电力电子试卷及答案.doc

考试试卷（ 4 )卷
一、填空题：（本题共5小题，每空1分，共20分）
1、由波形系数可知，晶闸管在额定情况下的有效值电流为ITn等于      倍IT（AV），如果IT（AV)=100安培，则它允许的有效电流为       安培。通常在选择晶闸管时还要留出         倍的裕量.
2、三相桥式全控整流电路是由一组共       极三只晶闸管和一组共       极的三只晶闸管串联后构成的,晶闸管的换相是在同一组内的元件进行的.每隔       换一次相，在电流连续时每只晶闸管导通        度。要使电路工作正常，必须任何时刻要有       只晶闸管同时导通,一个是共         极的，另一个是共        极的元件，且要求不是          的两个元件。
3、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。
4、提高变流置的功率因数的常用方法有            、             、           、             几种。
5、三相半波可控整流电路电阻性负载时，电路的移相范围        ，三相全控桥电阻性负载时，电路的移相范围         ，三相半控桥电阻性负载时，电路的移相范围               。
二、判断题:（本题共10小题，每题1分，共10分）
1、双向晶闸管的额定电流的定义与普通晶闸管不一样，双向晶闸管的额定电流是
用电流有效值来表示的。（   )
2、逆变器采用负载换流方式实现换流时，负载谐振回路不一定要呈电容性.（   ）
3、无源逆变指的是把直流电能转换成交流电能送给交流电网.           （   ）
4、对三相桥式全控整流电路的晶闸管进行触发时，只有采用双窄脉冲触发，电路才能正常工作。         （   ）
5、PWM脉宽调制型逆变电路中，采用不可控整流电源供电,也能正常工作。   （   ）
6、在变流装置系统中，增加电源的相数也可以提高电网的功率因数.     （   ）
7、过快的晶闸管阳极du/dt会使误导通.（ ）
8、电流可逆斩波电路可实现直流电动机的四象限运行。（ ）
9、为避免三次谐波注入电网,晶闸管整流电路中的整流变压器应采用Y/Y接法（ ）
10、在DC/DC变换电路中，可以采用电网换流方法。（ ）
三、选择题：(本题共10小题，每题1分，共10分)
1、三相全控桥式整流电路带电阻负载，当触发角α=0º时,输出的负载电压平均值为（ ）。A、0。45U2 B、0.9U2 C、1。17U2 D、2.34U2
2、变流装置的功率因数总是（ )。
A、大于1 B、等于1 C、小于1大于0 D、为负
3、三相全控桥式整流电路带大电感负载时，控制角α的有效移相范围是（ ）。
A、0°-90° B、30°—120° C、60°-150° D、90°-150°
4、三相半波可控整流电路在换相时，换相重叠角γ的大小与哪几个参数有关（ )。
A、α、Id、 XL、U2φ B、α、Id； C、α、U2 D、α、U2、XL;
5、为限制功率晶体管的饱和深度，减少存储时间，桓流驱动电路经常采用（ ）.
A、du/dt抑制电路 B、抗饱和电路 C、di/dt抑制电路 D、吸收电路
6、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作用是（ ）。
A、增加晶闸管的导电能力 B、抑制温漂
C、增加输出电压的稳定性 D、防止失控现象的产生
7、功率晶体管的安全工作区由以下4条曲线限定：集电极—发射极允许最高击穿电压，集电极最大允许直流功率线，集电极最大允许电流线和_______
A、基极最大允许直流功率线 B、基极最大允许电压线
C、临界饱和线 D、二次击穿功率线
8、直流斩波电路是一种______变换电路。
A、AC/AC B、DC/AC C、DC/DC D、AC/DC
9、三相半波带电阻性负载时，α为        度时，可控整流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.
10、在晶闸管触发电路中，改变   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 D、整流变压器变比
四、简答题：（本题共4小题，共28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？(8分）
2、下面BOOST升压电路中，电感L与电容C的作用是什么？（6分）
3、晶闸管变流装置中为什么在主电路上要加入整流变压器进行降压？（7分）
4、单相电压型逆变电路中，电阻性负载和电感性负载对输出电压、电流有何影响？电路结构有哪些变化？（7分）
五、作图题：(本题共2小题，共14分）
1、对于下图所示的桥式可逆斩波电路，若需使电动机工作于反转电动状态，试分析电路的工作情况，并绘出相应的两条电流流通路径,同时标注电流流向。（8分）
2、设三相桥式可控整流电路工作于有源逆状态,试画出β=60º时的整流输出电压波形(6分）
uab
uac
ubc
uba
uca
ucb
uab
uac
ud

