电力电子作业-计算题
精编电力电子计算题资料
另解：已知每相交流电压U =220V，输出电流 IL=40A；晶闸管承受的最大正向、反向电压 为：
Ｕfm＝U＝×220=538（V ） 平均电流为：ID＝(1/3)IL＝40/3＝13.33(A) 答：据计算，可选用800V，20A的晶闸管元件
更换。
• 6.三相半控桥式整流电路电阻性负载，已知U2＝ 100V，Rd＝10Ω ，求α ＝60°时输出的平均电压 Ud、流过负载的平均电流Id和流过晶闸管电流的 平均值ITAV 。
（2）触发延迟角α =600时，输出平均电压为多 少？
解：（1）因为：U L 2.34U 2 COS
（2） 所以：
U U 0 2
/ 2.34COS 234 / 2.34COS 0 100V
L
UL
U 2.34 COS 2
2.34X100XCOS 600
117V
4.有一三相半控桥式整流电路，接在次级电压 为200V的三相变压器上，求其输出电压平均 值的调节范围。 解: ∵ULAV=2.34U2COSα 当α =0时, ULAV =2.34×200COS0°=468V 当α =90时, ULAV =2.34×200COS90°=0V ∴输出电压平均值的调节范围在0V～468V之间
cos45 1 2
20（0 V）
IL
UL RL
200 10
20(A)
11
I t( AV )
பைடு நூலகம்
3 IL
20 3
6.7(A)
IT IL
1 20 3
1 11.5(A) 3
2.有一三相半控桥式整流电路,接在次极电压U2Φ 为 100V的三相变压器上,求:
电力电子作业及答案
1、设计图3。
2（a ）所示的Buck DC/DC 变换器.电源电压Vs=147～220V ，额定负载电流11A,最小负载电流1.1A ，开关频率20KHz 。
要求输出电压Vo=110V;纹波小于1％。
要求最小负载时电感电流不断流.计算输出滤波电感L 和电容C ，并选取开关管T 和二极管D.解:①滤波电感L ：v 1100≡v ，电流连续时M=D=sv v 0. 当s v =147v 时，D=110/147=0.75;当v 220=s v 时，D=110/220=0.5。
所以在工作范围内占空比D 在0.5~0。
75之间变化。
要电流连续必须最小负载电流)1(20min D Lf V I I sOB o -=≥，应按最小的占空比5.0=D 确定实际运行中的临界负载电流)1(20D Lf V I sOB -=，即要求: H H D I f V L O s 25.11.110202)5.01(110)1(23min 0=⨯⨯⨯-⨯=-≥为确保最小负载电流、最小占空比时,电感电流连续，可选取mH L 5.1=.②开关关Ｔ和二极管Ｄ的选择：由)93(-式.电感电流脉动的最大峰－峰值L i ∆为：L i ∆＝A A D Lf V I I s L L 8.11020105.1)5.01(110)1(330min max =⨯⨯⨯-⨯=-=-- 所以:A A i I I L O L 9.11)2/8.111(21max max =+=∆+=A A i I I L O L 1.10)2/8.111(21max min =-=∆-=开关关Ｔ和二极管Ｄ通过的最大峰值电流都是A I L 9.11max =，开关管Ｔ承受的最大正向电压为v V s 220=，二极管Ｄ承受的最大反向电压也是v V s 220=。
若取电流过载安全系数为5.1倍，取过电压安全系数的2倍，则可选V A 500/20的MOSFET P -开关管和快恢复二极管。
电力电子技术平时作业
一、填空题1、电力变换通常分为四大类，即交流变直流、直流变交流，直流变直流、交流变交流。
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、逆变电路可以根据直流侧电源性质不同分类，当直流侧是电压源时，称此电路为__电压型逆变电路_____，当直流侧为电流源时，称此电路为___电流型逆变电路_____。
5、在正弦波和三角波的自然交点时刻控制开关器件的通断，这种生成SPWM 波形的方法称_自然采样法_______，实际应用中，采用___规则采样法_____来代替上述方法，在计算量大大减小的情况下得到的效果接近真值。
二、选择题1、电流型逆变器中间直流环节贮能元件是( B )A.电容B.电感C.蓄电池D.电动机2、升降压斩波电路，输入电压是48V，为了获得12V输出电压，且不考虑开关损耗时，导通占空比必须控制在（ D ）。
A、1B、0.5C、0.4D、0.23、单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角α的最大移相范围是( D )A．90° B．120° C．150° D．180°4、普通的单相半控桥式整流装置中一共用了（ A ）晶闸管。
