电力电子技术-模拟试题2-试卷

电力电子技术模拟试题2（开卷，时间：120分钟）

（所有答案必须写在答题纸上）

一、填空题（40分，每空1分）

1. GTO的结构是为了便于实现门极控制关断而设计的。

2.GTO的开通控制方式与晶闸管相似，但是可以通过在门极使

其关断。

3. GTO导通过程与普通晶闸管一样，只是导通时饱和程度,导通时管

压降。

4. GTO最大可关断阳极电流与门极负脉冲电流最大值I GM之比称为, 该值一般很小，只有左右，这是GTO的一个主要缺点。

5. GTR导通的条件是：且。

6. 在电力电子电路中GTR工作在开关状态, 在开关过程中，在区和

区之间过渡时，要经过放大区。

7. 电力MOSFET导通的条件是：且。

8. 电力MOSFET的漏极伏安特性中的三个区域与GTR共发射极接法时的输

出特性中的三个区域有对应关系，其中前者的截止区对应后者的、前

者的饱和区对应后者的、前者的非饱和区对应后者的。

9.电力MOSFET的通态电阻具有温度系数。

10.IGBT是由和两类器件取长补短结合而成的复合器件

10.PWM控制的理论基础是原理，即相等而形状不同的窄

脉冲加在具有惯性的环节上时，其效果基本相同。

11.根据“面积等效原理”，SPWM控制用一组的脉冲（宽度按

规律变化）来等效一个正弦波。

12.PWM控制就是对脉冲的进行调制的技术；直流斩波电路得到的PWM 波是等效波形，SPWM控制得到的是等效波形。

13.PWM波形只在单个极性范围内变化的控制方式称控制方式，PWM

波形在正负极性间变化的控制方式称控制方式，三相桥式PWM型逆

变电路采用控制方式。

14.SPWM波形的控制方法：改变调制信号u r的可改变基波幅值；改变

调制信号u r的可改变基波频率；

15.得到PWM波形的方法一般有两种，即和，实际中主要采用。

16.根据载波和信号波是否同步及载波比的变化情况，PWM调制方式可分为

和。一般为综合两种方法的优点，在低频输出时采用方法，在高频输出时采用方法。

二、简答题（20分，每题2分）

1. 什么是电力电子技术？

2. 电能变换电路的有什么特点？机械式开关为什么不适于做电能变换电路中的开关？

3. 电力电子变换电路包括哪几大类？

4.电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么？为什么电流型逆变电路中没有反馈二极管？

5.什么是电流跟踪型PWM变流电路？采用滞环比较方式的电流跟踪型变流器有何特点？采用三角波比较方式电流跟踪型逆变电路有何特点？

6.什么是PWM整流电路？它和相控整流电路的工作原理和性能有何不同？

7.交交变频电路的最高输出频率是多少？制约输出频率提高的因素是什么？

8.IGBT、GTR、GTO和电力MOSFET的驱动电路各有什么特点？

9.说明电力电子装置中产生过电压和过电流的原因。各举出3种常用的过电压和过电流保护措施，画出它们的配置简图，并说明其工作原理。

10.试画出间接直流变流电路的结构并简述采用这种结构的原因。

三、画图题（10分）

1. 下图所示的单相全桥逆变电路工作于双极性SPWM模式。设载波比N=9要求：画出1个调制信号波周期内的开关控制信号波形和输出电压u O的波形。

四、计算题（30分，每题10分）

1.流经晶闸管的电流波形如下图所示,其电流最大值为Im。试计算电流波形的平均值、有效值。若取安全裕量为2，问额定电流为100A的晶闸管，其允许通过的电流平均值和最大值为多少？

2. 三相桥式全控整流电路带电阻负载工作，设交流电压有效值U2＝400V，负载电阻Rd＝10Ω, 控制角 α＝ π/2 rad, 试求：（1）输出电压平均值Ud；（2）输出电流平均值Id。

3. 桥式可逆斩波电路如题下图所示，电机为正向电动状态。

当电机处于低速轻载运行状态（即负载电流较小且正负交变），完成下题：

采用双极型控制方式时，画出V1～V4驱动信号的波形，负载上电压和电流的波形；并在此基础上结合电流波形说明在一个周期内的不同区段上负载电流的路径以及在该区段内电机的工作状态。