电力电子技术大作业2
月份考试电力电子技术第二次作业
2014年9月份考试电力电子技术第二次作业一、单项选择题（本大题共60分，共 20 小题，每小题 3 分）1. 图1所示的图形符号表示的电力电子器件是（）。
A. A、普通晶闸管B. B、电力场效应管C. C、门极可关断晶闸管D. D、绝缘栅双极晶体管2. 当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都将工作在( ) A. 导通状态 B. 关断状态 C. 饱和状态 D. 不定为整流变压器副边电压有效3. 三相半波可控整流电路大电感性负载，如果U2计算公式为 ( )值，α为晶闸管控制角，则输出电压平均值UdA.B.C.D.4. 晶闸管变流电路为了实现有源逆变，晶闸管（）A. A 控制角应该小于60度B. B 逆变角应该大于120度C. C 逆变角小于90度D. D 控制角小于90度5. 如下图单相桥式半控整流电路，大电感负载，控制角α＝30°时，晶闸管VT1的导通角为（）。
A. 30°B. 60°C. 150°D. 210°6. 下列可控整流电路中，输出电压谐波含量最少的是（）。
A. 三相半波 B. 单相双半波 C. 单相桥式 D. 三相桥式7. 某电力电子变换电路输出电压波形如图所示。
则该电路电路和负载类型的描述为（）。
A. 单相半波整流纯电阻负载B. 单相桥式整流电感性负载C. 单相半波整流电感性负载D. 单相桥式整流纯电阻负载8. 晶闸管单相交流调压电路，需要（）。
A. 一个晶闸管;B. 两个二极管C. 一个晶闸管和一个二极管;D. 两个晶闸管9. 对三相全控桥中共阴极组的三个晶闸管来说，正常工作时触发脉冲相位应依次差（）。
A. A、60° B. B、120° C. C、180° D. D、90°10. 如下图单相桥式半控整流电路，大电感负载，控制角α＝30°时，二极管VD4的导通角为（）。
电力电子技术大作业
二、要求
注意事项：
① 所立题目必须是某一电力电子装置或电路的设计，题目难度和工 作量要适应，题目要结合工程实际。学生也可以选择规定题目方向外 的其它电力电子装置设计，如开关电源、镇流器、UPS 电源等。 ② 通过图书馆和 Internet 广泛检索和阅读自己要设计的题目相关文 献资料，确定适应自己的设计题目。自立题目后，首先要明确自己的设 计内容。要给出所要设计装置（或电路）的主要技术数据（如输入、输 出要达到的目标，装置的容量以及装置要具有哪些功能等）。如：
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二、要求
3. 要注意培养独立分析和独立解决问题的 能力
要求在教师的指导下，独力完成所设计的系统主电路、控制电路 等详细的设计（包括计算和器件选型）。严禁抄袭，严禁两篇设 计报告基本相同，甚至完全一样。
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二、要求
4. 设计的主要内容是主电路的确定，主电路的 分析说明，主电路元器件的计算和选型，以 及控制电路设计。
培养学生综合分析问题、发现问题和解决问 题的能力。
培养学生运用知识的能力和工程设计的能力。 提高学生撰写设计报告的水平。
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二、要求
1. 题目
题目方向 1：单相可控整流技术的工程应用 题目方向 2：三相可控整流技术的工程应用 题目方向 3：降压斩波变换技术的工程应用 题目方向 4：升压斩波变换技术的工程应用 题目方向 5：交流调压或交流调功技术的工程应用 题目方向 6：变频技术的工程应用 题目方向 7：有源逆变技术的工程应用 题目方向 8：无源逆变技术的工程应用
整流电路的选择整流变压器额定参数的计算晶闸管电流晶闸管电流电压额定的选择平波电抗器电感值的计算保护电路的设计触发电路的设计画出完整的主电路原理图和控制电路原理图列出主电路所用元器件的明细表电压额定的选择20151125二要求二要求??2
川大2020《电力电子技术》第二次作业答案
