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1.写出下列电路符号的名称或简称。、（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5Q,电感为0.4H,励磁直流平均电流Id为30A,交流电源电压6为220V。（1）画出电路图；（2）计算晶闸管和续流二极管的

2、电流有效值；电源电流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KP508的晶闸管是否合理？为什么？%订线得分评卷人三、（共25分）变流电路如图所示。已知：U2=200V,R=2Q,L=8,|_B=1mH,of45°,Em=100V。1 .计算输出直流平均电压Ud、平均电流Id和换流重叠角笔标出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i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。画出出45°

3、,v相触发脉冲丢此时输出电压”的波形。这种情况称为。当3丫时也将出现这种情况。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,波形对应的控制角灯,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u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。立ywiQm"bit铀y.U*t'八八八八八八八八八Xx乂乂M乂乂x乂小图4-2线得分评卷人五、（共8分）已知：电源电压为220V,R=2Q,L=5.5m

4、H。1.妹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。得分评卷人六、（共12分）斩波电路如图所示。CNt-1 .从输出电压的量值上看，此电路为型斩波器，电动|一网广革v口卜机工作在象限，处于运行状态。为了改变负载两（LJT端直流平均电压的大小，可以采用、和三种调制方法。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）计算负载平均电压Uo、负载平均电流Io；（2）画出稳态时输出电压Uo和输出电流io的波形。7-1所示。得分评卷人七、（

5、共12分）交-直-交变频电路框图如图图7-1图7-21 .中间直流环节采用滤波，逆变器属于型，开关器件用的是自关断器件,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。、（共15分）（d）IGBT1. （4分）（a）晶闸管（b）电力场效应晶体管（c）GTR2. （8分）（2分）（2分）导通条件：ue>Up,ie>Ip截止条件：UeVUv,ie<Iv（2分）（2分）3. （3分）（b）,（c）,（d）二、（共18分）（1）（3分）（3）（

6、6分）（2）（6分）由Ud=0.9U21c°s.：i,c=IdR2解得o=59°（4）（3分）,IT（AV）UDRM2=22A50A1.57.Ji-ai二2二Id=17.4A=Urrm=>:：2U22=622V800VIDR晤=2It=17.2A=24.6AKP50-8的晶闸管是合理的。S=I2U2=5412KVAcos，S在=0.83S三、（共25分）1.（10分）由Ud=1.17U2c°sa3xB2二Id解得:Id=30AUd=16V）（4分）2.（4分）3.（11分）,Ud-EmId=L.R由c°s«-c°s（«

7、+?）=2xB6U2解得：干3°（2分）Ud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。有源逆变，大于90°。逆变失败，小于，太小，根据晶闸管的（4分）（2分）（2分）装订线关断时间、换流重叠角和安全裕量角来确定国所，一般取30°35°。（9分）（2分）四、（10分）1 .（7分）三相桥式全控整流电路，30°,2,宽，双窄。2 .（3分）090°。五、（共8分）1. （6分）=tg=41°a邛i°为正弦波I°=83A,P°=13.778KW,c°s®=0.75。Ri°=117sin（t-41°）2. （2分）41°180°。六、（共12分）1. （6分）降压，第一，电动，PWM、PFM、混合调制。2. （6分）U