电力电子模拟测试试卷(附答案).

1、一、填空题（本题共一、填空题（本题共 8 小题，每空小题，每空 1 分，共分，共 20 分）分） 1、电子技术包括_信息电子技术_和电力电子技术两大分支，通常所说的模拟电子技术和数字电子技术就属 于前者。 2、为减少自身损耗，提高效率，电力电子器件一般都工作在_开关_状态。当器件的工作频率较高时， _开关_损耗会成为主要的损耗。 3、在 PWM 控制电路中，载波频率与调制信号频率之比称为_载波比_，当它为常数时的调制方 式称为_同步_调制。在逆变电路的输出频率范围划分成若干频段，每个频段内载波频率与调制信 号频率之比为桓定的调制方式称为_分段同步_调制。 4、面积等效原理指的是，_冲量_相等而

2、_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。 5、在 GTR、GTO、IGBT 与 MOSFET 中，开关速度最快的是_MOSFET_，单管输出功 率最大的是_GTO_，应用最为广泛的是_IGBT_。 6、设三相电源的相电压为 U2，三相半波可控整流电路接电阻负载时，晶闸管可能承受的最大 反向电压为电源线电压的峰值，即，其承受的最大正向电压为。 7、逆变电路的负载如果接到电源，则称为有源逆变，如果接到负载，则称为无源逆变。 8、如下图，指出单相半桥电压型逆变电路工作过程中各时间段电流流经的通路(用 V1,VD1,V2,VD2 表示)。 (1) 0t1 时间段内，电流的通路为_

3、 VD1_；(2) t1t2 时间段内，电流的通路为_ V1_； (3) t2t3 时间段内， 电流的通路为_ VD2_； (4) t3t4 时间段内， 电流的通路为_ V2_； (5) t4t5 时间段内，电流的通路为_ VD1_； 二、选择题（本题共二、选择题（本题共 10 小题，前小题，前 4 题每题题每题 2 分，其余每题分，其余每题 1 分，共分，共 14 分）分） 1、单相桥式 PWM 逆变电路如下图，单极性调制工作时，在电压的正半周是（B） A、V1 与 V4 导通，V2 与 V3 关断 B、V1 常通，V2 常断，V3 与 V4 交替通断 C、V1 与 V4 关断，V2 与 V

4、3 导通 D、V1 常断，V2 常通，V3 与 V4 交替通断 2、对于单相交流调压电路，下面说法错误的是（D） A、晶闸管的触发角大于电路的功率因素角时，晶 闸管的导通角小于 180 度 B、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角时，必须加宽脉冲或脉冲列触发，电路才能 正常工作 C、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角正常工作并达到稳态时，晶闸管的导通角为 180 度 D、晶闸管的触发角等于电路的功率因素角时，晶闸管的导通角不为 180 度 3、在三相三线交流调压电路中，输出电压的波形如下图所示，在 t1t2 时间段内，有（ C） 晶闸管导通。 A、1 个B、2 个C、3 个D、4 个 4、对于单

5、相交交变频电路如下图，在 t1t2 时间段内，P 组晶闸管变流装置与 N 组晶闸管变 流装置的工作状态是（C） A、P 组阻断，N 组整流B、P 组阻断，N 组逆变 C、N 组阻断，P 组整流D、N 组阻断，P 组逆变 5、电阻性负载三相半波可控整流电路中，控制角的范围是（D） A、30150B、0120C、15125D、0150 6、桓流驱动电路中加速电容 C 的作用是（A） A、加快功率晶体管的开通B、延缓功率晶体管的关断 C、加深功率晶体管的饱和深度D、保护器件 7、直流斩波电路是一种（ C）变换电路。 A、AC/ACB、DC/ACC、DC/DCD、AC/DC 8、为限制功率晶体管的饱和

6、深度，减少存储时间，桓流驱动电路经常采用（B） A、du/dt 抑制电路B、抗饱和电路C、di/dt 抑制电路D、吸收电路 9、已经导通的晶闸管的可被关断的条件是流过晶闸管的电流（A） A、减小至维持电流以下B、减小至擎住电流以下 C、减小至门极触发电流以下D、减小至 5A 以下 10、IGBT 是一个复合型的器件，它是（B） A、GTR 驱动的 MOSFETB、MOSFET 驱动的 GTR C、MOSFET 驱动的晶闸管D、MOSFET 驱动的 GTO 三、简答题（共三、简答题（共 3 小题，小题，22 分）分） 1、简述晶闸管导通的条件与关断条件。（7 分） 1、 （7 分） 晶闸管导通的

