大学电力电子技术期末考试试题与答案详解

1、得分评卷人1?写出下列电路符号的名称或简称。、（共15分）/"G（a）晶闸管（b）电力MOSFETGTR(d)IGBT2?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。,ie> I P(2分)截止条件：Ue< Uv , ie< I v(2分)题号二四五八七八九十总分得分3?在第1题所给的器件中，哪些属于自关断器件(b),(c),(d)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。绕组的电阻为励磁5 Q,电感为0.4H ,直流平均电流Id为30A,交流电源电压U2为220V。及功率因数；（3）的波形;（

2、4）若电压和电流都考虑的电流有效值；电源邮出电路图容量（S2以计算晶闸管和续流二极管 作出整流输出电压比、输出电流id和电源电流i2(1)(3 分)43(2) (6 分)由 Ud =0.9U 21 cos解得a=59 o(4) (3 分)一'I（3） 2倍的安全裕昌，采用 KP508的品闸管是否合理？为什么? 6分）*IT(AV)U DRM1.57" 22A50A兀-a2Id =17.4A=U RRM 二 2U 22 = 622V800VI DR 一一 Id=17.2A?采用KP50 8的晶闸管是合理的。I2=2It=24.6AS=|刘2=5412KVAcos*=吃=?R=0

3、.83SS2取值范围画出3=45,v相触发脉冲丢此时输出电压Ud的波形。这种情况称为将出现这当3丫时也种情况。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3.（11分）有源逆变，大于90。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3min,一般取3035。（9分）（21?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VTi的电流hi的波形3.若电动机处于发电制动状态，变流电路应工作在状态此时，控制角a应."RUd=16V0<6U2U

4、d和Em的极性均为上正下负，变流电路工作在可控整流状态,已知：U2=200V,R=2Q,L=s,LB=1mH,a=45,Em=100V。1?10分）由.UdEM2解得：Y3（2分）电动机工作在电动运行状态1.（7分）三相桥式全控整流电路，30,2,宽，双窄VUd=1.17U2cosaId解得：id=30A7得分评卷人三、（共25分）变流电路如图所示得分评卷人1.电路全称为四、（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。,波形对应的控制角a,Ud=U2O晶闸管的触发脉冲要求用脉冲或脉冲。在图4-2中画出Uti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

5、=900的Ud波形!乂丈乂/乂以I裂UV珂1中皿.”理,rL只汽匹汽汽兀汽，Z八汽兀入“,卡卜）（XX,小卜卜）nkN乂丈乂乂乂父乂Q,图4-2；八八八八八、山八A八iX/C/vkA/履八广已图4-3得分评卷人五、（共8分）已知：电源电压为220V,R=2Q,L=5.5mH。1 .0=30。，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。八m弋冷M一iO为正弦波-1.（6分）夕（lo=83A,Po=13.778KW,COS=0.75io=117sin（乞't-41°）2.（2分）41O180、（共、1

6、2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。为了改变负载两端直流平均电压的大小，可以采用1. （6 分）2. （6 分）降压，第一，电动，PWM、PFM、混合调制U2.已知：E=110V,R=0.5Q,Em=16V,L足够大，斩波周期T=5ms,VT导通时间t°n=3ms。（1）计算负载平均电压U。、负载平均电流Io;（2）画出稳态时输出电压Uo和输出电流i°的波形l°=ul_em=100AR得分评卷人七、（共12分）交-直-交变频电路框图如图7-1所示波的四种方法。1.2.参考答案:、（共15（2I（&am

7、p;2=22A50A1.57=URRM=2U2图7-1图7-21?中间直流环节采用其两端不需要并联速波，逆变器属于二极管。整流电路换相方式为2?若PWM型逆变器输出电压波形如图7-2所示,（6分）电感，电流，GTO,反馈，电网换相，器件换相（6分）载波比为9,属双极性调制波。（2分）自然采样，规则采样，谐波消除，专用集成芯片。型，开关器件用的是自关断器件一逆变电路换相方式为其载波比为多大，属于单极性调制还是双极性调制波。（4分）分）（4分）（a）晶闸管（b）电力场效应晶体管（c）GTR（d）IGBT（8分）（2分）（1）（3分）6分）举出生成SPWM导通条件：Ue>U件：UeVUv,ie

8、VIP,ie>IP截止条（2分）（2分）（2）（6分）解得a=59o?,7:2=622V800V?jZ2二KP5A8的晶闸管是合理的。IDR|d=17.4A云jIdUDRM?采（2严,V.（3分）（b）,（c）,（d）二、（共18纷）2IT=24.6AS=I2U2=5412KVA-I：J.83S三、（共25分）1.（10分）Ud=1.17U2cosot3XbId（3）解得:Id=30AUd=16V0（4分）由由CO存-COS01）=2IdXb<6U2解得:Y3OJi>.J11流状态，VffX9U2Ud和Em的极性均为上正下负，变流电路工作在可控整电动机工作在电动运行状态O（4分）3. （11分）有源逆变，大于90。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3035。（9分）四、（10分）1. （7分）三相桥式全控整流电路，30,2,宽，双窄（2（2分）（2分）2. （3分）090五、（共8分）1灼L一1. （6分）=tg=41i为正弦波l=83A,Po=13.778KW,COS?=0.75。io=117sin（,t410）oo2. （2分）41180。六、（共12分）2