川大2020《电力电子技术》第二次作业答案首页 - 我的作业列表 - 《电力电子技术》第二次作业答案完成日期：2020年06月08日 15点54分说明：每道小题选项旁的标识是标准答案。
一、单项选择题。
本大题共25个小题，每小题2.5 分，共62.5分。
在每小题给出的选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.下列器件属于电压驱动型的是（）。
A.IGBTB.GTRC.GTOD.晶闸管2.由于结构上的特点，（）在内部漏极和源极之间存在一个反并联的体内二极管。
A.晶闸管B.Power MOSFETC.IGBTD.电力二极管3.晶闸管刚刚由断态转入通态并去掉触发门极信号后，仍能保持其导通状态的最小阳极电流称为（）。
A.通态平均电流IB.维持电流I?C.擎住电流I?D.通态浪涌电流I?s?4.由于电力二极管中存在（），使其正向导通通过大电流时，能保持较低的电压降。
A.擎住效应B.二次击穿C.雪崩击穿D.电导调制效应5.单相全控桥式整流电路，带阻感负载(L足够大)时的移相范围是( )。
A.90°B.120°C.150°D.180°6.KP500-15型号的晶闸管表示额定电压为（）。
A.150VB.1500VC.500VD.5000V7.三相桥式全控整流桥中共阴极组的三个晶闸管，正常工作时触发脉冲相位应依次差（）。
A.60°B.90°C.120°D.180°8.高压直流输电的核心换流器件是（）。
A.电力二极管B.Power MOSFETC.IGBTD.晶闸管9.下列电路中，（）的直流侧谐波最严重。
A.2脉波整流B.3脉波整流C.6脉波整流D.12脉波整流10.整流电路带阻感负载，电感极大，当输出相同负载电流时，接有续流二极管的电路中晶闸管额定电流和变压器容量应（）。
A.增大B.减小C.不变D.视具体电路定11.正常工作状态下在一个基波周期中，开关动作频率最高的是（）。
电力电子技术作业[含答案解析]
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第2章 电力电子器件1. 使晶闸管导通的条件是什么？答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。
或：u AK >0且u GK >0。
2. 维持晶闸管导通的条件是什么？答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。
3. 怎样才能使晶闸管由导通变为关断？答：要使晶闸管由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。
4. 图1中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为I m ，试计算各波形的电流平均值I d1、I d2、I d3与电流有效值I 1、I 2、I 3。
ππ4π25π4a)b)c)图1-43图1 晶闸管导电波形解：a) I d1=π21⎰ππωω4)(sin t td I m =π2m I (122+)≈0.2717 I m I 1=⎰ππωωπ42)()sin (21t d t I m =2mI π2143+≈0.4767 I m b) I d2 =π1⎰ππωω4)(sin t td I m =πmI (122+)≈0.5434 I m I 2 =⎰ππωωπ42)()sin (1t d t I m =2m I π2123+≈0.898 I m c) I d3=π21⎰2)(πωt d I m =0.25I mI 3 =⎰202)(21πωπt d I m =0.5I m5. 全控型器件的缓冲电路的主要作用是什么？答：全控型器件缓冲电路的主要作用是抑制器件的内因过电压，d u /d t 或过电流和d i /d t ，减小器件的开关损耗。
6. 试分析全控型器件的RCD 缓冲电路中各元件的作用。
答：RCD 缓冲电路中，各元件的作用是：开通时，C s 经R s 放电，R s起到限制放电电流的作用；关断时，负载电流经VD s 从C s 分流，使d u /d t 减小，抑制过电压。
