新编电力电子技术第五版试题及答案4套.doc

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B、750V C、800V D、850V5、单相半波可控整流电阻性负载电路中,控制角α的最大移相范围是(?????)A、90°?????????????B、120°????????????C、150°????????????D、180°四、问答题〔20分〕1、实现有源逆变必须满足哪些必不可少的条件?〔6分〕2、根据对输出电压平均值进行控制的方法不同,直流斩波电路可有哪三种控制方式?并简述其控制原理。〔7分〕3、电压型逆变电路中反响二极管的作用是什么?为什么电流型逆变电路中没有反响二极管?〔7分〕?五、计算题〔每题10分,20分〕,E=50V,负载电阻R=20Ω,L值和C值极大,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U0,输出电流平均值I0。??2、三相半波整流电路,如以下图:将变压器二次侧绕组等分为二段,接成曲折接法,每段绕组电压为100V。试求:〔1〕??????晶闸管承受的最大反压是多少?〔2〕??????变压器铁心有没有直流磁化?为什么?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,需要向电源反响无功功率。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响的无功能量提供通道,逆变桥各臂开关器件都反并联了反响二极管。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响,但直流侧电感起缓冲无功能量的作用,因反响无功能量时,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。五、计算题1、;6。67A。2、??没有被磁化。因为在曲折接法时,流过同一相的两段绕组的电流大小相等,方向相反,故变压器铁心内不会被直流磁化。?电力电子技术?试题(2)一、填空〔30分〕1、为了减小变流电路的开、关损耗,通常让元件工作在软开关状态,软开关电路种类很多,但归纳起来可分为??????????????与?????????????两大类。2、对异步电动机实施变频调速控制,通常的控制方式有???????????????????????、????????????????????、????????????????、????????????????等四种。3、PWM逆变电路的控制方法有?????????????、?????????????、????????????三种。其中调制法又可分为?????????????????、?????????????????两种。4、通常变流电路实现换流的方式有??????????????????、???????????????????、???????????????????????、???????????????????????四种。5、在单相交流调压电路中,负载为电阻性时移相范围是????????????,负载是阻感性时移相范围是???????????????。6、在电力晶闸管电路中,常用的过电压保护有???????????????;????????????????;???????????????????;???????????????????和???????????????????等几种。7、提高变流置的功率因数的常用方法有????????????????、??????????????????、????????????????????、?????????????????????几种。8、目前常用的具有自关断能力的电力电子元件有????????????????、??????????????、??????????????、??????????????????几种。四、问答题〔20分〕1、根据以下图简述升压斩波电路的根本工作原理。〔图中设:电感L、与电容C足够大〕????2、单相桥式半控整流电路,电阻性负载。当控制角α=90o时,画出:负载电压ud、晶闸管VT1电压uVT1、整流二极管VD2电压uVD2,在一周期内的电压波形图。???????五、计算题〔20分〕1、在图示升压斩波电路中,E=50V,负载电阻R=20Ω,L值和C值极大,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U0,输出电流平均值I0。???2、?三相桥式全控整流电路,U2=100V,带电阻电感性负载,R=5Ω,L值极大。?当控制角α=60o时,求:A、?画出ud、id、iVT1、的波形。B、?计算负载平均电压Ud、平均电流Id、流过晶闸管平均电流IdVT和有效电流IVT的值。???电力电子技术试题〔2〕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,同时调控法,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;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根本恒定,同时电容C向负载供电,C很大,使电容器电压U0根本不变,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=;I0=;2、?????????Ud=117V;Id=;IdVT=;IVT=;??