理工大学电力电子技术期末考试试卷15及答案

考试试卷(15)卷一、填空题（本题共11小题，每空1分，共20分）1、为了利于功率晶体管的关断，驱动电流后沿应是________。2、选用晶闸管的额定电压值应比实际工作时的最大电压大倍，使其有一定的电压裕量。3、当晶闸管加上正向后，门极加上适当的正向，使晶闸管导通的过程，称为触发。4、阻感负载的特点是________，在单相半波可控整流带阻感负载并联续流二极管的电路中，晶闸管控制角α的最大移相范围是________5、三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差________，当它带阻感负载时，a的移相范围为________。。6、大、中功率的变流器广泛应用的是________触发电路，同步信号为锯齿波的触发电路，可分为三个基本环节，即________、________和________。7、直流斩波电路中最基本的两种电路是________和________。8、三相桥式全控整流电路，电阻性负载，当控制角时，电流连续。9、对于三相半波可控整流电路，换相重叠角的影响，将使输出电压平均值。10、逆变电路可以根据直流侧电源性质不同分类，当直流侧是电压源时，称此电路为________，当直流侧为电流源时，称此电路为________。11、使开关开通前其两端电压为零的开通方式称为____，它需要靠电路中的_____来完成。二、选择题（本题共10小题，每题1分，共10分）1、将直流电能转换为交流电能供给负载的变流器是()A、有源逆变器 B、A/D变换器C、D/A变换器 D、无源逆变器2、在晶闸管应用电路中，为了防止误触发，应使干扰信号的幅值限制在（

）A、可靠触发区

B、不可靠触发区

C、安全工作区

D、不触发区3、关于单相桥式PWM逆变电路，下面说法正确的是（

）A、在一个周期内单极性调制时有一个电平，双极性有两个电平B、在一个周期内单极性调制时有两个电平，双极性有三个电平C、在一个周期内单极性调制时有三个电平，双极性有两个电平D、在一个周期内单极性调制时有两个电平，双极性有一个电平4、晶闸管稳定导通的条件（

）A.晶闸管阳极电流大于晶闸管的擎住电流B.晶闸管阳极电流小于晶闸管的擎住电流C.晶闸管阳极电流大于晶闸管的维持电流D.晶闸管阳极电流小于晶闸管的维持电流5、三相桥式全控整流电路，大电感负载，当α＝（）时整流平均电压Ud=0。A、300B、600C、900D、12006、直波斩波电路，是一种()变换电路A、AC/AC

B、DC/AC

C、DC/DC

D、AC/DC7、若晶闸管电流有效值是157A，则其额定电流为（）A、157AB、100AC、80AD、246.5A8、电流型逆变器中间直流环节贮能元件是(

)A、电容

B、电感

C、蓄电池

D、电动机9、晶闸管的伏安特性是指()A、阳极电压与门极电流的关系 B、门极电压与门极电流的关系C、阳极电压与阳极电流的关系 D、门极电压与阳极电流的关系10、、对于三相半波可控整流电路，换相重叠角γ与哪几个参数有关(

)A、α、负载电流Id以及变压器漏抗XC

B、α和U2

C、α以及负载电流ID、α、U2以及变压器漏抗XC三、简答题（本题共5小题，每小题5分，共25分）1、什么是逆变失败？如何防止逆变失败？2、单相桥式全控整流电路、三相桥式全控整流电路中，当负载分别为电阻负载或电感负载时，要求的晶闸管移相范围分别是多少？3、在三相交交变频电路中，采用梯形波输出控制的好处是什么？为什么？4、换流方式各有那几种？各有什么特点？5、全桥和半桥电路对驱动电路有什么要求四、作图题（本题共2小题，每小题10分，共20分）

1、试绘出单相全控桥式整流电路电感性负载接续流二极管，当α=600时输出电压波形ud，晶闸管T1的端电压波形。2、三相桥式全控整流电路，大电感负载，试画出当α=900时输出电压ud的波形、输出电流id的波形。五、计算题（本题共1小题，共15分）单相桥式全控整流电路，U2＝100V，负载中R＝2Ω，L值极大，当α＝30°时，试求：（1）整流输出平均电压Ud、电流Id；（2）考虑2倍安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流；（3）变压器二次电流有效值I2。试卷参考答案及评分标准(15卷)一、填空题：（本题共11小题，每空1分，共20分）1、大于2、2～33、电压；脉冲4、流过电感的电流不能发生突变；18005、120°；90°6、晶体管；脉冲的形成与放大；锯齿波的形成和脉冲移相；同步环节7、降压斩波电路；升压斩波电路8、小于等于6009、降低10、电压型；电流型11、零电压开通；谐振二、选择题：（本题共10小题，每小题1分，共10分）CDCCCABACA三、问答题：（本题共5小题，共25分）简答题（共5小题，共25分）1、答：三角波载波在信号波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。（2分）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，则称之为双极性PWM控制方式。（1分）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Ud、0、-Ud。（2分）2、答：单相桥式全控整流电路，当负载为电阻负载时，要求的晶闸管移相范围是0~180，当负载为电感负载时，要求的晶闸管移相范围是0~90。（2分）三相桥式全控整流电路，当负载为电阻负载时，要求的晶闸管移相范围是0~120，当负载为电感负载时，要求的晶闸管移相范围是0~90。（3分）3、答：在三相交交变频电路中采用梯形波控制的好处是可以改善输入功率因数。（2分）因为梯形波的主要谐波成分是三次谐波，在线电压中，三次谐波相互抵消，结果线电压仍为正弦波。在这种控制方式中，因为桥式电路能够较长时间工作在高输出电压区域（对应梯形波的平顶区），角较小，因此输入功率因数可提高15%左右。（3分）4、答：换流方式有4种：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。（1分）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。（1分）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。（1分）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。（1分）晶闸管电路不能用器件换流，根据电路形式采用电网换流、负载换流和强迫换流3种方式。（1分）5、答：假设电路中电感L值很大，电容C值也很大。当V处于通态时，电源E向电感L充电，充电电流基本恒定为I1，同时电容C上的电压向负载R供电，因C值很大，基本保持输出电压为恒值Uo。设V处于通态的时间为ton，此阶段电感L上积蓄的能量为。当V处于断态时E和L共同向电容C充电并向负载R提供能量。设V处于断态的时间为toff，则在此期间电感L释放的能量为。当电路工作于稳态时，一个周期T中电感L积蓄的能量与释放的能量相等，即：（3分）化简得：（1分）式中的，输出电压高于电源电压，故称该电路为升压斩波电路。（1分）四、作图题：（本题共2小题，每小题10分，共20分）1、2、五、计算题：（本题共1小题，共15分）①ud、id、和i2的波形如下图：（2分）②输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次电流有效值I2分别为Ud＝0.9U2cosα＝0.9×100×cos30°＝77.97（V）（2分）Id＝Ud/R＝77.97/2＝38.99（A）（1分）I2＝Id＝38.99（