重庆理工大学2015年 电力电子技术试卷B

1、 - 1 - 重庆重庆理工大学理工大学考试考试试卷试卷参考答案参考答案 20201 14 420201 15 5 学年第学年第一一学期学期 班级班级 学号学号 姓名姓名 考试科目考试科目 电力电子技术电力电子技术III B卷卷 闭卷闭卷 共共 5 页页 密密 封封 线线 学生答题不得超过此线学生答题不得超过此线 一、单项选择题（单项选择题（本大题共本大题共 10 小题，小题，每小题每小题 2 分，共分，共 20 分）分） 得分得分 评卷人评卷人 1. GTO 是晶闸管的派生器件，它属于 ( C ) A. 不可控器件 B. 半控型器件 C. 全控型器件 D. 电压控制型器件 2. 晶闸管元件上有

2、三个接线柱，其中“A“接线柱是 ( A ) A. 阳极 B.阴极 C. 正极 D.负极 3. 负载换流的逆变电路中，要求电源是 ( B ) A. 电压源 B. 电流源 C. AB 均可 D. AB 均不可 4. 在三相桥式全控整流电路中，共阳极组的某桥臂上的晶闸管为 VT3，则通常此桥臂上的另一个晶闸管是 ( D ) A. VT1 B. VT2 C. VT5 D. VT6 5. 对于升压斩波电路，负载电压 Uo 与输入电压 E 之间的关系，下列表述正确的是 ( B ) A. E B. E 1 1 C. E 1 D. E 1 6. 相控整流电路工作在逆变状态时，最不可能导致逆变失败的原因是（ A

3、 ） A. 逆变角太大接近 90 B. 晶闸管故障 C. 换相裕量角太小 D. 交流侧电源突然消失 7. 普通的吊扇的晶闸管调速器，常采用下列哪一种换流方式( B ) A. 器件换流 B. 电网换流 C.负载换流 D.强迫换流 8. 变压器漏感对整流换流电路的影响特点不包括（ C ） A. 获得的整流输出电压有所降低 B. 导致两只晶闸管同时导电流通电流 C. 当60时，的增大会导致换流时间增加 D. 导致流通过晶闸管的电流变平缓 9. 关于交流调功电路的特点描述不正确的是（ A ） A. 输出的电压波形是正弦波形 B. 输出电流的波形可能是正弦形状 C. 可以用两反并联的晶闸管实现开关功能

4、D. 各晶匝管的触发角取决于所需功率 10. 以下关于电力电子电路中的过电压的描述，错误的是 ( D ) A. 雷击可以引起电力电子电路的过电压 B. 电力电子电路中的器件的动作可以引起过电压 C. 压敏电阻可以用来抑制电力电子电路的过电压 D. RC 电路不能用于电力电子电路过电压的抑制 题号题号 一一 二二 三三 四四 五五 总分总分 总分人总分人 分数分数 - 2 - 重庆理工大学考试重庆理工大学考试试卷试卷参考答案参考答案 2012014 42012015 5 学年第一学期学年第一学期 班级班级 学号学号 姓名姓名 考试科目考试科目 电力电子技术电力电子技术III B卷卷 闭卷闭卷 共

5、共 5 页页 密密 封封 线线 学生答题不得超过此线学生答题不得超过此线 二、填空题（填空题（本大题共本大题共 10 小题，小题，每小题每小题 2分，共分，共 20 分）分） 得分得分 评卷人评卷人 1. IGBT 是复合型器件，它由两类器件组合而成，使得电流大、响应快；这两部分是_ _。 2. 电力电子器件开关频率较低时， 损耗是器件功率损耗的主要因素。 3. 擎住电流是晶闸管 的最小电流。 4. 电力电子电路的基本分析方法是把器件理想化的基础上将 。 5. 多重整流电路的顺序控制是通过 _ _来提高功率因数的。 6. 直流变直流电路包括直接直流变直流电路和间接直流变直流电路，直接直流变直流

6、电路又称为_ _。 7. 电流型逆变电路中的电感的作用是 。 8. 对于单相交流调压电路而言，带阻性负载时，控制角的移相范围为_ _。 9. PWM 波形生成的方法有计算法、调制法和跟踪控制法，其中调制法采用的载波通常是_ _波形。 10. 对高压型的电力电子装置，当单个晶闸管的电压定额不能满足要求，需要同时串联多个晶闸管，通常采用并联 RC 支路 的方法来解决各晶闸管电压分配不均匀的问题，此问题又叫_ _问题。 三、简答题（三、简答题（本大题共本大题共 4 小题，小题，每小题每小题 5 分，共分，共 20 分）分） 得分得分 评卷人评卷人 1. 普通晶闸管为什么只能控制导通，不能控制关断？

7、双晶体管模型双晶体管模型表明表明，V1、V2 的共基极电流增益分别是的共基极电流增益分别是 1、 2。 1+ 2=1 是器件临界导通的条件，大于是器件临界导通的条件，大于 1 导通，小于导通，小于 1 则关断。则关断。 晶体管的特性是在低发射极电流下晶体管的特性是在低发射极电流下 是很小的，而当发射极电流建立起来之后，是很小的，而当发射极电流建立起来之后， 迅速增大。迅速增大。 在晶体管阻断状态下，在晶体管阻断状态下，IG=0，而，而 1+ 2 是很小的。由上式是很小的。由上式可看出，此时流过晶闸管的漏电流只是稍大于两个晶体管漏电流之和。如可看出，此时流过晶闸管的漏电流只是稍大于两个晶体管漏电

