电力电子技术答案.doc

电力电子技术试题（A）答案：
一、填空题
1、GTR、GTO、MOSFET、IGBT、MOSFET、GTR。
2、要有足够的驱动功率、触发脉冲前沿要陡幅值要高、触发脉冲要与晶闸管阳极电压同步。
3、均流、串专用均流电抗器。
4、正弦波、方波。
5、双向晶闸管、800V、 100A。
6、同一桥臂、不同桥臂。
7、增加、下降、下降、增加。
8、逆变电源、 逆变桥。负载、 电抗器、 大于。
9、快速熔断器、串进线电抗器、接入直流快速开关、控制快速移相使输出电压下降。
10、Ⅰ+、 Ⅰ-、 Ⅲ＋、 Ⅲ-。
二、判断题：
1、√、 2、×、 3、×、 4、×、 5、√、 6、×、 7、×、 8、×、
9、×、 10、√ 。
三、选择题：
1、A、 2、C、 3、B、 4、A、 5、A。
四、问答分析题：
1、R、C回路的作用是：吸收晶闸管瞬间过电压，限制电流上升率，动态均压作用。R的作用为：使L、C形成阻尼振荡，不会产生振荡过电压，减小晶闸管的开通电流上升率，降低开通损耗。、
2、单结晶体管特性曲线可分为：截止区、负阻区、饱和导通区。

3、

五、计算题。
1、 解：整流电路输出电压的平均值为：Ud=0.45U2(1+cosα)/2＝74.25V整流电路输出电压的有效值为：
U=U2[sin2α/4π+(π-α)/2π]1/2=139.5V整流输出电流的平均值为：Id=Ud/Rd=7.425A   有效值为：I=U/Rd=13.95A电流的波形系数为：Kf=I/Id=13.95/7.425=1.88晶闸管承受的最大正反向电压为：UTM=21/2U2=21/2×220=311V  UDRM=2×311=622V 取700V电流的有效值为：ITn=1.57IT(AV)>2I     IT(AV)>2I/1.57=2×13.95/1.57=17.3A  取20A

2、解：（1）负载上最大输出平均电压为Udm=IdmRd=25×4=100V又因为Ud=0.9U2(1+cosα)/2当α＝0时，Ud最大，即Udm=0.9U2，U2=100/0.9=111V所以变压器的变比为K=U1/U2=220/111=2(2)因为α＝0时，id的波形系数为
Kf=(2π2)1/2/4=1.11所以负载电流有效值为：I=KfId=1.11×25＝27.5A所选导线截面积为：S>I/J=27.5/6=4.6mm2，选BU-70铜线。（3）考虑到IT=I/21/2，则晶闸管的额定电流为IT(AV)>IT/1.57=27.5/21/2×1.57=12.5A,取30A.晶闸管承受最大电压UTm=21/2U2=157V，取400V选晶闸管型号为KP30-4（4）S=U2I2=U2I=111×27.5＝3.08KVA
《电力电子技术》B试卷答案
一、填空（每空1分，36分）
1、请在正确的空格内标出下面元件的简称：
电力晶体管 GTR  ；可关断晶闸管GTO ；功率场效应晶体管 MOSFET ；绝缘栅双极型晶体管 IGBT  ；IGBT是  MOSFET 和  GTR  的复合管。
2、晶闸管对触发脉冲的要求是   要有足够的驱动功率  、    触发脉冲前沿要陡幅值要高    和  触发脉冲要与晶闸管阳极电压同步。
3、多个晶闸管相并联时必须考虑　均流 的问题，解决的方法是   串专用均流电抗器。 
4、在电流型逆变器中，输出电压波形为 正弦波  ，输出电流波形为　 方波? 。
5、型号为KS100-8的元件表示   双向晶闸管  晶闸管、它的额定电压为   800V  伏、额定有效电流为  100A  。
6、180°导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在  同一桥臂  上的上、下二个元件之间进行；而120o导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在 不同桥臂上的元件之间进行的。
7、当温度降低时，晶闸管的触发电流会  增加  、正反向漏电流会  下降  ；当温度升高时，晶闸管的触发电流会 下降 、正反向漏电流会  增加 。
8、  在有环流逆变系统中，环流指的是只流经 ?逆变电源   、     逆变桥  而不流经  负载  的电流。环流可在电路中加    电抗器   来限制。为了减小环流一般采控用控制角α   大于  β的工作方式。
9、常用的过电流保护措施有  快速熔断器 ?、 串进线电抗器、 接入直流快速开关 、 控制快速移相使输出电压下降。（写出四种即可）
10、双向晶闸管的触发方式有   Ⅰ+、 Ⅰ-、  Ⅲ＋、  Ⅲ-     四种 。
二、判断题,（每题1分，10分）（对√、错×）
1、 在半控桥整流带大电感负载不加续流二极管电路中，电路出故障时会出现失控现象。  （ √ ）
2、 在用两组反并联晶闸管的可逆系统，使直流电动机实现四象限运行时，其中一组逆变器工作在整流状态，那么另一组就工作在逆变状态。  （  ×  ）
三、选择题（每题3分，15分）
1、单相半控桥整流电路的两只晶闸管的触发脉冲依次应相差  A 度。
A、180°，  B、60°，  c、360°，  D、120°
2、α为    C    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。
A，0度，  B，60度，  C，30度，  D，120度，
3、晶闸管触发电路中，若改变    B   的大小，则输出脉冲产生相位移动，达到移相控制的目的。
A、同步电压，  B、控制电压，  C、脉冲变压器变比。
4、可实现有源逆变的电路为    A   。 
A、三相半波可控整流电路，        B、三相半控桥整流桥电路，
C、单相全控桥接续流二极管电路，  D、单相半控桥整流电路。
5、在一般可逆电路中，最小逆变角βmin选在下面那一种范围合理   A   。
  A、30o-35o，   B、10o-15o，   C、0o-10o，    D、0o。
四、 计算题（2小题，共20分）
五、 1、 单相桥式全控整流电路，大电感负载。已知： U2＝220V；Rd＝4Ω。试求：当α＝60°时，分别计算负载两端并接续流二极管前后的Ud 、IdT、IdD及IT、ID 值。（10分）
六、
2、 对三相桥式全控整流电路大电感负载，已知U2＝100V，电感的内阻为10Ω。求α=45°时Ud 、ID、IdT、及IT值。（10分）

