建筑工业学院2010-2011-1《电力电子技术》试卷A(答案).doc

安徽建筑工业学院20 10 —20 11 学年第 1 学期 《 电力电子技术》考试试卷（A卷答案） （闭卷 时间120分钟） 题 号 一 二 三 四 总分 得分 得分 填空题（每空1分，共20分） 功率电力电子器件的损耗包括两方面，一方面是 开关损耗 ，另一方面是 通态损耗 。 在电力开关管的驱动电路中，一般采用的电气隔离技术是 光 隔离和 电磁 隔离。 单相半控桥整流电路的两只晶闸管触发脉冲依次应相差 180 度。 α为 30 度时，三相半波可控整流电路，电阻性负载输出的电压波形处于连续和断续的临界状态。 三相桥式可控制整流电路，若输入电压为，电阻性负载，设控制角，则输出电压= 143.3 。 按逆变器交流侧接入电网还是一般负载，电力电子元件构成的逆变器可分为 有源 逆变器与 无源 逆变器两大类。 变流电路的换流方式有 器件换流 、 电网换流 、 负载换流 、 强迫换流 等4种。 设DC-DC变换器的升压斩波电路中，=10.0 V，占空比D=0.7，则= 33.3 V 。 正弦脉宽调制（SPWM）技术运用于电压型逆变电路中，当改变 调制波幅值 可改变逆变器输出电压幅值；改变 调制波频率 可改变逆变器输出电压频率；改变 载波频率 可改变开关管的工作频率。 PWM逆变电路主要控制方法有 计算法 、 调制法 、 跟踪控制法 。 得分 二、简答题（共28分） 晶闸管导通的条件是什么？怎样使晶闸管由导通变为关断？（4分） 答：1）晶闸管导通条件：①阴极与阳极之间施加正向阳极电压； ②门极与阴极之间施加适当的正向脉冲电压和电流。 2）晶闸管关断条件：将流过晶闸管的电流减小到其维持电流以下，可采用阳极电压反向、减小阳极电压或增大回路阻抗等形式。 2. 图2-1中阴影部分表示流过晶闸管的电流波形，其最大值为。试计算晶闸管的电流平均值、有效值；若选用额定电流A的晶闸管，计算此种电流波形下能承受的平均电流是多少？对应的电流最大值是多少？（8分） 图2-1 解：1） 2）A，则电流有效值为1.57=157A 即 3） 3. 三相交-交变频电路有哪两种接线方式？它们有什么区别？（4分） 答：三相交交变频电路有公共交流母线进线方式和输出星形联结方式两种接线方式。 两种方式的主要区别在于： 公共交流母线进线方式中，三组单相交交变频电路输出端必须隔离。为此，交流电动机三个绕组必须拆开，共引出六根线。 输出星形联结方式中，因为电动机中性点不和变频器中性点接在一起，电动机只引三根线即可，但是电源进线必须隔离，三组单相交交变频器要分别用三个变压器供电。 4. 无源逆变电路中电压型逆变器与电流型逆变器各有何特点？（4分） 答：直流侧是电压源称为逆变电路称为电压型逆变电路，直流侧是电流源逆变电路称为电流型逆变电路。 电压型逆变电路的主要特点是： ①直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。 ②交流侧输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗 情况的不同而不同。 ③逆变桥各臂都并联了反馈二极管。 电流型逆变电路的主要特点是： ①直流侧串联有大电感，相当于电流源。直流侧电流基本无脉动，直流回路呈现高阻抗。 ②交流侧输出电流为矩形波，并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电压波形和相位则因负载阻抗情况的不同而不同。 ③直流侧电感起缓冲无功能量的作用，没有反并联二极管。 5. 三相桥式 PWM型逆变电路中，设直流侧电压为，则输出相电压（输出端相对于直流电源中点的电压）和线电压SPWM波形各有几种电平，分别为多少？（4分） 答：1）三相桥式PWM型逆变电路中，输出相电压有2种电平，分别为和； 2）三相桥式PWM型逆变电路中，输出相电压有3种电平，分别为、0和。 6. 单相半波可控整流电路，电源设为正弦波。如（1）晶闸管内部短路，（2）晶闸管内部开路，在下面的坐标中画出其直流输出电压和晶闸管两端电压的波形。（4分） 得分 分析题（三题，共28分） 1. （12分）图3-1（a）为单相全桥逆变电路，带阻感性负载；图3-1（b）为V1、V2、V3、V4的驱动信号。 （1）图3-1（b）所示信号表明逆变电路采用何种调压方式？（2分） （2）对照图3-1（b）驱动信号，画出输出电压、电流波形。（4分） （3）分别写出（）、（）、（）、（）电流流通路径。在某些阶段需要分别考虑和情形。（6分） 图3-1 答：（1）表明逆变电路采用移相调压方式； （2）电压、电流波形如右图；