8、流之和。如 果注入触发电流使各个晶体管的发射极电流增大以致果注入触发电流使各个晶体管的发射极电流增大以致 1+ 21.15 趋近于趋近于 1 的话，流过晶闸管的电流的话，流过晶闸管的电流 IA（阳极电流）将趋近于无穷大，从（阳极电流）将趋近于无穷大，从 而实现器件而实现器件深深饱和导通饱和导通，而，而不能不能从门极抽出电流从门极抽出电流。 2. 带平衡电抗器的双反星型整流器有哪些特点，工作在什么场合？ 电路结构的特点电路结构的特点：1.二次侧为两组匝数相同极性相反的绕阻，分别接成两组三相半波电路。二次侧为两组匝数相同极性相反的绕阻，分别接成两组三相半波电路。2.2.二次侧两绕组的极性相反可消除

9、铁芯的二次侧两绕组的极性相反可消除铁芯的 直流磁化，虽然两组相电流的瞬时值不同，但是平均电流相等而绕组直流磁化，虽然两组相电流的瞬时值不同，但是平均电流相等而绕组的极性相反，所以直流安匝互相抵消。的极性相反，所以直流安匝互相抵消。3.平衡电抗器保证两组三相半波平衡电抗器保证两组三相半波 整流电路能同时导电。整流电路能同时导电。4.与三相桥式电路相比，双反星形电路的输出电流可大一倍。与三相桥式电路相比，双反星形电路的输出电流可大一倍。此此整流器经常应用于低电压大电流场合。整流器经常应用于低电压大电流场合。 - 3 - 重庆理工大学考试试卷重庆理工大学考试试卷参考答案参考答案 2012014 42

10、012015 5 学年第一学期学年第一学期 班级班级 学号学号 姓名姓名 考试科目考试科目 电力电子技术电力电子技术III B卷卷 闭卷闭卷 共共 5 页页 密密 封封 线线 学生答题不得超过此线学生答题不得超过此线 3. 什么是逆变？基于晶闸管的三相半波相控整流器能否用于逆变，为什么？ 逆变（逆变（invertion） ：把直流电转变成交流电的过程。逆变电路：把直流电逆变成交流电的电路。当交流侧和电网连结时，为有源逆变） ：把直流电转变成交流电的过程。逆变电路：把直流电逆变成交流电的电路。当交流侧和电网连结时，为有源逆变 电路。电路。 产生逆变的条件产生逆变的条件：1. 要有直流电动势，其极

11、性须和晶闸管的导通方向一致，要有直流电动势，其极性须和晶闸管的导通方向一致，2. 其值应大于变流器直流侧的平均电压。要求晶闸管的其值应大于变流器直流侧的平均电压。要求晶闸管的 控制角控制角 /2，使，使 Ud 为负值。两者必须同时具备才能实现有源逆变。为负值。两者必须同时具备才能实现有源逆变。 因其整流电压因其整流电压 ud不出现负值，直流侧也出现不出现负值，直流侧也出现了了负极性的电动势，故能实现有源逆变，欲实现有源逆变，只能采用全控电路。负极性的电动势，故能实现有源逆变，欲实现有源逆变，只能采用全控电路。 4. 什么是 PWM 的面积原理等效原理，规则采样法如何产生 PWM 波？ PWM

12、的基本原理是的基本原理是面积等效原理面积等效原理：冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。冲量相等而形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。1. 冲量即指窄脉冲冲量即指窄脉冲 的面积。的面积。2. 效果基本相同，是指环节的输出响应波形基本相同。效果基本相同，是指环节的输出响应波形基本相同。 3. 如果把各输出波形如果把各输出波形用傅里叶变换分析，则其低频段非常接近，仅在高用傅里叶变换分析，则其低频段非常接近，仅在高 频段略有差异。频段略有差异。 四、四、计算计算分析题（分析题（本大题共本大题共 4小题，共小题，共 40 分分） 得分得分 评卷人评卷人

13、1. 图 1.1 所示三相半波可控整流电路对纯电阻负载 R 供电， 其中2R ，变压器副边输出电压 U2=100V， =45。要求： （1） 在图 1.2 中画出ud， uVT1的波形， 并标注出相应的坐标值； （2）计算 Ud，Id。 （3）确定管子 VT1、VT2、VT3的电压和电流 定额（10 分） 图 1.1 图 1.2 - 4 - 重庆理工大学考试试卷重庆理工大学考试试卷参考答案参考答案 20201 14 420152015 学年第一学期学年第一学期 班级班级 学号学号 姓名姓名 考试科目考试科目 电力电子技术电力电子技术III B卷卷 闭卷闭卷 共共 5 页页 密密 封封 线线 学

14、生答题不得超过此线学生答题不得超过此线 2. 在图 2 所示斩波电路中已知100E V，L 值和 C 值极大，10R ，采用脉宽调制控制方式， （1）说明该斩波电路的工作原 理； （2）当 T=100us，ton=25us 时，计算电路达到稳态时的输出电压 Uo和电流 Io。 （8 分） 3. 如图 3.1 所示的亮度可调台灯的工作原理，输入电压 U1=220V，灯丝为纯阻性，阻值 R968，假设使灯丝阻值不随亮度 变化，(1) 确定触发角的移相范围；(2) 在图 3.2 中画出触发角 90 时，负载电压 0 u和电流 0 i的波形； (3) 计算电路 90 时 的功率因数。 （10 分） 图 2 图 3.1 图 2 图 3.2 - 5 - 重庆理工大学考试试卷重庆