1、解：1)不接续流二极管时

2) 接续流二极管时

2、解：

电力电子技术试题（C）答案
一、填空
1、  零电压电路，零电流电路，
2、  恒压频控制，转差频率控制，矢量控制，直接转矩控制，
3、  计算法，调制法，跟踪控制法。异步调控法，同步调控法，
4、  器件换流，电网换流，负载换流，强迫换流，
5、  ，  ，
6、  避雷器；阻容吸收；硒堆；压敏电阻；整流式阻容吸收；
7、  减小触发角；增加整流相数；采用多组变流装置串联供电；设置补偿电容。
8、  GTO；GTR；MOSFET；IGBT；
二判断题,
1、   1、×；    2、×；    3、√；    4、√；    5、√
6、×；    7、√；    8、×；    9、√；    10、×；
三、选择题
1、B；C；D；2、B；3、C；4、B；5、C；
四、问答题
1、      当V处于通态时，电源E向电感L充电，设充电电流为I1，L值很大，I1基本恒定，同时电容C向负载供电，C很大，使电容器电压U0基本不变，设V处于通态的时间为ton，在ton时间内，电感L上积蓄的能量为EI1ton；当V处于断态时，E与L同时向电容充电，并向负载R提供能量。设V处于断态的时间为toff，在toff时间内L释放的能量为（U0-E）I1toff，在一周期内L积蓄的能量与释放的能量相等。可求得：               分析不难看出该斩波电路是升压斩波电路。

 2、

        （ud）                     （uVT1）                 （uVD1）

五、计算题
1、  U0=133.3V；I0=6.67A；
2、

Ud=117V； Id=23.4A； IdVT=7.8A； IVT=13.5A；
《电力电子技术》（D）答案
一、填空
1、 第一阳极T1，第二阳极T2，门极G；I+，I-，III+，III-；

2、U2；U2。
3、大于60º小于120º的宽脉冲，脉冲前沿相差60º的双窄脉冲，
4、240º；0º—180º。
5、恒压频比控制、转差劲频率控制、矢量控制、直接转矩控制。
6、零电压、零电流
7、器件换流；电网换流；负载换流；强迫换流。
8、两组反并联的逆变桥；不流经负载；采用串联电抗器。
9、减小触发角；增加整流相数；采用多组变流装置串联供电；设置补偿电容。
10、电力场效应晶体管栅极为栅极；以电力晶体管集电极和发射极
二、判断题,
1、√；2、╳；3、╳；4、╳；5、√；6、╳；7、╳；8、╳；9、╳；10、√；
一、       选择题
1、  B；2、C；3、A、D；4、A；5、D。
二、       问答题
1、  实现有源逆变必须外接一直流电源，其方向与晶闸管电流方向相同，其数值要稍大于逆变桥电压，才能提供逆变能量。另外变流器必须工作在β<90º，（α>90º）区域，使Ud<0，才能把直流功率逆变为交流功率返送电网。
2、  第一种调制方式为：保持开关周期不变，改变开关导通时间ton称为脉宽调制。简称“PWM”调制。第二种调制方式为：保持开关导通时间ton不变，改变开关周期，称为频率调制。简称为“PFM”调制。第三种调制方式为：同时改变周期T与导通时间ton。使占空比改变，称为混合调制。
3、  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。
《电力电子技术》（E）答案

一、 选择题
1、（D） 2、（A） 3、（B） 4、（A） 5、（C）
6、（B） 7、（A） 8、（B）

二、 填空题

1、冲量； 形状
2、MOSFET； GTO； IGBT
3、；
4、有源；无源

5、 GTR； IGBT
6、基波电流相移； 电流波形畸变
7、均压
8、 2~4
9、交流变直流； 直流变交流； 直流变直流；交流变交流

三、简答

1、
答：
（1）触发信号常采用脉冲形式。
（2）触发电路输出的脉冲应具有足够大的功率。
（3）触发脉冲电压的前沿要陡，要求小于10us，而且要有足够的宽度。
（4）触发脉冲与晶闸管阳极电压必须同步。
（5）触发脉冲满足主电路移相范围的要求。
2、
答：在正弦脉冲宽度调制（SPWM）中，把希望输出的波形称作调制信号；
而对它进行调制的三角波或锯齿波称为载波信号；
载波频率fc与调制信号频率fr之比，N= fc / fr称为载波比。

3、
答：1）在逆变电路中，使电源瞬时电压与直流电源E顺极性串联，出现很大的短路电流流过晶闸管与负载，称为逆变失败或逆变颠覆。
2）逆变失败的原因主要有：晶闸管损坏；触发电路不可靠或快速熔断器烧断；电源缺相以及逆变角过小。

四、计算题

解：1）（2分）
（1分）
2）由题知， （1分） 故取额定电压1200V（1分）
∵ （2分） ∴ （2分） 故取额定电流100A（1分）
因此，选取晶闸管的型号为KP100-12（2分）
3）（3分）