汉口学院电力电子技术试卷A参考答案及评分标准.doc

第 1页(共3页) 第 2 页(共 3页) 第 3 页(共3页) 第 4 页(共 页) 第 5 页(共 页) 第 6 页(共 页) 第 7 页(共 页) 第 8 页(共 页) 解：输出电压平均值为： 输出电流平均值为： 3．(10分)一台调光台灯由单相交流调压电路(如图所示)供电，设该台灯可看作电阻负载，在α=0(时输出功率为最大值，试求功率为最大输出功率的50%时的开通角α。 解：α=0(时的输出电压最大，为 此时负载电流最大，为 因此最大输出功率为：Pmax=Uomax Iomax 输出功率为最大输出功率的50%时，有： Pmax=Uomax Iomax=U21／R 此时， 又由， 解得 五．计算题（共30分） 得分 评阅人 (10分)单相桥式全控整流电路，U2=100V，负载中R=20，L值极大，当α=30°时， 要求：①作出Ud、Id、和I2的波形； ②求整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次电流有效值I2 解：①Ud、Id、和I2的波形如下图： 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） Id=Ud/R=77.97/2=38.99(A) I2=Id=38.99(A) 2．(10分) 在下图所示的升压斩波电路中，已知E=50V，L值和C值极大，R=20Ω，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UO，输出电流平均值IO。 四. 作图题（每小题8分，共16分） 得分 评阅人 1．试分别画出 1）晶闸管、2）GTO、3）IGBT三种电力电子器件的电气符号，标明各个引脚名称。 解:作出三种电力电子器件的电气符号如下图所示: 2．单相桥式半控整流电路如下图所示，电阻性负载，画出整流二极管（VD3、VD4）在一周内承受的电压波形。 解：注意到二极管的特点:承受电压为正即导通。因此，二极管承受的电压不会出现正的部分。在电路中器件均不导通的阶段，交流电源电压由晶闸管平衡。整流二极管在一周内承受的电压波形如下： 2.下图为具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路,问该变压器还有直流磁化问题吗?试说明:晶闸管承受的最大反向电压为。 答：具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路，该变压器没有直流磁化问题。因为单相全波可控整流电路变压器二次侧绕组中，在正负半周上下绕组中的电流方向相反，波形对称，其一个周期内的平均电流为零，故不存在直流磁化的问题。 以下分析晶闸管承受最大反向电压及输出电压和电流波形的情况。 ①以晶闸管VT2为例。当VT1导通时，晶闸管VT2通过VT1与2个变压器二次绕组并联，所以VT2承受的最大电压为。 3．使变流器工作于有源逆变状态的条件是什么? 答：条件有二： ①直流侧要有电动势，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流电路直流侧的平均电压； ②要求晶闸管的控制角α＞π/2使Ud为负值。 以上两者必须同时具备才能实现有源逆变。 4．换流方式有那儿种？各有什么特点？ 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。 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。 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。 强迫换流：设置附加换流电路，给欲关断的晶闸管强追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。 晶闸管电路不能采用器件换流,根据电路形式的不同采用电网换流、负载换流和强迫换流3种方式。 ---------------------------- 密 ---------------------------------- 封 -------------------------- 线 --------------------------------------------- 二.判断题（每小题1分，共10分，正确的打√，错误的打×） 得分 评阅人 1．电力二极管大多是横向导电结构,即电流在硅片内流动的总体方向是与硅片表面平行的。（×） 2．若要使已导通的GTO关断，可利用在门极加一个负脉冲信号即可。（√ ） 3．无源