电力电子技术(第二版)第2章答案
第2章 可控整流器与有源逆变器习题解答2-1 具有续流二极管的单相半波可控整流电路，电感性负载，电阻为5Ω,电感为0.2H ，电源电压2U 为220V ，直流平均电流为10A ，试运算晶闸管和续流二极管的电流有效值，并指出其电压定额。
解：由直流输出电压平均值d U 的关系式：2cos 145.02α+=U U d 已知直流平均电流d I 为10A ，故得：A R I U d d 50510=⨯==可以求得控制角α为：0122045.0502145.02cos 2≈-⨯⨯=-=U U d α 则α=90°。
所以，晶闸管的电流有效值求得， ()A I I I t d I I d d d d VT 521222212==-=-==⎰ππππαπωππα 续流二极管的电流有效值为：A I I d VD R 66.82=+=παπ 晶闸管承担的最大正、反向电压均为电源电压的峰值22U U M =，考虑2~3倍安全裕量，晶闸管的额定电压为()()V U U M TN 933~6223113~23~2=⨯==续流二极管承担的最大反向电压为电源电压的峰值22U U M =，考虑2~3倍安全裕量，续流二极管的额定电压为()()V U U M TN 933~6223113~23~2=⨯==2-2 具有变压器中心抽头的单相双半波可控整流电路如图2-44所示，问该变压器是否存在直流磁化问题。
试说明晶闸管承担的最大反向电压是多少？当负载是电阻或者电感时，其输出电压和电流的波形与单相全控桥时是否相同。
解：因为单相双半波可控整流电路变压器二次测绕组中，正负半周内上下绕组内电流的方向相反，波形对称，其一个周期内的平均电流为零，故不会有直流磁化的问题。
分析晶闸管承担最大反向电压及输出电压和电流波形的情形：（1） 以晶闸管 2VT 为例。
当1VT 导通时，晶闸管2VT 通过1VT 与2个变压器二次绕组并联，所以2VT 承担的最大电压为222U 。
现代电力电子技术大作业
VCCT Q D1C RN1 N2 ip isVO**不为零，与此相反即为电流断续。
如果，在t=T时刻，I smin=0表示导通期间储存的磁场能量刚好释放完毕；也就是临界状态。
，I smin >0表示导通期间储存的磁场能量还没有释放完，电路工作在连续状态；Ismin<0表示导通期间储存的磁场能量还没有到时刻就已经释放完毕，即电路工作在断续状态下。
电流连续下的理论波形：图1-3 理论输出波形3、实验步骤1）根据实验设计指标选择所需器件输入直流电源：Vin 200V；变压器T的参数，L p:10uH, ，L s:5uH,变压器初级线圈匝数：200匝，次级线圈匝数：10匝，变压器励磁电感L m:1m；滤波电容C：110uF,初始电压10V；触发频率：100k,占空比0.8；负载为阻性负载：5Ω。
2）利用所选的元器件，搭建原理图，并按已知参数设置各元件参数，设定仿真控制时间。
保存原理图。
将MOSFET和二极管D1参数选项中的current flag设置为1，这样可以将电流表缺省直接测得电流波形。
3）点击仿真按钮，双击要观察波形的参数值，点击确定，观察仿真波形。
4、仿真电路图电路原理图如下：图1-4 仿真电路图4、仿真结果1）电流连续输出波形按照顺序，图中的I（D1）为变压器次级电流大小，在图中的大致形状是呈线性下降的直线；I（MOS1）是变压器初级电流大小，在图中的大致形状是呈线性增长的直线；图中的Vp1是输出电压，近似为一条平行于时间轴的一条直线，但略有脉动。
图 1-5 电流连续下仿真结果2）电流断续输出波形降低触发电路的占空比，电流将断续，将占空比变为0.5，输出初、次级电流波形如下图1-6所示。
图1-6 电流连续下仿真结果6、仿真结果分析观察图1-5的仿真结果，按照所选参数构建的电路，电流连续时，输出电压40V达到了预期制定指标。
在开关管MOSFET导通的时间段内，变压器初级电流I（MOSFET）线性上升,此时变压器次级电压为下正上负，使得二极管反偏截止，即I（D）为零,此时负载电流由滤波电容提供。
