电力电子技术答案.docx
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电力电子技术答案.docx
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电力电子技术答案
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。
4、计算题(2小题,共20分)
5、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)
6、
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)
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