电力电子技术?试题(3)一、填空题?〔每空1分,34分〕1、实现有源逆变的条件为????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????和???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????。2、??在由两组反并联变流装置组成的直流电机的四象限运行系统中,两组变流装置分别工作在正组?????????状态、?????????状态、反组????????状态、??????状态。3、在有环流反并联可逆系统中,环流指的是只流经??????????????而不流经???????????????的电流。为了减小环流,一般采用α????β状态。4、有源逆变指的是把????????能量转变成??????????能量后送给???????????装置。5、给晶闸管阳极加上一定的???????电压;在门极加上????????电压,并形成足够的????????????电流,晶闸管才能导通。6、当负载为大电感负载,如不加续流二极管时,在电路中出现触发脉冲丧失时?????????????????与?????????????????电路会出现失控现象。7、三相半波可控整流电路,输出到负载的平均电压波形脉动频率为??????HZ;而三相全控桥整流电路,输出到负载的平均电压波形脉动频率为?????????HZ;这说明?????????????????????????????电路的纹波系数比?????????????????电路要小。8、造成逆变失败的原因有??????????????、??????????????、????????????????、?????????????????等几种。9、?提高可控整流电路的功率因数的措施有???????????????、??????????????、????????????????、???????????????等四种。10、晶闸管在触发开通过程中,当阳极电流小于?????????电流之前,如去掉??????????????脉冲,晶闸管又会关断。四、问答题〔每题9分,18分〕1、什么是逆变失败?形成的原因是什么?2、为使晶闸管变流装置正常工作,触发电路必须满足什么要求?五、分析、计算题:〔每题9分,18分〕1、?三相半波可控整流电路,整流变压器的联接组别是D/Y—5,锯齿波同时触发电路中的信号综合管是NPN型三极管。试确定同时变压器TS的接法钟点数为几点钟时,触发同时定相才是正确的,并画出矢量图。〔8分〕??2、?如以下图:变压器一次电压有效值为220V,二次各段电压有效值为100V,电阻性负载,R=10Ω,当控制角α=90o时,求输出整流电压的平均值Ud,负载电流Id,并绘出晶闸管、整流二极管和变压器一次绕组电流的波形。〔10分〕???电力电子技术试题〔3〕答案一、填空题?1、?要有一个直流逆变电源,它的极性方向与晶闸管的导通方向一致,其幅极应稍大于逆变桥直流侧输出的平均电压;逆变桥必须工作在β<90o〔即α>90o〕区间,使输出电压极性与整流时相反,才能把直流能量逆变成交流能量反送到交流电网。2、?整流,逆变,整流,逆变,3、?变流桥,不流经负载,α>β,4、?直流,交流,电网的,5、?正向,正向门极,门极触发,6、?单相桥式半控整流桥,三相桥式半控整流桥,7、?150,300,三相桥式全控整流桥,三相半波可控流电路,8、?逆变桥晶闸管或元件损坏,供电电源缺相,逆变角太小,触发脉冲丧失或未按时到达,9、?小控制角运行,增加电源相数,多组变流装置串联运行并进行控制,增加电容补偿装置,10、?????????????掣住,触发脉冲,?四、问答题:1、逆变失败指的是:逆变过程中因某种原因使换流失败,该关断的器件末关断,该导通的器件末导通。从而使逆变桥进入整流状态,造成两电源顺向联接,形成短路。逆变失败后果是严重的,会在逆变桥与逆变电源之间产生强大的环流,损坏开关器件。产生逆变失败的原因:一是逆变角太小;二是出现触发脉冲丧失;三是主电路器件损坏;四是电源缺相等。2、A、触发电路必须有足够的输出功率;A、?触发脉冲必须与主回路电源电压保持同时;B、??触发脉冲要有一定的宽度,且脉冲前沿要陡;C、?触发脉冲的移相范围应能满足主电路的要求;?电力电子技术?课程期末考试试题(4)一、?????????????填空题?〔每空1分,34分〕1、对异步电动机实施变频调速控制,通常的控制方式有???????????????????????、???????????????????、????????????????、????????????????等四种。2、PWM逆变电路的控制方法有?????????????、?????????????、??????????????三种。其中调制法又可分为?????????????????、?????????????????两种。3、在电力晶闸管电路中,常用的过电压保护有?????????????、???????????????、???????????????????、???????????????????和???????????????????等几种。4、为了减小变流电路的开、关损耗,通常让元件工作在软开关状态,软开关电路种类很多,但归纳起来可分为??????????????