《电力电子技术》大作业
《电力电子技术》大作业1.设计题目：交-直-交变频电路的仿真研究2.设计目的：1）掌握三相全桥相控整流电路的结构及其工作原理，明确触发脉冲的相位关系，熟悉整流电路交流侧与直流侧电流、电压关系；2）掌握单相全桥逆变电路的结构及其工作原理，明确调制信号与载波信号之间的幅值关系，明确驱动脉冲的分配关系，熟悉逆变电路输出电压与直流电压、调制信号幅值之间的关系；3）熟悉电力电子电路的计算机仿真方法。
3.设计内容：（以下内容以PSIM 9.0.4 Demo版软件为例，但也可以使用其它任何仿真软件）1）参考PSIM仿真软件所提供示例中的三相全桥相控整流稳压电路模型（.. \Powersim\PSIM9.0.4_Demo\examples\ac-dc\thy-3f.sch），构建触发延时角为30度的三相全桥整流电路。
其中交流侧电源选用380V线电压50Hz三相电源，星型联接。
其中整流电路直流侧平波电感1mH、滤波电容10mF及负载电阻10Ω。
采用宽脉冲触发方式。
观测电网电压波形、触发脉冲波形、直流侧电压波形和负载电流波形。
2）参考PSIM仿真软件所提供示例中的三相PWM逆变电路模型（.. \Powersim\PSIM9.0.4_Demo \examples\dc-ac\vsi3 spwm.sch），构建单相全桥PWM逆变电路。
直流侧使用100V直流电压源。
调制波信号为50Hz正弦波信号。
载波信号为10kHz双极性三角波。
调制比设为0.9。
负载使用1mH+10Ω阻感性负载。
观测调制波、三角载波和变流器输出电压波形。
3）将1）、2）构建的仿真模型相组合，实现交-直-交变频电路仿真模型。
其中触发延时角设为60度，调制波信号为250Hz正弦波信号。
载波信号为10kHz双极性三角波。
调制比设为0.9。
负载使用5mH+5Ω阻感性负载。
参考电路图如下。
观测交流侧A相电网电压波形、相控整流触发脉冲波形、直流电压波形、输出电压给定波形、负载电压波形及电流输出波形。
江西理工大学电力电子技术作业考试第二章复习题答案
1.晶闸管的动态参数有断态电压临界上升率du/dt和通态电流临界上升率等，若du/dt过大，就会使晶闸管出现 _误导通_，若di/dt过大，会导致晶闸管—损坏—。
2.目前常用的具有自关断能力的电力电子元件有电力晶体管、可关断晶闸管、功率场效应晶体管、绝缘栅双极型晶体管几种。
简述晶闸管的正向伏安特性？答：晶闸管的伏安特性正向特性当IG=O时，如果在器件两端施加正向电压，则晶闸管处于正向阻断状态，只有很小的正向漏电流流过。
如果正向电压超过临界极限即正向转折电压Ubo,则漏电流急剧增大，器件开通。
随着门极电流幅值的增大，正向转折电压降低，晶闸管本身的压降很小，在1V左右。
如果门极电流为零，并且阳极电流降至接近于零的某一数值IH以下，则晶闸管又回到正向阻断状态，IH称为维持电流。
3.使晶闸管导通的条件是什么？答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。
或：uAK>0且 uGK>04.在如下器件：电力二极管（Power Diode ）、晶闸管（SCR、门极可关断晶闸管（GTO、电力晶体管（GTR、电力场效应管（电力MOSFE）绝缘栅双极型晶体管（IGBT）中，属于半控型器件的是SCR _________ 。
5.晶闸管的擎住电流I L答：晶闸管刚从断态转入通态并移除触发信号后，能维持导通所需的最小电流。
6.晶闸管通态平均电流I T（AV）答：晶闸管在环境温度为40 C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的最大工频正弦半波电流的平均值。
标称其额定电流的参数。
7.晶闸管的控制角a （移相角）,用a表示,也称触发角或答：从晶闸管开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲止的电角度控制角。
8.常用电力电子器件有哪些?答：不可控器件：电力二极管。
半控型器件：晶闸管。
