《电力电子技术》期末试卷及答案4套

**********学号：**********学号：姓名：****************系部：专业年级：*********************************************************课程名称电力电子技术考试学期学期A卷考试方式闭卷考试类型考试所属系部自动化工程学院印刷份数120适用班级附答题纸0页（考生将所有答案书写到答题纸上，在试题上答题无效）一、填空题（18*2=36分）1、普通晶闸管的图形符号是，三个电极分别是，和,晶闸管的导通条件是；关断条件是。2、晶闸管对触发脉冲的要求是、和。3、型号为KP100-8的元件表示管、它的额定电压为伏、额定电流为安。4、由波形系数可知，晶闸管在额定情况下的有效值电流为ITN等于倍IT(AV)，如果IT(AV)=100安培，则它允许的有效电流为安培。通常在选择晶闸管时还要留出倍的裕量。5、晶闸管的维持电流IH是指在温度条件下，门极断开时，晶闸管从较大通态电流下降到刚好能保持导通所必须的最小电流。二、判断题（5*2=10分）1、给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。（）2、普通晶闸管额定电流的定义，与其他电气元件一样，是用有效值来定义的。（）3、在单相半波整流电路中，晶闸管的额定电压应取U2。（）4、在三相半波可控整流电路中，电路输出电压波形的脉动频率为300Hz。（）5、双向晶闸管的额定电流的定义与普通晶闸管不一样，双向晶闸管的额定电流是用电流有效值来表示的。（）三、选择题（5*2=10分）1、单相半控桥整流电路的两只晶闸管的触发脉冲依次应相差度。A、180°，B、60°，c、360°，D、120°2、单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角α的最大移相范围是。A、90°

B、120°

C、150°

D、180°3、单结晶体管触发电路输出的触发信号是。A、B、C、D、4、三相半波可控整流电路的自然换相点是(

)A、交流相电压的过零点；B、本相相电压与相邻相电压正、负半周的交点处；C、比三相不控整流电路的自然换相点超前30°；D、比三相不控整流电路的自然换相点滞后60°。5、三相全控桥式整流电路带大电感负载时，控制角α的有效移相范围是度。A、0°-90°；B、30°-120°；C、60°-150°；D、90°-150°；四、名词解释（3*3=9分）1、控制角2、导通角3、移相范围五、问答题（8*3=24分）1、有些晶闸管触发导通后，触发脉冲结束时它又关断是什么原因？2、如下图所示电路，试分析当开关Q置于位置1、2、3时，电路的工作情况并画出开关置于不同位置时，负载上得到的电压波形。3、可关断晶闸管GTO有哪些主要参数？其中哪些参数与普通晶闸管相同？哪些不同？六、计算题（11分）单相桥式全控整流电路，大电感负载，交流侧电流有效值为220V，负载电阻Rd为4Ω，计算当时，直流输出电压平均值、输出电流的平均值；若在负载两端并接续流二极管，其、又是多少？此时流过晶闸管和续流二极管的电流平均值和有效值又是多少？画出上述两种情形下的电压电流波形。**********学号：**********学号：姓名：****************系部：专业年级：*********************************************************课程名称电力电子技术考试学期学期14-15-02B卷考试方式闭卷考试类型考试所属系部自动化工程学院印刷份数适用班级附答题纸0页（考生将所有答案书写到答题纸上，在试题上答题无效）一、判断题（8*2=16分）1、给晶闸管加上正向阳极电压它就会导通。（）2、在单相全控桥整流电路中，晶闸管的额定电压应取U2。（）3、在三相半波可控整流电路中，电路输出电压波形的脉动频率为300Hz。（）4、双向晶闸管额定电流的定义，与普通晶闸管的定义相同（）5、三相桥式半控整流电路，带大电感性负载，有续流二极管时，当电路出故障时会发生失控现象。6、在桥式半控整流电路中，带大电感负载，不带续流二极管时，输出电压波形中没有负面积。（）7、KP2—5表示的是额定电压200V，额定电流500A的普通型晶闸管。（）8、双向晶闸管的额定电流的定义与普通晶闸管不一样，双向晶闸管的额定电流是用电流有效值来表示的。（）二、选择题（5*2=10分）1、单相半控桥整流电路的两只晶闸管的触发脉冲依次应相差度。A、180°，B、60°，c、360°，D、120°2、α为度时，三相半波可控整流电路，电阻性负载输出的电压波形，处于连续和断续的临界状态。A，0度，B，60度，C，30度，D，120度，3、三相半波可控整流电路的自然换相点是。A、交流相电压的过零点；B、本相相电压与相邻相电压正、负半周的交点处；C、比三相不控整流电路的自然换相点超前30°；D、比三相不控整流电路的自然换相点滞后60°。4、单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角α的最大移相范围是。A、0º-90°

