电力电子技术期末考试试题与答案详解.docVIP

试卷类型：A考试科目：电力电子学专业：电气工程及其自动化班级：

装订线

共NUMPAGES4页第PAGE3页

共NUMPAGES4页第PAGE1页

电力电子考试试卷

得分

评卷人

一、（共15分)

1．写出下列电路符号的名称。

(a)(b)(c)(d）

晶闸管电力场效应晶体管MOSFET电力晶体管GTR绝缘栅双极晶体管IGBT

2．画出单结晶体管的电路符号及伏安特性；说明单结晶体管的导通条件和截止条件。

导通条件：ue＞Up，ie＞Ip（2分）

截止条件：ue＜Uv，ie＜Iv（2分)

3．在第1题所给的器件中，哪些属于自关断器件?

（b)，（c），（d)

得分

评卷人

二、(共18分）

具有续流二极管的单相桥式全控整流电路，对发电机励磁绕组供电。绕组的电阻为5Ω，电感为0.4H，励磁直流平均电流Id为30A，交流电源电压U2为220V。

（1）画出电路图；

(2）计算晶闸管和续流二极管的电流有效值；电源电流I2、容量S以及功率因数；

(3）作出整流输出电压ud、输出电流id和电源电流i2的波形；

(4）若电压和电流都考虑2倍的安全裕量，采用KP50－8的晶闸管是否合理？为什么?

（1)（3）

(2）由

解得α=59o（4）∵

∴采用KP50－8的晶闸管是合理的。

∴

得分

评卷人

三、（共25分）变流电路如图所示。

已知:U2=200V，R=2Ω，L=∞,LB=1mH，α=45o，EM=100V。

1．计算输出直流平均电压Ud、平均电流Id和换流重叠角γ;标出Ud和EM的实际极性，说明变流电路和直流电动机的工作状态。

2．作出输出电压ud、流过晶闸管VT1的电流iT1的波形。

3．若电动机处于发电制动状态，变流电路应工作在有源逆变状态。此时，控制角α应大于90o。

画出β=45o，v相触发脉冲丢此时输出电压ud的波形.这种情况称为逆变失败。当β小于γ时也

将出现这种情况。为了防止这种情况的发生，逆变角β不能太小，说明其确定依据，给出一般取值范围。

根据晶闸管的关断时间、换流重叠角和安全裕量角来确定βmin，一般取30o~35o

1．由（Xb=wLb=100pi*1mH=0.1pi)解得：

由解得:γ=3o

Ud和EM的极性均为上正下负,变流电路工作在可控整流状态,电动机工作在电动运行状态。

2。

得分

评卷人

四、(共10分）由实验测得某整流电路的输出电压波形如图4—1所示。

1．电路全称为三相桥式全控整流电路，波形对应的控制角α=30’，Ud=2U2。晶闸管的触发脉冲要求用宽脉冲或双窄脉冲.在图4—2中画出uT1波形。

2．若负载为大电感负载，则控制角α的移相范围是0～90o，在图4—3中画出α=90o的ud波形。

图4—3

图4-2

图4-1

得分

评卷人

五、（共8分）

已知：电源电压为220V，R=2Ω，L=5.5mH.

α=30o，触发信号为宽脉冲时，

求负载电流有效值、功率及功率因数，写出电流表达式。

2．若使输出电压大小可调，给出移相控制的移相范围。

1．io为正弦波Io=83A，Po=13.778KW，。

2．41o~180o。

得分

评卷人

六、（共12分）斩波电路如图所示。

1．从输出电压的量值上看,此电路为降压型斩波器，电动机工作在第一象限，处于电动运行状态.为了改变负载两端直流平均电压的大小，可以采用PWM、PFM和混合调制三种调制方法。

2．已知：E=110V，R=0.5Ω，Em=16V,L足够大，斩波