电力电子技术试题及答案王兆安十八

考试试卷十八

一、填空题（每空1分，共10分）

1、晶闸管变流器主电路要求触发电路的触发脉冲应具有一定的宽度，且前沿尽可能

___。

2、在实际应用中流过晶闸管的电流波形多种多样，其电流波形的有效值I与平均值Id之比，称为这个电流的波形系数，在正弦半波情况下电流波形系数为_________。

3、为了保证三相整流桥合闸后共阴极组和共阳极组各有一晶闸管导电，或者由于电流断续后能再次导通，必须对两组中应导通的一对晶闸管同时给出触发脉冲。为此，可以采取两种方法：一是 ，二是 。

4、单相交流调压电路阻感负载，设负载阻抗角为φ，则触发角α的移相范围应为

______。

5、造成在不加门极触发控制信号即能使晶闸管从阻断状态转为导通状态的非正常转折，有两种因素：一是阳极电压上升率du/dt太快，二是_____________。 6、电力电子学是 、 和 交叉而形成的边缘科学。 7、三相桥式全控整流电路大电感负载时，晶闸管脉冲每隔________度发放一次。 二、选择题（本题共10小题，每题1分，共10分）

1、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

2、晶闸管通态平均电流IT(AV)与其对应有效值I的比值为（ ）

A、1.57 B、1/1.57 C、1.75 D、1/1.17

3、对于升降压直流斩波器，当其输出电压小于其电源电压时，有（ ）

A、α无法确定 B、0.5<α<1 C、0<α<0.5 D、以上说法均是错误的

4、电阻性负载三相半波可控整流电路中，控制角的范围是（ ）

A、30°～150° B、0°～120° C、15°～125° D、0°～150°

5、在以下各种过流保护方法中，动作速度排在第一位的是（ ）

A、快速熔断器过流保护 B、过流继电器保护 C、快速开关过流保护 D、反馈控制过流保护

6、逆变电路是一种（ ）变换电路。

A、AC/AC B、DC/AC C、DC/DC D、AC/DC

7、晶闸管由导通到关断的条件（ ）

A、晶闸管阳极电流大于晶闸管的擎住电流 B、晶闸管阳极电流小于晶闸管的擎住电流 C、晶闸管阳极电流大于晶闸管的维持电流 D、晶闸管阳极电流小于晶闸管的维持电流

8、单相全控桥式整流电路中，晶闸管可能承受的反向峰值电压为（ ）

A、U2 B、U2 C、2U2 D、U2

9、三相全波可控整流电路电阻性负载中，控制角的最大移相范围是（ ）

A、90° B、120° C、150° D、180°

10、对于感性负载单相交流调压电路，控制角正确移相范围的是（ ） A、α的移项范围为0<α<180 B、α的移项范围为30<α<180

0

0

0

0

C、 α的移项范围为φ0<α<1800 D、以上说法均是错误的

三、简答题（本题共4小题，每题5分，共20分）

1、 晶闸管主电路对触发电路的要求是什么？（5分）

2、 晶闸管的额定电流IT(AV)、维持电流IH和擎住电流IL是如何定义？（5分）

3、 简述绝缘栅双极型晶体管IGBT的特点是什么？（5分）

4、单相桥式和三相半波可控整流器流电路大电感负载时，负载电流Id都是40A，试问晶闸管中电流的平均值、有效值各是多少？（5分）

四、作图题（本题共2小题，每小题10分，共20分）

1、单相半全控桥带大电感性负载，试画出α=30°时Ud、Id、I2、UVT2各波形（下

图波形幅值为相电压，不考虑失控现象）。

U2

2、试画出三相半波可控整流电路（电感性负载），画α=30°时，整流输出电压Ud的波形和Id、IVT1、UVT1各波形（下图波形幅值为相线电压）。

五、计算题（本题共2小题，共20分）

1、三相半波可控整流电路，ωL﹥﹥R，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。

2)、计算晶闸管额定电压，电流值，如电压，电流裕量取2倍，选择晶闸管型号。 3)、变压器二次电流有效值I2。 （10分）

2、已知流过晶闸管的电流波形和波形系数Kf值，若要求平均电流均为80A，求

晶

闸管的通态额定平均电流。（暂不考虑余量） （10分）

I Kf＝2.22 I Kf＝1.41 π I 2π ωt π 2π ωt Kf＝1.73 2/3π

2π ωt

