电力电子试题.doc

1、（3）电力电子学是由 电力学 、 电子学 和 控制理论 三个学科交叉而形成的。 2、（2）电力电子技术的诞生是以1957年美国通用电气公司研制出第一个 晶闸管 为标志的，它是应用于电力领域的电子技术，是使用电力电子器件对 电能 进行变换和控制的技术。 3、（2）交流变直流称为 整流 ，直流变交流称为 逆变 。 4、（3）按照器件能够被控制电路信号所控制的程度，可分为三类：半控型器件 、 全控型器件 和不可控器件 。 5、（1）控制角α与逆变角β之间的关系为β=л-α 。 6、（1）单相半控桥电感性负载电路中，在负载两端并联一个续流二极管的目的是 防止失控现象的产生 。 7、（5）晶闸管的换相重叠角与电路的??触发角α?、???变压器漏抗XB? 、????平均电流Id?? 、???电源相电压U2???等到参数有关，对于三相半波可控整流电路，换相重叠角的影响，将使其输出电压平均值下降 。 8、（1）SPWM有两种调制方式：单极性和___双极性___调制。 9、（4）写出电力电子器件对应的英文简写名称：门极可关断晶闸管 GTO ；电力双极型晶体管 GTR（BJT） ；电力场效应晶体管MOSFET（Power-MOSFET） ；绝缘栅极双极型晶体管 IGBT 。 10、（2）PWM控制电路中， 载波频率 与 调制波频率 之比称为载波比。 11、（1）将直流电能转换为交流电能又馈送回交流电网的逆变电路称为有源 逆变器。 ⑴ 晶闸管开通的条件是什么？（3分） ⑵ 晶闸管维持导通的条件是什么？（3分） ⑶ 晶闸管关断的条件是什么？（3分） 答：⑴ 使晶闸管开通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。或：uAK0且uGK0。 ⑵ 维持晶闸管导通的条件是：使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。 ⑶ 晶闸管关断的条件是：利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。 2、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？（6分） 答：电压型逆变器当交流侧为阻感性负载时，需要向电源反馈无功功率。直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂开关器件都反并联了反馈二极管。而对电流型逆变器来说，当交流侧为阻感负载时，也需要提供无功能量反馈，但直流侧电感起缓冲无功能量的作用，因反馈无功能量时，直流电流并不反向，因此不必象电压型逆变器那样要给开关器件反并联二极管。 1、（16分）单相全控桥式整流电路接大电感负载，已知R=10Ω，a=45°，U2=100V，要求： （1）计算输出整流电压Ud，输出电流平均值Id；（6分） （2）计算晶闸管电流的有效值IV1；（3分） （3）按裕量系数2确定晶闸管的额定电流。（7分） 解：（1） （3分） (3分) (2) (3分) (3) (3分) 2×2.85=5.7(A) (2分) 选额定电流为10(A)的晶闸管。 （2分） 2、（8分）在右图所示的斩波电路中，已知E=200V，R=10Ω，L值极大，EM=30V，T=50μs，ton=20μs，计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值Io。 解：由于L值极大，故负载电流连续，于是输出电压平均值为 输出电流平均值为 3、（共26分）单相桥式全控整流电路，U2＝100V，负载中R＝2Ω，反电势E=60V，L 值极大，当α＝30°时，要求： （1）作出ud、id和i2的波形；（6分） （2）求整流输出平均电压Ud、输出电流Id，变压器二次电流有效值I2；（6分） （3）考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流范围；（8分） （4）如果考虑变压器漏感LB，如何求输出平均电压Ud，请列出方程组。（6分） 解：（1）ud、id和i2的波形如右图： （2）整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次侧电流有效值I2分别为 Ud＝0.9 U2 cosα＝0.9×100×cos30°＝77.97(V) Id ＝(Ud－E)/R＝(77.97－60)/2＝9(A) I2＝Id ＝9(A) （3）晶闸管承受的最大反向电压为： U2＝100 ＝141.4（V） 流