电力电子变流技术 第三版黄俊 王兆安考试试卷(十七).doc

重考试试卷( 17 )卷
一、填空题（本题共5小题，每空1分，共10分）
1、晶闸管在环境温度为40度和规定的冷却状态下，稳定结温不超过额定结温时
所允许流过最大正弦半波电流的平均值称为晶闸管的通态平均电流。

按标准取其整数则为晶闸管____电流。

可见，晶闸管允许流过的电流主要取决于元件的_____。

2、电压源型变频器采用_________来滤波，电流型变频器采用_______来滤波。

3、按照电力电子器件能够被控制信号所控制的程度，可以将电力电子器件分
为、和。

4、在升压斩波器中，已知电源电压U d=16V，导通比K t=，则输出电压
U o=______V。

5、三相桥式全控变流器处于整流状态时，控制角α____90°，当工作于逆变状态时，
控制角α____90°。

二、选择题（本题共10小题，每题1分，共10分）
1、已经导通的晶闸管的可被关断的条件是流过晶闸管的电流（）
A、减小至维持电流以下
B、减小至擎住电流以下
C、减小至门极触发电流以下
D、减小至5A以下
2、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
3、逆变电路是一种（）变换电路。

A、AC/AC
B、DC/AC
C、DC/DC
D、AC/DC
4、三相半波可控整流电路中，晶闸管可能承受的反向峰值电压为（）
A、U2
B、U2
C、2U2
D、U2
5、单相全控桥式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°
6、有源逆变发生的条件为（）
A、要有直流电动势
B、要求晶闸管的控制角大于900
C、直流电动势极性须和晶闸管导通方向一致
D、以上说法都是对的
7、降压斩波电路中，已知电源电压U d=16V，负载电压U o=12V，斩波周期T=4ms，则开通时T on=
（）
A、1ms
B、2ms
C、3ms
D、4ms
8、单相全控桥式整流电路大电感性负载中，控制角的最大移相范围是（）
A、90°
B、120°
C、150°
D、180°
9、晶闸管稳定导通的条件（）
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
10、对于电阻负载单相交流调压电路，下列说法错误的是（）
A、输出负载电压与输出负载电流同相
B、α的移项范围为00<α<1800
C、输出负载电压U O的最大值为U1
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、什么是换流？换流的四种方式是什么？（5分）
什么是调制信号？什么是载波信号？什么是载波比？（5分）
2、什么是PWM控制？（5分）
4、什么是软开关技术？（5分）
四、作图题（本题共2小题，每小题10分，共20分）
1、单相全控桥带大电感性负载，试画出α=45°时U d、I d、I
2、U VT2各波形
（下图波形幅值为相电压）。

2、试画出三相全控桥整流电路（电感性负载），α=60°时，整流输出电压U d 的波形和I d 、I VT1、U VT1各波形（下图波形幅值为线电压）。

五、计算题（本题共2小题，共20分）
1、三相全控桥式整流电路，ωL ﹥﹥R ，R =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I 2。

（10分）
2、已知流过晶闸管的电流波形和波形系数K f 值，若要求平均电流均为50A ，求晶
闸管的通态额定平均电流。

（暂不考虑余量） （10分）
专业班级： 姓 名： 学 号：
密 封 线
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 －5，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30°）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1800导通型三相逆变器电压波形（U AO 、U BO 、U CO 、U AB )。

（10分）
试卷参考答案及评分标准( 17 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、额定电流；发热效应。

2、电感；电容。

3、不可控；半可控；全可控。

4、24。

5、＜；＞。

二、选择题：（本题共10小题，每小题1分，共10分）
1、（A）
2、（C）
3、（B）
4、（D）
5、（D）
6、（D）
7、（C）
8、（A）
9、（A）10、（D）
三、问答题：（本题共4小题，共20分）
1、答：换流（commutation）指电力电子电路中支路间电流的转移。

换流方式可分为：
①电网换流：换流电压取自交流电网。

②负载换流：换流电压取自呈容性的负载端电压。

③器件换流：利用全控型器件的自关断能力进行换流。

④强迫换流：换流电压由附加的独立电路产生。

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；（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）
3、答：它是把每一脉冲宽度均相等的脉冲列作为PWM波形，通过改变脉冲列的周期可以调频，改变脉冲的宽度或占空比可以调压，采用适当控制方法即可使电压与频率协调变化。

可以通过调整PWM的周期、PWM的占空比而达到控制电流的目的。

4、答：软开关技术是使功率变换器得以高频化的重要技术之一, 它应用谐振的原理, 使开关器件中的电流(或电压) 按正弦或准正弦规律变化。

当电流自然过零时, 使器件关断(或电压为零时, 使器件开通) , 从而减少开关损耗。

它不仅可以解决硬开关变换器中的硬开关损耗
问题、容性开通问题、感性关断问题及二极管反向恢复问题, 而且还能解决由硬开关引起的EMI 等问题。

四、作图题：（本题共2小题，每小题10分，共20分） 1、
2、
U VT2
五、计算题：（本题共2小题，共20分） 1. 解：∵ 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αCOS U U d 234.2=知
V
COS U U d
9434.222034.22===
α（2分）
2）由题知，V U U TM Tn 46094622=⨯⨯=≥（1分） 故取额定电压500V （1分）
∵
A
R U I d
d
d 55==（1分） ∴
A I I d T 75.3131
==
（1分）
A I I T
av T 45.4057.12
)(=≥（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）
A I I d 9.4455816.032
2=⨯==
（1分）
2. 解：
1）A
I K I d f TAV 7.7057.1=⎪⎭⎫
⎝⎛=
2）
A I K I d f TAV
9.4457.1=⎪⎭⎫ ⎝⎛=
3）A I K I d f TAV 09.5557.1=⎪⎭⎫
⎝⎛=
六、分析题：（本题共2小题，共20分）
1. 解：∵ 有300R-C 滤波环节
∴ 同步变压器接线为Y/Y4-10
2. 解：。