电力电子技术试卷试题包括答案.docx

考试试卷一、填空题（本题共17 小题，每空 1 分，共 20 分）1、晶闸管是硅晶体闸流管的简称，常用的外形有与2、选用晶闸管的额定电流时，根据实际最大电流计算后至少还要乘以。

3、晶闸管的导通条件是。

4、晶闸管的断态不重复峰值电压U DSM与转折电压U BO在数值大小上应为U DSMU BO。

5、从晶闸管的伏安特性曲线可知，晶闸管具有的特性。

6、把晶闸管承受正压起到触发导通之间的电角度称为。

7、触发脉冲可采取宽脉冲触发与双窄脉冲触发两种方法，目前采用较多的是触发方法。

8、可控整流电路，是三相可控整流电路最基本的组成形式。

9、在三相半波可控整流电路中，电感性负载，当控制角时，输出电压波形出现负值，因而常加续流二极管。

10、三相桥式整流电路中，当控制角α＝300时，则在对应的线电压波形上触发脉冲距波形原点为。

11、考虑变压器漏抗的可控整流电路中，如与不考虑漏抗的相比，则使输出电压平均值。

12、有源逆变器是将直流电能转换为交流电能馈送回的逆变电路。

13、有源逆变产生的条件之一是：变流电路输出的直流平均电压须保证与直流电源电势E d的极性成相连，且满足14、为了防止因逆变角β过小而造成逆变失败，一般βmin 应取U d的极性必|U d|<|E d |。

，以保证逆变时能正常换相。

15、载波比 (又称频率比 )K 是 PWM 主要参数。

设正弦调制波的频率为角波的频率为 f c，则载波比表达式为K=。

f r，三16、抑制过电压的方法之一是用吸收可能产生过电压的能量，并用电阻将其消耗。

17、斩波器的时间比控制方式分为二、选择题（本题共10 小题，每题1、晶闸管的伏安特性是指()A、阳极电压与门极电流的关系C、阳极电压与阳极电流的关系、、三种方式。

1 分，共 10 分）B、门极电压与门极电流的关系D、门极电压与阳极电流的关系2、晶闸管电流的波形系数定义为 ()A 、 K fIdTB 、 K fI TC f=I dT T D 、K f=I dT - I T I T IdT 、 K ·I3、接有续流二极管的单相半控桥式变流电路可运行的工作象限是 () A 、第二象限 B 、第三象限 C 、第四象限 D 、第一象限4、电阻性负载三相半波可控整流电路，相电压的有效值为 U 2，当控制角 α≤ 30° 时，整流输出电压平均值等于 ( ) C 、 1.41U cos αD 、 A 、 1.17U cos α B 、 1.17U sin α2 2 21.41U 2sin α5、在大电感负载三相全控桥中，整流电路工作状态的最大移相范围是（ ）A 、60°B 、180°C 、 120°D 、90°6、对于三相半波可控整流电路，换相重叠角γ与哪几个参数有关 ( )A 、α、 U 2、负载电流 I d 以及变压器漏抗 X CB 、α和 U 2C 、α以及负载电流 ID 、α、U 2 以及变压器漏抗 X C 7、单相全控桥式变流电路工作于有源逆变状态，在逆变角 β期间，处于换相进 行关断的晶闸管承受的电压是 ( ) A 、反向电压 B 、正向电压 C 、零电压 D 、交变电压 8、三相全控桥式有源逆变电路，晶闸管电流的有效值 I T 为( )A 、 1I dB 、1I dC 、 2I dD 、I d3339、若增大 SPWM 逆变器的输出电压基波频率，可采用的控制方法是()A 、增大三角波幅度B 、增大三角波频率C 、增大正弦调制波频率D 、增大正弦调制波幅度 10、晶闸管固定脉宽斩波电路，一般采用的换流方式是 ( )A 、电网电压换流B 、负载电压换流C 、器件换流D 、LC 谐振换流三、简答题（本题共 5 小题，每小题 5 分，共 25 分）1、 维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能由导通变为关断？（5 分）2、 要实现有源逆变，必须满足什么条件？哪些电路类型不能进行有源逆变？ （ 5分）3、 什么是直流斩波电路？分别写出降压和升压斩波电路直流输出电压源电压 U d 的关系式。

（5 分）U 0 与电4、简述对触发电路的三点要求。

（5 分）5、对于正弦脉冲宽度调制（ SPWM），什么是调制信号？什么是载波信号？何谓调制比？（ 5 分）四、作图题（本题共 2 小题，每小题10 分，共 20 分）已知单相全控桥式整流电路，带电阻性负载。

试绘出当控制角α= 60 0时的输出电压波形 u d，晶闸管 T1的端电压波形 U T1。

2、试绘出三相半波共阴极组电路当β=600时的输出电压波形u d，以及晶闸管T1的端电压波形（ L=∞）。

五、计算题（本题共 1 小题，共 15 分）三相全控桥式整流电路如图所示， L d=0..2H ，R d =4Ω，要求 U d从 0～ 220V之间变化，试求： 1)、不考虑控制角裕量时，整流变压器二次相电压 U2；2)、如电压、电流裕量取 2 倍，选择晶闸管型号； 3)、整流变压器二次侧容量S2；4)、电路的功率因数 cosΦ； 5)、当触发脉冲距对应二次相电压波形原点多少电度角时， U d已为 0。