六、分析题（本题共2小题，共20分）

1、三相全控桥阻感负载，主回路整流变压器的接法是△/Y－1，采用NPN管的锯齿波触发器，要求在整流与逆变状态运行。同步变压器二侧电压经R-C滤波器滤波后（滞后角为60°）接到触发电路。试问：同步变压器的的接法为？画出主回路整流变压器和同步变压器接法。

（要求给出矢量分析图） （10分）

2、电路如图，试画出该逆变器1200导通型三相逆变器电压波形（UAO 、UBO、UCO、

UAB)。 （10分）

+ V1 V3 V5 V4 V6 V2 - RA RB O RC

试卷参考答案及评分标准( 18 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7小题，每空1分，共10分）

1、陡峭。 2、Kf波形系数。 3、双脉冲、宽脉冲 4、 φ＜а＜1800 5、阳极电压超过额定值。 6、电子学、电力学、控制理论。 7、600。

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、（D） 2、（A） 3、（C） 4、（D） 5、（D） 6、（B） 7、（D） 8、（B） 9、（B） 10、（C） 三、问答题：（本题共5小题，共25分） 1、（5分）

答：(1) 发电路输出的脉冲应具有足够大的功率； (2) 触发电路必须满足主电路的移相要求； (3) 触发电路必须与主电路保持同步。 2、（5分）

答：1) 在环境温度小于40℃和标准散热及全导通的条件下， 晶闸管可以连续导通的工频正弦半波电流平均值称为通态平均电流IV(AV)或正向平均电流，通常所说晶闸管是多少安就是指这个电流。

2）在室温且控制极开路时，维持晶闸管继续导通的最小电流称为维持电流IH。

3）给晶闸管门极加上触发电压，当元件刚从阻断状态转为导通状态时就撤除触发电压，此时元件维持导通所需要的最小阳极电流称为掣住电流IL。

3、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，绝缘栅双极型晶体管，是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件, 兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动电流较大;MOSFET驱动功率很小，开关速度快，但导通压降大，载流密度小。IGBT综合了以上两种器件的优点，驱动功率小而饱和压降低。 4、答：

1）20A、28.36A

2）13.33A、23.12A 四、作图题：（本题共2小题，每小题10分，共20分） 1、

uVT2

2、

u ?? u 2 =30°a O u u b u c ?t O u d G?t ?t 1i O VT1 ?t ?t ?t u au O VT1 u O ac u 五、计算题：（本题共2小题，共20分）

?6??314?0.2??62.8?＞＞4Ω 10Ld1. 解：∵

ac

∴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220V 由式Ud?2.34U2COS?知

U2?220Ud??94V2.34COS?2.34（2分）

V（1分） 故取额定电压500V（1分） 2）由题知，UTn?2UTM?2?6?94?460∵

Id?UdRd?55A（1分） ∴

IT?1Id?31.75A3（1分）

IT(av)?2IT?40.45A1.57（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）

3）

I2?2Id?0.816?55?44.9A3（1分） ?K???f?Id?141.4A1.57??

2. 解：

ITAV 1）

?Kf?ITAV??1.57?Id?89.8A??2）

ITAV3）

?K???f?Id?110.18A1.57??

六、分析题：（本题共2小题，共20分）

1. 解：∵ 有600R-C滤波环节 ∴ 同步变压器接线为Y/Y5-11

△/Y-11 Uab UAB Uab Uab △/Y-5

2.解： UAO UBO wt wt UCO wt UAB wt

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