2013年4月考试电力电子技术第三次作业

1、2013年4月考试电力电子技术第三次作业一、判断改错题（本大题共20分，共5小题，每小题4分）1 .在一定的条件下，同一套可控整流电路既可工作在整流状态，又可工作在逆变状态，这种整流电路称为变流电路。（）2 .为使导通的晶闸管可靠关断，应采取措施让阳极电流Ia小于晶闸管的擎住电流IL。（）3 .为了防止逆变失败，逆变角B不能太大，逆变角B的最大值必须加以限制（）4 .逆变角B和控制角a的关系满足a+B=?。（）5 .变压器漏感的影响会使变流电路的整流输出电压平均值降低，输出电压波形出现缺口。（）二、名词解释题（本大题共10分，共2小题，每小题5分）1 .什么是电力公害？2 .同步三、作图题（本

2、大题共20分，共1小题，每小题20分）试画出如图1所示三相变压器的钟点数。四、计算题（本大题共10分，共1小题，每小题10分）单相交流调压，阻感负载，U=220V,L=5.5mH,R=1求：移相角=?最大负载电流有效值1=?最大输出功率Pmax=?五、简答题（本大题共30分，共5小题，每小题6分）1 .什么是GTR勺二次击穿现象以及二次击穿的危害。2 .提高功率因数的办法很多，大体也可分成哪两个类型？3 .比较电力电子技术和微电子技术的相同点和不同点。4 .换流方式共有几种？具特点各是什么？5 .什么是电压型逆变电路？什么是电流型逆变电路？二者各有什么特点？六、分析题（本大题共10分，共1小题

3、，每小题10分）试分析如图2所示单相并联逆变电路的工作原理。一、判断改错题（20分，共5题，每小题4分）1.参考答案：对解题方案：评分标准：2.参考答案：错为使导通的晶闸管可靠关断，应采取措施让阳极电流IA小于晶闸管的维持电流。解题方案：评分标准：3.参考答案：错为了防止逆变失败，逆变角B不能太小，逆变角B的最小值必须加以限制解题方案:评分标准:4.?评分标准：5.参考答案：变压器漏感的影响会使变流电路的整流输出电压平均值降低，输出电压波形出现缺口。（）评分标准:、名词解释题（10分，共2题，每小题5分）电力公害是指使用电力电子装置时存在着网侧功率因数低、谐波电流和电磁干扰严重等问题。评分标准

4、:2.同步是指触发脉冲信号和晶闸管上所加的电源电压不仅频率相同，而且要保持固定的相位关系，从而使晶闸管在每一个周期都能在同一相位上触发，也即必须保持各周期中的控制角民不变。解题方案：评分标准：、作图题（20分，共1题，每小题20分）0.UaYfY-2<b>图4解题方案：评分标准：四、计算题（10分，共1题，每小题10分）0.、wL(1)cp=nrctan=arctanR2"乂50x5.5x10=60所以(2)9时TU，_J60Y仪&180电流连续，电流最太22()=110.4+(2万x50x5.5x10"')"(3) P=UIcosp=

5、1，/二cosor=220x110xcos60=12.1Kw.解题方案:评分标准:五、简答题（30分，共5题，每小题6分）1.当GTR勺集电极电压升高至前面所述的击穿电压时，集电极电流迅速增大，这种首先出现的击穿是雪崩击穿，被称为一次击穿。出现一次击穿后，只要Ic不超过与最大允许耗散功率相对应的限度，GTR-股不会损坏，工作特性也不会有什么变化。但是实际应用中常常发现一次击穿发生时如不有效地限制电流，Ic增大到某个临界点时会突然急剧上升，同时伴随着电压的陡然下降，这种现象称为二次击穿。二次击穿常常立即导致器件的永久损坏，或者工作特性明显衰变，因而对GTR®害极大。解题方案：评分标准:

6、2.大体也可分成：一、补偿法；二、校正法。因为补偿法通过无源或有源滤波器抑制谐波，提高畸变因数可以提高功率因数；止匕外，通过无功发生器为网侧注入适量无功功率，减小滞后角，进而使功率因数提高。而功率因数校正法着眼于各种变换电路自身的改进，使其尽量不产生谐波电流而且不消耗无功功率，或根据需要对其功率因数进行校正或适当控制，使网侧电流尽量达到正弦化。解题方案：评分标准:3.相同点：电力电子技术和微电子技术是现代电子技术的两个分支。不同点：（1）微电子技术主要用于信息处理，其在处理小信号的通信、信息测量、控制等领域取得了显著进展。（2）而电力电子技术则主要用于电力变换，是能源变换和控制的基础，是弱电控

7、制强电的桥梁，它拓宽了微电子技术的应用领域，为现代通讯、电子仪器、计算机、工业自动化、电网优化、电力工程、新能源、航大、核能、超导、激光、海洋、生物等各种高新技术提供高性能、高精度、高效率和轻量小型的电控设备、电源设备，成为发展高新技术的基础和关键。解题方案：评分标准:4.1、换流方式有四种：器件换流、电网换流、负载换流和强迫换流。2、其特点各是：（1）器件换流，利用全控器件的自关断能力进行换流。全控型器件采用此换流方式。（2）电网换流，由电网提供换流电压，只要把负的电网电压加在欲换流的器件上即可。（3）负载换流，由负载提供换流电压，当负载为电容性负载即负载电流超前于负载电压时，可实现负载换流

8、。(4)强迫换流,设置附加换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压换流称为强迫换流。通常是利用附加电容上的能量实现，也称电容换流。解题方案：评分标准：5.1、按照逆变电路直流测电源性质分类，直流侧是电压源的称为逆变电路称为电压型逆变电路，直流侧是电流源的逆变电路称为电流型逆变电路。2、电压型逆变电路的主要特点是：直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同。当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作

9、用。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反馈二极管。3、电流型逆变电路的主要特点是：直流侧串联有大电感，相当于电流源。直流侧电流基本无脉动，直流回路呈现高阻抗。电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流通路径，因此交流侧输出电流为矩形波，并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电压波形和相位则因负载阻抗情况的不同而不同。当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电感起缓冲无功能量的作用。因为反馈无功能量时直流电流并不反向，因此不必像电压型逆变电路那样要给开关器件反并联二极管。解题方案：评分标准：六、分析题(10分，共1题，每小题10分)0.(1)电路中R、L为负载电阻和电感，C为换向电容，由于R通过输出变压器与换向电容相并联，因而称为并联逆变器。输出变压器的原边绕组的O点为中心抽头。(2)先触发VT导通，电源电压E加在变压器原边绕组OA两端，因而在副边绕组产生感应输出电压u。，同时在OB端也产生感应电压，使换向电容C两端的电压Uc=2E,极性为左负右正。(3)经半个周期后，触发VT2导通，电容C上的电荷经VF,VTi放电，并使