B、0º-120°

C、0º-150°

D、0º-180°5、三相全控桥式整流电路带电阻负载，当触发角α=0º时，输出的负载电压平均值为。A、0.45U2；B、0.9U2；C、1.17U2；D、2.34U2；三、计算题（20分）如下左图所示，三相半波可控整流电路，大电感负载，电感内阻为2Ω，直接由220V交流电源供电，控制角α为60度，计算负载平均电压Ud、流过晶闸管的电流的平均值IdT与有效值IVT。四、问答题（40分）1、如上右图所示单相桥式半控整流电路，电阻性负载。当控制角α=90º时，画出：负载电压ud、晶闸管VT1电压uVT1、整流二极管VD2电压uVD2，在一周期内的电压波形图。2、双向晶闸管有哪几种触发方式？用的最多的有哪两种？3、晶闸管触发的触发脉冲要满足哪几项基本要求？4、晶闸管导通的条件是什么？导通后流过晶闸管的电流由什么决定？晶闸管的关断条件是什么？如何实现？晶闸管导通与阻断时其两端电压各为多少？五、画图题（14分）请利用六块锯齿波同步触发电路的X、Y控制端，来组成六路互相相差60°的双窄脉冲触发系统图，并画出其脉冲输出波形的相互关系图。**********学号：**********学号：姓名：****************系部：专业年级：*********************************************************课程名称考试学期学期卷考试方式考试类型所属系部印刷份数适用班级附答题纸0页一、填空（30分）1、为了减小变流电路的开、关损耗，通常让元件工作在软开关状态，软开关电路种类很多，但归纳起来可分为与两大类。2、对异步电动机实施变频调速控制，通常的控制方式有、、、等四种。3、PWM逆变电路的控制方法有、、三种。其中调制法又可分为、两种。4、通常变流电路实现换流的方式有、、、四种。5、在单相交流调压电路中，负载为电阻性时移相范围是，负载是阻感性时移相范围是。6、在电力晶闸管电路中，常用的过电压保护有；；；和等几种。7、提高变流置的功率因数的常用方法有、、、几种。8、目前常用的具有自关断能力的电力电子元件有、、、几种。二判断题,（20分）（对√、错×）1、三相桥式半控整流电路，带大电感性负载，有续流二极管时，当电路出故障时会发生失控现象。（）2、晶闸管并联使用时，必须采取均压措施。（）3、供电电源缺相、逆变桥元件损坏、逆变换流失败等故障。也会引起逆变失败。（）4、电压型逆变电路，为了反馈感性负载上的无功能量，必须在电力开关器件上反并联反馈二极管。（）5、用多重逆变电路或多电平逆变电路，可以改善逆变电路的输出波形，使它更接近正弦波。（）6、三相桥式全控整流电路，输出电压波形的脉动频率是150HZ。（）7、在普通晶闸管组成的全控整流电路中，带电感性负载，没有续流二极管时，导通的晶闸管在电源电压过零时不关断。（）8、在桥式半控整流电路中，带大电感负载，不带续流二极管时，输出电压波形中没有负面积。（）9、提高电力电子装置的工作频率，可以使电力电子装置的体积和重量减小。（）10、无源逆变电路，是把直流电能逆变成交流电能，送给电网，（）三、选择题（10分）1、在下面几种电路中，不能实现有源逆变的电路有哪几种。A、三相半波可控整流电路。B、三相半控整流桥电路。C、单相全控桥接续流二极管电路。D、单相半控桥整流电路。2、在有源逆变电路中，逆变角的移相范围应选为最好。A、=90º∽180º，B、=35º∽90º，C、=0º∽90º，3、晶闸管整流装置在换相时刻（例如：从U相换到V相时）的输出电压等于。A、U相换相时刻电压uU，B、V相换相时刻电压uV，C、等于uU+uV的一半即：4、三相全控整流桥电路，如采用双窄脉冲触发晶闸管时，下图中哪一种双窄脉冲间距相隔角度符合要求。请选择。5、晶闸管触发电路中，若使控制电压UC=0，改变的大小，可使直流电动机负载电压Ud=0，使触发角α=90º。达到调定移相控制范围，实现整流、逆变的控制要求。同步电压，B、控制电压，C、偏移调正电压。