六、计算题（本题共1小题，共18分）
1、三相全控桥式整流电路，L=0。2H，R=4Ω,要求Ud从0~220V之间变化.试求：
（1）不考虑控制角裕量时的，整流变压器二次线电压.(3分)
（2）如电压，电流裕量取2倍,计算晶闸管额定电压，电流值。(8分）
（3）变压器二次电流有效值I2.（4分)
(4)计算整流变压器二次侧容量S2。
试卷参考答案及评分标准( 4 卷)
一、填空(本题共5小题，每空1分，共20分）
1、空1 1.57；空2 157；空3 1。5—2；
2、空1 阴；空2 阳；空3 60度；空4 120;
空5 两;空6 阴；空7 阳；空8 不在同一桥臂上；
3、空1 零电压电路；空2 零电流电路；
4、空1 减小触发角；空2 增加整流相数;空3 采用多组变流装置串联供电；
空4 设置补偿电容;
5、空1 0º——150º；空2 0º--120º；空3 0º—-180º;
二、判断题（本题共10小题，每题1分,共10分）
1、（√） 2、（×） 3、(×） 4、（×） 5、（√)；
6、（√） 7、(√） 8、(√） 9、(×） 10、(×)
三、选择题（本题共10小题，每题1分，共10分）
1、(D) 2、（C） 3、（A) 4、(A) 5、(B）
6、（D) 7、(D) 8、（C） 9、（C） 10、（B）
四、简答题（本题共4小题，共28分）
1、(8分)答：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(4分)。产生逆变失败的原因:一是逆变角太小；二是出现触发脉冲丢失;三是主电路器件损坏;四是电源缺相等（4分).
2、（6分）答：储存电能升压（3分）；保持输出电压稳定（3分）。
3、（7分）答：采用整流变压器降压后可以使晶闸管工作在一个合适的电压上，可以使晶闸管的电压定额下降（2分）,还可以使晶闸管工作于小控制角，这有利于减少波形系数，提高晶闸管的利用率,实际上也减少的晶闸管的电流定额(3分）,另外由于控制角小，这对变流装置的功率因素的提高也大为有利(2分）.
4、（7分)答：电阻性负载时，输出电压和输出电流同相位,波形相似,均为正负矩形波（2分)。电感性负载时，输出电压为正负矩形波，输出电流近似为正弦波,相位滞后于输出电压，滞后的角度取决于负载中电感的大小（3分）。在电路结构上，电感性负载电路，每个开关管必须反向并联续流二级管（2分）。
五、作图题（本题共2小题，共14分)
1、（8分)
V2保持接通,V3交替处于接通、断开状态，形成一个提供负压的降压斩波电路，使电动机工作于反转电动工作状态(2分)。两条电流通路各3分。

2、（6分)
六、计算题（本题共1小题，共18分）
1、（18分）
解:（Ω）,而Rd=4（Ω)，所以 ，ωL>〉Rd，按大电感负载情况计算，三相全控桥式整流电路,相当于最小控制角αmin=0°
计算。整流变压器次级相电压U2(3分)
Ud=2.34U2，,则U2=220／2。34≈94(V）
（2）.计算晶闸管电压、电流值，如果电压、电流按裕量系数2计算,选择晶闸管(8分）
晶闸管承受的最大峰电压为
（V)
按裕量系数2计算，则U=230。25×2=460。5（V)，选额定电压500V晶闸管。（2分）
　　　　(A）
　　　 (A）（3分）
　　　　（A)
则　　Ａ（3分）
按裕量系数2计算，则20。2×2=40。4（A)，选额定通态平均电流为50A的晶闸管.
（3). 计算变压器次级电流有效值I2(4分）
(A)
(4).计算整流变压器次级容量S2（3分)
　　　S2=3U2I2=3×94×44。9=12661.8（VA)≈12。66（KVA)