与?????????????两大类。5、通常变流电路实现换流的方式有???????????????????、???????????????????、???????????????????????、???????????????????????四种。6、在单相交流调压电路中,负载为电阻性时移相范围是????????????,负载是阻感性时移相范围是???????????????。7、目前常用的具有自关断能力的电力电子元件有?????????????、?????????????、?????????????????????????、??????????????????????几种。8、提高变流置的功率因数的常用方法有????????????????、??????????????????、????????????????????、?????????????????????几种。四、问答题:〔每题8分,16分〕1、什么是逆变失败?逆变失败后有什么后果?形成的原因是什么?2、为使晶闸管变流装置正常工作,触发电路必须满足什么要求?五、计算题:〔每题10分,20分〕1、???1、画出以下图所示整流电路在控制角时的波形图,并说出该电路的移相范围是多大?如果该电路的相电压为220V,那么输出最大直流电压和最小直流电压分别为多少。????一、填空:1、恒压频控制,转差频率控制,矢量控制,直接转矩控制,1、?计算法,调制法,跟踪控制法。异步调控法,同时调控法,2、?避雷器;阻容吸收;硒堆;压敏电阻;整流式阻容吸收;3、?零电压电路,零电流电路,4、?器件换流,电网换流,负载换流,强迫换流,5、?,?,7、GTO;GTR;MOSFET;IGBT;8、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。二、判断题,四、问答题:1、逆变失败指的是:逆变过程中因某种原因使换流失败,该关断的器件末关断,该导通的器件末导通。从而使逆变桥进入整流状态,造成两电源顺向联接,形成短路。逆变失败后果是严重的,会在逆变桥与逆变电源之间产生强大的环流,损坏开关器件。产生逆变失败的原因:一是逆变角太小;二是出现触发脉冲丧失;三是主电路器件损坏;四是电源缺相等。2、A、触发电路必须有足够的输出功率;B、触发脉冲必须与主回路电源电压保持同时;C、触发脉冲要有一定的宽度,且脉冲前沿要陡;D、触发脉冲的移相范围应能满足主电路的要求;五、计算题:1、?当触发角α为0度时输出电压平均值最大。??????????????????????????????????????????????????????当触发角α=150o时输出电压平均值最小。?????2、U2φ=94V;KP50—5;I2=44。9A;S2=12。66KVA。七、〔共12分〕交-直-交变频电路框图如图7-1所示。图7-1图7-,逆变器属于型,开关器件用的是自关断器件,其两端不需要并联二极管。整流电路换相方式为,逆变电路换相方式为。-2所示,其载波比为多大,属于单极性调制还是双极性调制波。举出生成SPWM波的四种方法。1.〔6分〕电感,电流,GTO,反响,电网换相,器件换相2.〔6分〕载波比为9,属双极性调制波。〔2分〕自然采样,规那么采样,谐波消除,专用集成芯片。〔4分〕六、〔共12分〕斩波电路如以下图。 ,此电路为型斩波器,电动机工作在象限,处于运行状态。为了改变负载两端直流平均电压的大小,可以采用、和三种调制方法。2.:E=110V,R=,Em=16V,L足够大,斩波周期T=5ms,VT导通时间ton=3ms。〔1〕计算负载平均电压UO、负载平均电流IO;〔2〕画出稳态时输出电压uO和输出电流iO的波形。1.〔6分〕降压,第一,电动,PWM、PFM、混合调制。2.〔6分〕:电源电压为220V,R=2Ω,L=。=30o,触发信号为宽脉冲时,求负载电流有效值、功率及功率数,写出电流表达式。,给出移相控制的移相范围。五、〔共8分〕1.〔6分〕io为正弦波Io=83A,Po=,。2.〔2分〕41o~180o。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。,波形对应的控制角α=30o,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。图4-,那么控制角α的移相范围是0~90o,在图4-3中画出α=90o的ud波形。图4-2图4-1答:对IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET的优缺点的比较如下表:〔〕器件优点缺点IGBT开关速度高,开关损耗小,具有耐脉冲电流冲击的能力,通态压降较低,输入阻抗高,为电压驱动,驱动功率小开关速度低于电力MOSFET,电压,电流容量不及GTOGTR耐压高,电流大,开关特性好,通流能力强,饱和压降低开关速度低,为电流驱动,所需驱动功率大,驱动电路复杂,存在二次击穿问题GTO电压、电流容量大,适用于大功率场合,具有电导调制效应,其通流能力很强电流关断增益很小,关断时门极负脉冲电流大,开关速度低,驱动功率大,驱动电路复杂,开关频率低电力开关速度快,输入阻抗高,热稳定性好,所需驱动功率小且驱动电路简单,工作频率高,不存在二次击穿问题电流容量小,耐压低,一般只适用于功率不超过10kW的电力电子装置MOSFET