四、问答题（20分）1、根据下图简述升压斩波电路的基本工作原理。（图中设：电感L、与电容C足够大）2、单相桥式半控整流电路，电阻性负载。当控制角α=90º时，画出：负载电压ud、晶闸管VT1电压uVT1、整流二极管VD2电压uVD2，在一周期内的电压波形图。五、计算题（20分）1、在图示升压斩波电路中，已知E=50V，负载电阻R=20Ω，L值和C值极大，采用脉宽调制控制方式，当T=40µs，ton=25µs时，计算输出电压平均值U0，输出电流平均值I0。三相桥式全控整流电路，U2=100V，带电阻电感性负载，R=5Ω，L值极大。当控制角α=60º时，求：画出ud、id、iVT1、的波形。计算负载平均电压Ud、平均电流Id、流过晶闸管平均电流IdVT和有效电流IVT的值。**********学号：**********学号：姓名：****************系部：专业年级：*********************************************************课程名称考试学期学期卷考试方式考试类型所属系部印刷份数适用班级附答题纸0页（考生将所有答案书写到答题纸上，在试题上答题无效）一、填空（30分）1、双向晶闸管的图形符号是，三个电极分别是，和；双向晶闸管的的触发方式有、、、.。2、单相全波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为。三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为。（电源相电压为U2）3、要使三相全控桥式整流电路正常工作，对晶闸管触发方法有两种，一是用触发；二是用触发。4、在同步电压为锯齿波的触发电路中，锯齿波底宽可达度；实际移相才能达度。5、异步电动机变频调速时，对定子频率的控制方式有、、、。6、软开关电路种类很多，大致可分成电路、电路两大类。7、变流电路常用的换流方式有、、、四种。8、逆变器环流指的是只流经、而不流经的电流，环流可在电路中加来限制。9、提高变流置的功率因数的常用方法有、、。10、绝缘栅双极型晶体管是以作为栅极，以作为发射极与集电极复合而成。判断题,（20分）（对√、错×）半控桥整流电路，大电感负载不加续流二极管，输出电压波形中没有负向面积。()2、采用两组反并联晶闸管的可逆系统，供直流电动机四象限运行时，其中一组逆变器工作在整流状态，那么另一组就工作在逆变状态。（）3、晶闸管并联使用时，必须注意均压问题。（）4、无源逆变指的是不需要逆变电源的逆变电路。（）5、并联谐振逆变器必须是呈电容性电路。（）6、直流斩波电路只能实现降低输出直流电压的作用（）7、无源逆变指的是把直流电能转变成交流电能回送给电网。（）8、在三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反压为倍相电压U2。（）9、三相全控桥整流电路中，输出电压的脉动频率为150Hz。（）10、变频调速实际是改变电动机内旋转磁场的速度，达到改变输出转速的目的。（）三、选择题（每题2分10分）1、α为度时，三相桥式全控整流电路，带电阻性负载，输出电压波形处于连续和断续的临界状态。A、0度。B、60度。C、30度。D、120度。2、晶闸管触发电路中，若使控制电压UC=0，改变的大小，使触发角α=90º，可使直流电机负载电压Ud=0。达到调整移相控制范围，实现整流、逆变的控制要求。同步电压，B、控制电压，C、偏移调正电压。3、能够实现有源逆变的电路为。A、三相半波可控整流电路，B、三相半控整流桥电路，C、单相全控桥接续流二极管电路，D、单相桥式全控整流电路。4、如某晶闸管的正向阻断重复峰值电压为745V，反向重复峰值电压为825V，则该晶闸管的额定电压应为（）A、700VB、750VC、800VD、850V5、单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角α的最大移相范围是(