7、条件是：阳极承受正向电压，处于阻断状态的晶闸管，只有在门极加正向触发 电压，才能使其导通。门极所加正向触发脉冲的最小宽度，应能使阳极电流达到维持通态所 需要的最小阳极电流，即擎住电流以上。导通后的晶闸管管压降很小。 （3 分） 使导通了的晶闸管关断的条件是： 使流过晶闸管的电流减小至某个小的数值维持电流 以下。其方法有二： （1）减小正向阳极电压至某一最小值以下，或加反向阳极电压； （2 分） （2）增加负载回路中的电阻。 （2 分） 2、电压型逆变电路的主要特点是什么？（8 分） 2、 （8 分） (1) 直流侧为电压源或并联大电容，直流侧电压基本无脉动； （2 分） (2) 输出电压为矩形

8、波，输出电流因负载阻抗不同而不同； （3 分） (3) 阻感负载时需提供无功。为了给交流侧向直流侧反馈的无功提供通道，逆变桥各臂并联 反馈二极管。 （3 分） 3、简述实现有源逆变的基本条件，并指出至少两种引起有源逆变失败的原因（7 分） 3、 （7 分） （1）外部条件：要有一个能提供逆变能量的直流电源，且极性必须与直流电流方向一致， 其电压值要稍大于 Ud； （2 分） （2）内部条件：变流电路必须工作于90区域，使直流端电压 Ud 的极性与整流状态时相 反，才能把直流功率逆变成交流功率返送回电网。这两个条件缺一不可。 （2 分） 当出现触发脉冲丢失、晶闸管损坏或快速熔断器烧断、电源缺相等

9、原因都会发生逆变失败。 当逆变角太小时，也会发生逆变失败。 （3 分） 四、四、作图题（共 2 小题，每题 12 分，共 24 分） 1、三相全控桥，阻感负载，主回路整流变压器的接法是 D,y5，采用 NPN 管的锯 齿波触发器，要求在整流与逆变状态运行。同步变压器二侧电压经 R-C 滤波器 滤波后（滞后角为 30）接到触发电路。同步变压器的的接法为 Y/Y-10，4 接法， 如下图所示，选择晶闸管的同步电压。（要给出分析过程，分析依据） 晶 闸 管VT1VT2VT3VT4VT5VT6 主电路电压+Uu-Uw+Uv-Uu+Uw-Uv 同 步 电 压 1、 （12 分） 同步变压器的钟点数为 Y

10、/Y-10,4 晶 闸 管VT1VT2VT3VT4VT5VT6 主电路电压+Uu-Uw+Uv-Uu+Uw-Uv 同 步 电 压UsU-UsWUsV-UsUUsW-UsV 2、电路与波形如图所示。（1）若在 t1 时刻合上 K，在 t2 时刻断开 K，画出负载 电阻 R 上的电压波形；（2）若在 t1 时刻合上 K，在 t3 时刻断开 K，画出负载 电阻 R 上 的电 压波 形。 （ug 宽度 大于 3600）。 2、 （12 分） （a）电路图（b）输入电压 u2的波形图 五、计算题（共五、计算题（共 1 小题，共小题，共 20 分）分） 1、电路如图所示，单相全控桥式整流电路接大电感负载，R

11、=4，U2=220V。 （1）触发角为 60时，(a) 试求 Ud、Id、晶闸管电流平均值 IdVT、晶闸管电 流有效值 IVT、变压器副边电流有效值 I2；（b）作出 ud、id、iVT2、i2的波形 图（图标清楚，比例适当）。 （2）当负载两端接有续流二极管时， （a）试求 Ud、Id、IdVT、IVT、IVD、IdVD、 I2；（b）作出 ud、id、iVT2、iVD、i2的波形图（图标清楚，比例适当）。 五、计算题（共 1 小题，20 分） 1、(1) (a)Ud=0.9U2cos=0.9220cos600=99V （1 分） Id=Ud/R=99/4=24.75A（1 分） I2=Id=24.75A （1 分） IdVT=1800/3600Id=24.75/2=13.38A（1 分） IVT=（2 分） （b）波形如图 1 所示（3 分） （2） （a）Ud=0.9U2（1+cos）/2=0.9220（