东北大学《电力电子电路》期末考试(A)-答案

学习中心：院校学号：姓名课程名称：电力电子电路 东北大学继续教育学院电力电子电路试卷（作业考核线上2）A卷（共5页）总分题号一二三四五六七八九十得分一、单选题（每题3分，共12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（C）度。A、60°B、120°C、180°D、360°2.三相半波可控整流电路，负载两端分别接（B）。A.整流变压器输出端和中性点B.整流电路输出端和中性点C.共阴极组整流电路输出端和共阳极组整流电路输出端D.平波电抗器两端3.三相输入-三相输出交-交变频电路主要有（ B）。A.三相三线制方式和三相四线制方式B.高阻方式和低阻方式C.串联方式和并联方式D.公共交流母线进线方式和输出Y形联结方式4.120°导电型交-直-交电流变频器，任意时刻有（B）导通。A.一只开关管B.两只开关管C.三只开关管D.四只开关管二、多选题（每题4分，共8分）1.全控型电力电子器件有（BC）。Thyristor、GTR、P-MOSFET、IGBTGTR、P-MOSFET、IGBT、IGCTIGBT、MCT、GTR、GTOPowerDiode、MCT、GTO、IGBT2.三相桥式全控整流电路，自然换相点是（ BCD ）。A. 三相电源线电压的过零点B. 三相电源相电压正半周波形的交点C. 三相电源相电压负半周波形的交点D. 三相电源线电压正半周波形的交点三．问答题（每题5分，共30分）1．试说明晶闸管的动态参数断态电压临界上升率du/dt。答：晶闸管的动态参数有断态电压临界上升率du/dt和通态电流临界上升率等，若du/dt过大，就会使晶闸管出现_误导通，若di/dt过大，会导致晶闸管损坏。2.并联谐振式逆变电路利用负载进行换流，为保证换流应满足什么条件？答：在并联谐振逆变电路中是利用负载电压进行换相的，因此要求负载电流应略超前负载电压。逆变电路与整流电路相对应，把直流电变成交流电称为逆变，当交流侧接在电网上，即交流侧接有电源时，为有源逆变；当交流侧直接和负载链接时，为无源逆变。逆变电路的应用非常广泛。在已有的各种电源中，蓄电池、干电池、太阳能电池等都是直流电源，当需要这些电源向交流负载供电时，就需要逆变电路。3.说明同步调制有何优缺点。答：在同步调制方式中，在变频时载波比N等于常数。调制波信号频率变化时载波比N不变，调制波信号半个周期内输出的脉冲数是固定的，脉冲相位也是固定的。同步调制时输出SPWM波形稳定，正、负半周完全对称，但在低频时输出电压的谐波含量比高频时大得多，低频输出特性不好。4.什么是IGBT的擎住效应？答：IGBT内部存在一个寄生的晶体管（极极之间存在PN结），当集电极电流大到一定程度时寄生晶体管导通，栅极失去控制作用。此时，漏电流增大，造成功耗急剧增加，器件损坏。使用中应避免出现集电极电流过大的情况。IGBT内部寄生一个PNPN晶闸管，你所说的擎住现象应该指的是lanch-up（闩锁），早期八九十年代的PT型IGBT，这种现象较为严重，但因为现在的技术已经有很大提升，尽量避免lanch-up的发生，所以目前的IGBT静态下不容易发生lanch-up，尽管电流较大（最大至短路电流，饱和电流）。现在的IGBT能够出现lanch-up现象，一般是在短路中开关的状态，如果发生短路，电流增至最大，如果IGBT关断动作过硬，会容易导致lanch-up的发生。所以一般的应用中，如果检测到短路，一般会将采用软关断的办法解决，避免发生lanch-up。5.交流调功电路常用于什么样的负载？答：交流调压电路广泛用于灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制）及异步电知动机的软起动，也用于异步电动机调速。在供用电系统中，还常用于对无功功率的连续调节。此外在高电压小电流或低电压大电流直流电源中，也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。交流调功电路是将负载与交流电源接通几个周波，再断开几个周波，通过改变接通周波数与断开周波数的比值来调节容负载所消耗的平均功率。交流调功电路常用于电炉温度这样时间常数很大的控制对象。由于控制对象的时间常数大，没有必要对交流电源的每个周期进行频繁控制。1、指代不同：交流调压对单相交流电的电压进行调节的电路。交流调功是一种以晶闸管（电力电子功率器件）为基础，以智能数字控制电路为核心的电源功率控制电路。2、原理不同：交流调压为了减少对周围通信设备的干扰，晶闸管在电源电压过零时开始导通。交流调功通过对电压、电流和功率的精确控制，从而实现精密控温。3、优点不同：交流调压电路控制方便，调节速度快，装置的重量轻、体积小，有色金属消耗也少。交流调功具有效率高、无机械噪声和磨损、响应速度快、体积小、重量轻等诸多优点。6.单相交流调压电路带阻感性负载时，稳态运行情况下控制角α的移相范围是多大，才能保证正常调压？四．简述降压斩波电路工作原理。（共10分）五．考虑2～3倍安全裕量，求KP100型晶闸管中流过电流i时所能承受的最大平均电流值。（共10分）六．（共15分）三相半波可控整流电路，反电动势阻感负载，U2=100V，L=∞，R=1，变压器漏感LB=1mH，，电动机反电势E=50V。求：负载电压Ud电枢电流Id重叠角γ画出输出电压ud的波形画出流经各晶闸管的电流波形iT 七．（共15分）三相全