)A、90°

B、120°

C、150°

D、180°四、问答题（20分）1、实现有源逆变必须满足哪些必不可少的条件？（6分）2、根据对输出电压平均值进行控制的方法不同，直流斩波电路可有哪三种控制方式？并简述其控制原理。（7分）3、电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么？为什么电流型逆变电路中没有反馈二极管？（7分）五、计算题（每题10分，20分）1．在图示升压斩波电路中，已知E=50V，负载电阻R=20Ω，L值和C值极大，采用脉宽调制控制方式，当T=40µs，ton=25µs时，计算输出电压平均值U0，输出电流平均值I0。2、三相半波整流电路，如图所示：将变压器二次侧绕组等分为二段，接成曲折接法，每段绕组电压为100V。试求：晶闸管承受的最大反压是多少？变压器铁心有没有直流磁化？为什么？**********学号：**********学号：姓名：****************系部：专业年级：*********************************************************课程名称电力电子技术考试学期A卷考试方式闭卷考试类型考试所属系部自动化工程学院印刷份数120适用班级附答题纸0页（考生将所有答案书写到答题纸上，在试题上答题无效）一、填空题（18*2=36分）1、阳极A、阴极K、门极G；阳极和阴极加正向电压，门极接正向电压形成了足够门极电流时晶闸管导通；当晶闸管阳极电流小于维持电流IH时，导通的晶闸管关断。2、要有足够的驱动功率、触发脉冲前沿要陡幅值要高、触发脉冲要与晶闸管阳极电压同步。3、普通晶闸管、800V、100A4、1.57；157；1.5~25、40℃二、判断题（5*2=10分）1、×2、×3、×4、×5、√三、选择题（5*2=10分）1、C2、D3、A4、B5、A四、名词解释（3*3=9分）1、控制角：控制角也叫触发角或触发延迟角，是指晶闸管从承受正向电压开始到触发脉冲出现之间的电角度。2、导通角θ：是指晶闸管在一周期内处于导通的电角度。3、移相范围：移相范围是指一个周期内触发脉冲的移动范围，它决定了输出电压的变化范围。五、问答题（8*3=24分）1、解：晶闸管的阳极加正向电压，门极加正向触发脉冲时，晶闸管被触发导通。此后阳极电流逐渐上升到擎住电流后，去掉触发脉冲，则管子继续导通，知道电流升到负载电流后，进入正常工作状态。如果阳极电流还没有升到擎住电流值就去掉门极脉冲，则晶闸管就不能继续导通而关断。2、解：Q置于位置1：双向晶闸管得不到触发信号，不能导通，负载上无电压Q置于位置2：正半周，双向晶闸管Ⅰ+触发方式导通。负半周，由于二极管VD反偏，双向晶闸管得不到触发信号，不能导通，负载上得到半波整流电压。Q置于位置3：正半周，双向晶闸管Ⅰ+触发方式导通。负半周，双向晶闸管Ⅲ-触发方式导通，负载上得到近似单相交流电压。3、解：可关断晶闸管GTO的主要参数有：断态重复峰值电压、断态不娼妇峰值电压、反向重复峰值电压和反向不重复峰值电压、开通时间、关断时间等，这些参数定义与普通晶闸管相同。与普通晶闸管不同的是：（1）最大可关断阳极电流IATO。也是标称GTO额定电流的参数。与普通晶闸管的额定电流不同。（2）电流关断增益。定义为（3）维持电流与擎住电流。GTO的维持电流和擎住电流的含义和普通晶闸管的含义基本相同。但是，由于GTO的多元集成结构，使得每个GTO远的维持电流和擎住电流不可能完全相同。因此把阳极电流减小到开始出现某些GTO元不能再维持导通时的值称为整个GTO的维持电流；而规定所有GTO元都达到其擎住电流的阳极电流为GTO的擎住电流。六、计算题（11分）解：不接续流二极管时，由于是大电感负载，故接续流二极管时不接续流二极管时波形如图a所示；接续流二极管时波形如图b所示。