T1T3T5AL dB U dC R dT 2T 4T6六、分析题（本题共 1 小题，共 10 分）如图所示为电压型三相逆变器，试以 U 相桥臂 VT1、VT4之间的换流过程来分析电路的工作原理，并说明此电路的特点。

试卷参考答案及评分标准( 5 卷 )课程名称：电力电子技术选课课号：适用专业 /年级：抽（命）题人：考试方式：闭卷卷面总分：100 分一、填空题：（本题共17 小题，每空 1 分，共 20 分）1、空 1 螺栓型；空 2 平板型。

2、空 1 1.5～ 2。

3、空 1 阳极和门极同时承受正向电压。

4、空 1 小于。

5、空 1 单向可控导电性。

6、空 1 控制角。

7、空 1 双窄脉冲。

8、空 1 三相半波。

9、空 1 大于 300。

10、空 1 900。

11、空 1 降低。

12、空 1 电网。

13、空 1 反极性。

14、空 1300～ 350。

15、空 1 fc/fr 。

16、空 1 阻容电路。

17、空 1 脉冲宽度调制；空 2 频率调制；空 3 混合调制。

二、选择题：（本题共10 小题，每小题 1 分，共10 分）1、（ C）2、（B ）3、（ D）4、（ A ）5、（ D）6、（ A ）7、（A ）8、（ B）9、（ C ）10、（C ）三、问答题：（本题共5小题，共25 分）1、（ 5 分）答： (1) 维持晶闸管导通的条件是阳极电流大于维持电流IH 。

（ 2 分）(2)要使晶闸管关断，必须去掉阳极正向电压，或者给阳极加反压，或者降低正向阳极电压，使通过晶闸管的电流小于维持电流IH 。

（ 3 分）2、（ 5 分）答： 1)有与通流方向一致的直流电源，电路工作在逆变状态。

（ 3 分）2）不能实现有源逆变的电路有：半控桥电路，带续流二极管的电路。

（2 分）3、（ 5 分）答：直流斩波电路是将直流电源的恒定直流电压通过电力电子器件的开关作用变换为可调直流电压的装置。

（ 3 分）降压斩波电路的表达式为：U 0T U d U d（1 分）toff TU o t on E Etofftoff升压斩波电路的表达式为：（ 1分）4、（ 5 分）答： 1）触发电路输出的脉冲应具有足够大的功率；（ 1 分）2）触发电路必须满足主电路的移相要求；（ 2 分）3）触发电路必须与主电路保持同步。

（ 2 分）5、（ 5 分）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；（ 2 分）而对它进行调制的三角波或锯齿波称为载波信号；（2 分）载波频率 fc 与调制信号频率fr 之比， N= fc / fr称为载波比。

（ 1 分）四、作图题： （本题共 2 小题，每小题 10 分，共 20 分）1、2、u dα=120°u uu v u wu uωt 2ωt 1 (a)ωt 3ωt 1ωt 4U d E Mβ=60°u T1u uvu uwu vw u vu u wu u wvu uv u uw(b)ωti d(c)VT 3 VT 1 VT 2 VT 3 VT 1ωt五、计算题： （本题共 1 小题，共 15 分）解：∵L d314 0.2 10 662.8 ＞＞ 4Ω∴负载为大电感，流过负载的电流可看为直线（ 1 分）1）当α =0 时，输出电压平均值为220VU 2U d 220由式Ud 2.34U 2 COS 2.34COS 94V知2.34（ 2 分）2）由题知， U Tn 2U TM26 94460V （ 1 分）故取额定电压 500V （ 1 分）I dU55AI T1 31.75AdI d3∵R d（ 1 分）∴（ 1 分）I T ( av) 2 I T40.45A1.57（ 1 分） 故取额定电流 50A （ 1 分）因此，选取晶闸管的型号为KP50-5 （ 1 分）I 22 I d0.816 55 44.9 A33）（ 1 分）23 2 I 2 3 94 44.9 12.66KV .A（ 1 分）SU4）∵P dUI 220 55 12100WCOSP d12100 0.95612660∴2（ 1 分）S5）当触发脉冲距对应二次相电压波形原点 1200 电度角时， Ud 已为 0。

（ 2 分）六、分析题： （本题共 1 小题，共 10 分）答： U 相桥臂 VT1 、 VT4 之间的换流过程如下图示。

1） VT1 稳定导通如图 a ， iT1=iA ， C1 短路， C4 充电至电压 Ud 。

（ 1 分）2）触发 VT4 换流开始， C4 通过 L4 、 VT4 放电。

如图 b （ 1 分） 3） Uc1 由零逐渐升到 Ud ，如图 c （ 1 分） 4）换流过程结束，如图 d （ 1 分）主要特点：1）每桥臂导电 180°，同一相上下两臂交替导电，各相开始导电的角度差 120 °（ 2 分）2）任一瞬间有三个桥臂同时导通（2 分）3）每次换流都是在同一相上下两臂之间进行，也称为纵向换流（ 2 分）。