全控型器件：绝缘栅双极晶体管IGBT,电力场效应晶体管（电力MOSFEJT，门极可关断晶闸管（GTO，电力晶体管。
电力电子基础知识大作业
《电力电子技术》课程大作业电力电子技术器件、电路和技术综述院（系）名称信息工程学院专业名称电子信息工程技术学生姓名XXX学号xxx指导教师王照平2015年6月12日基于电力电子技术器件、电路和技术综述的1、概述从广义来讲，电子技术应包含信息电子技术和电力电子技术两大分支，而通常所说的电子技术一般指信息电子技术。
电力电子技术也称为电力电子学，它真正成为一门独立的学科始于1957年第一只晶闸管的问世。
在1970年国际电气和电子工程协会（IEEE）电力电子学会上对电力电子技术作了以下定义：“电力电子技术就是有效地使用电力电子器件，应用电路和设计理论及分析开发工具，实现对电能的高效能变换和控制的一门技术。
它包括对电压、电流频率和波形的变换。
”简言之，电力电子技术就是利用电力电子器件对电能形态进行变换和控制的一门技术。
电力电子技术是电力、电子控制三大电气工程技术领域之间的交叉学科，它们之间的关系可用倒三角图形描述，如图1-1所示。
图1-1 描述电力电子学的倒三角形第一，电力电子技术是在电子技术的基础上发展起来的，它们都可可分为器件、电路和应用三个部分，且器件的材料和制造工艺基本相同，只有两者的应用目的有所不同，电子技术应用于信息的处理（如放大等），电力电子技术应用于电力变换和控制，它所变换的功率可大到数百甚至数千兆瓦，也可以小到几瓦或毫瓦数量级。
第二，电力电子技术广泛应用于电器工程，如高压直流输电、静止无功补偿、电力机车牵引、交直流电力传动、电解、励磁、电加热、高性能交直流电源等电力系统和电器工程中，它对电器工程的现代化起着重要推动作用。
第三，电力电子技术可以看成是弱电控制强电的技术，是弱点和强电之间的接口。
而控制理论是实现这种接口的一种强有力的纽带,是电力电子技术重要理论依据。
所以，也可以认为：电力电子技术是运用控制理论将电子技术应用到电力领域的综合性技术。
2、电力电子常用器件2.1、电力电子器件概念可以直接用于处理电能的主电路中，实现电能的变换或控制的电子器件。
《电力电子技术》第二阶段作业
《电力电子技术》第二阶段作业一、填空题：1. 三相半波可控整流电路带阻感负载时，在移相范围内输出电压、电流均连续。
2. 逆变是整流的逆过程，分为有源逆变和无源逆变。
3. 在理想情况下，整流装置的交流侧电流波形因电路形式而异，可为一定形状的方波或阶梯波。
含有谐波成分，谐波次数愈高，其幅值愈低。
二、作图题：1. 画图说明交流调功电路的两种工作方式。
交流调功电路有全周波连续式和全周波间隔式两种过零触发方式，如图示。
交流调功电路采用的是通断控制。
在设定的周期范围内将负载与电源接通个周期后，再关断个周期，改变通、断周波数的比值即可调节负载所消耗的平均功率。
晶闸管在电源电压过零时触发导通，导通时负载上得到的是完整的正弦波，对电网的谐波污染小三、简答题：1. 单相半波可控整流电路带电阻负载时,晶闸管承受的最大正、反向电压为多大?晶闸管承受的最大正、反向电压均为：晶闸管承受的最大正、反向电压均为正弦交流电的最大值，正弦交流电的最大值为有效值的倍，所以晶闸管承受的最大正、反向电压均为。
2. 在电源电压和相同的条件下，感性负载的单相半波可控整流电路整流输出电压比电阻性负载小，为什么？因为感性负载的电压不能突变，使出现负值，而整流输出电压为平均值，所以感性负载的单相半波可控整流电路整流输出电压比电阻性负载小。
负载是纯电阻时，的波形全部在t轴以上，而阻感负载时使出现负值，所以感性负载的单相半波可控整流电路整流输出电压比电阻性负载小。
3 单相桥式全控整流电路带电阻负载与单向半波可控整流电路带电阻负载电路相比，整流输出电压有什么关系？单相桥式全控整流电路的输出电压是单向半波可控整流电路带电阻负载输出电压的2倍。
单相桥式全控整流电路在电源电压正半周时VT1、VT4导通，负半周时VT2、VT3导通，一个周期内均有输出；单向半波可控整流电路只有电源电压在正半周时有输出，所以单相桥式全控整流电路的输出电压是单向半波可控整流电路带电阻负载输出电压的2倍。