**********学号：**********学号：姓名：****************系部：专业年级：*********************************************************课程名称电力电子技术考试学期B卷考试方式闭卷考试类型考试所属系部自动化工程学院印刷份数120适用班级附答题纸0页（考生将所有答案书写到答题纸上，在试题上答题无效）一、判断题（8*2=16分）1、×2、×3、×4、×5、×6、√7、×8、√二、选择题（5*2=10分）1、A2、C3、B4、D5、D三、计算题（20分）如下左图所示，三相半波可控整流电路，大电感负载，电感内阻为2Ω，直接由220V交流电源供电，控制角α为60度，计算负载平均电压Ud、流过晶闸管的电流的平均值IdT与有效值IVT。四、问答题（40分）1、如上右图所示单相桥式半控整流电路，电阻性负载。当控制角α=90º时，画出：负载电压ud、晶闸管VT1电压uVT1、整流二极管VD2电压uVD2，在一周期内的电压波形图。2、双向晶闸管有哪几种触发方式？用的最多的有哪两种？答：I+触发：T1接正电压，T2接负；门极G接正，T2接负。I-触发：T1接正，T2接负；门极G为负，T2接正。Ⅲ+触发T1接负，T2接正，门极G接正，T2接负。Ⅲ-触发T1接负，T2接正；门极G接负，T2接正。用得最多的是：I+、Ⅲ-。3、晶闸管触发的触发脉冲要满足哪几项基本要求？答：A:触发信号应有足够的功率。B:触发脉冲应有一定的宽度，脉冲前沿尽可能陡，使元件在触发导通后，阳极电流能迅速上升超过掣住电流而维持导通。C：触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压同步，脉冲移相范围必须满足电路要求。4、晶闸管导通的条件是什么？导通后流过晶闸管的电流由什么决定？晶闸管的关断条件是什么？如何实现？晶闸管导通与阻断时其两端电压各为多少？答：晶闸管导通的条件是：晶闸管阳极和阴极之间加正向阳极电压。门极和阴极之间加适当的正向阳极电压。导通后流过晶闸管的电流由主电路电源电压和负载大小决定。晶闸管的关断条件是：阳极电流小于维持电流。关断晶闸管可以通过降低晶闸管阳极－阴极间电压或增大主电路中的电阻。晶闸管导通时两端电压为通态平均电压（管压降），阻断时两端电压由主电路电源电压决定。五、画图题（14分）请利用六块锯齿波同步触发电路的X、Y控制端，来组成六路互相相差60°的双窄脉冲触发系统图，并画出其脉冲输出波形的相互关系图。**********学号：**********学号：姓名：****************系部：专业年级：*********************************************************课程名称考试学期学期卷考试方式考试类型所属系部印刷份数适用班级附答题纸0页（考生将所有答案书写到答题纸上，在试题上答题无效）一、填空（30分）零电压电路，零电流电路，恒压频控制，转差频率控制，矢量控制，直接转矩控制，计算法，调制法，跟踪控制法。异步调控法，同步调控法，器件换流，电网换流，负载换流，强迫换流，，，避雷器；阻容吸收；硒堆；压敏电阻；整流式阻容吸收；减小触发角；增加整流相数；采用多组变流装置串联供电；设置补偿电容。GTO；GTR；MOSFET；IGBT；二判断题（20分）（对√、错×）1、×；2、×；3、√；4、√；5、√6、×；7、√；8、×；9、√；10、×；三、选择题（10分）1、B；C；D；2、B；3、C；4、B；5、C；问答题（20分）1、当V处于通态时，电源E向电感L充电，设充电电流为I1，L值很大，I1基本恒定，同时电容C向负载供电，C很大，使电容器电压U0基本不变，设V处于通态的时间为ton，在ton时间内，电感L上积蓄的能量为EI1ton；当V处于断态时，E与L同时向电容充电，并向负载R提供能量。设V处于断态的时间为toff，在toff时间内L释放的能量为（U0-E）I1toff，在一周期内L积蓄的能量与释放的能量相等。可求得：分析不难看出该斩波电路是升压斩波电路。2、