,平波电抗器电阻Rt=0.005 Q。1）计算变流器输出的空载逆变电压；2）写出此时的电压平衡方程式；3）求出电动机的转速n。不会四、（共10分三相桥式全控整流电路，电阻性负载。如果 VT3不能导通，画出此时的整流电压 Ud波形。 如果VT5被击穿短路，其他晶闸管受什么影响？假设VT1不能导通，整流电压 ud波形如下:假设VT1被击穿而短路

8、，则当晶闸管VT3或VT5导通时，将发生电源相间短路，使得VT3、VT5也可能分别被击穿。五、（共5分）在DC-DC变换器的Boost电路中，E=10V, D=0.7，求U0等于多少?不会做六、（共10分）电阻性负载加热炉由单相交流调压电路供电，如a =0°时为输出功率最大值，试求功率为80%寸的控制角a。解：a = 0时的输出电压最大，为Uomax 二 1 . 2U2sin Jd=U2 V 0此时负载电流最大，为o maxU omaxR因此最大输出功率为P max=uomaxI o max输出功率为最大输出功率的80%寸，有:P =0.8Pomax =0.8 U；又由Uo 二U2sin 2.： 二-:2_ U o1 sin 2a 兀一a、Po()RR 2 二 二化简得2： -sin 2一 - 0.4二由图解法解得a =60 °同理，输出功率为最大输出功率的50%寸，有:a =90°七、(共10分)单相调功电路，过零点接通器件。电源电压为220V(AC,负载电阻R=2Q，设控制周期为T,其中晶闸管导通时间为0.3s，关断时间为0.2s，试计算负载上的