A. 一只，B. 二只，C. 三只，D. 四只。
5、电容滤波的单相桥式不可控整流电路，串联滤波电感，其交流侧谐波组成有哪些规律（A ）。
A、谐波次数为奇数B、谐波次数为偶数C、谐波次数越高，谐波幅值越大D、越大，谐波越大6、以下哪种换流方式适用于全控型器件（A ）。
A、器件换流B、电网换流C、负载换流D、强迫换流7、电压型半桥逆变电路，带纯电阻负载时，为了调节输出电压，从控制方法上可以采用（B ）。
A、移相调压方式B、改变正负脉冲宽度的方法C、改变负载值的方法D、改变输入电压值的方法8、CUK斩波电路，输入电压是12V，为了获得48V输出电压，且不考虑开关损耗时，导通占空比必须控制在（ C ）。
电力电子题库含答案
电⼒电⼦题库含答案1．⼀型号为KP10-7的晶闸管，U TN= 700V I T(A V)= 10A 。
1 2．中间直流侧接有⼤电容滤波的逆变器是电压型逆变器，交流侧输出电压波形为矩形波。
3．晶闸管串联时，给每只管⼦并联相同阻值的电阻R是__均压______措施。
4．在SPWM的调制中，载波⽐是载波频率和调制波频率的⽐值。
5．考虑变压器漏抗的可控整流电路中，在换相过程期间，两个相邻的晶闸管同时导通，对应的电⾓度称为换相重叠⾓。
6．功率晶体管GTR从⾼电压⼩电流向低电压⼤电流跃变的现象称为⼆次击穿。
7．三相半波可控整流电阻性负载电路中，控制⾓α的最⼤移相范围是150°。
8．三相全控桥电路有 6 只晶闸管，应采⽤宽脉冲或双窄脉冲才能保证电路⼯作正常。
电压连续时每个管导通120 度，每间隔60 度有⼀只晶闸管换流。
接在同⼀桥臂上两个晶闸管触发脉冲之间的相位差为180°。
9．型号为KP100-8的晶闸管其额定参数为：额定电压800v，额定电流100 A 。
10．考虑变压器漏抗的可控整流电路中，在换相过程期间，两个相邻的晶闸管同时导通，对应的电⾓度称为换相重叠⾓11．抑制过电压的⽅法之⼀是⽤_电容__吸收可能产⽣过电压的能量，并⽤电阻将其消耗。
⽽为抑制器件的du/dt和di/dt，减⼩器件的开关损耗，可采⽤接⼊缓冲电路的办法。
12．在交-直-交变频电路中，中间直流环节⽤⼤电容滤波，则称之为电压型逆变器，若⽤⼤电感滤波，则为电流型逆变器。
13．锯齿波触发电路由脉冲形成环节、锯齿波的形成和脉冲移相环节、同步环节、双窄脉冲形成环节构成。
14．若输⼊相电压为U2，单相桥式电路的脉冲间隔= 180 ，晶闸管最⼤导通=θ180 ，晶闸管承受的最⼤电压U dm= 0.9U2 , 整流电压脉动m a x次数m= ; 三相半波电路的脉冲间隔= 120 , 晶闸管最⼤导通θ150 ，晶闸管承受的最⼤电压U dm= 1.17U2 ,整流电压脉动次数=m axm= ;15．GTO、GTR、MOSFET、IGBT分别表⽰：可关断晶闸管、电⼒晶体管、电⼒场效应晶体管、绝缘栅双极晶体管16．在三相半波可控整流电路中，电感性负载，当控制⾓⼤于30°时，输出电压波形出现负值，因⽽常加续流⼆级管。
电力电子技术计算题
五、计算题5分题（8题）：1、分别画三相半波有源逆变电路电感性负载β=60°和三相全控整流电路电感性负载α=60°的输出电压ud波形2、单相桥式半控整流电路，电阻性负载，画出整流二极管在一周内承受的电压波形。
3、在三相半波整流电路中，如果a相的触发脉冲消失，试绘出在电阻性负载和电感性负载下整流电压u d的波形。
4、三相全控桥，电动机负载，要求可逆，整流变压器的接法是D，y-5，采用NPN锯齿波触发器，并附有滞后30 的R-C滤波器，满足上述关系的同步电压相量图如图所示，试为晶闸管选取同步电压。
5、在图3-1a所示的降压斩波电路中，已知E=200V，R=10Ω，L值极大，EM=30V，T=50μs,ton=20μs,计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值Io。
6、在图3-2a所示的升压斩波电路中，已知E=50V，L值和C值极大，R=20Ω，采用脉宽调制控制方式，当T=40μs，ton=25μs时，计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值Io。
7、绘制直流降压斩波电路图，并且已知E=600V，R=20Ω，L值极大，EM=20V，T=60μs,ton=20μs,计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值Io。
8、绘制升压斩波电路中，并且已知E=60V，L值和C值极大，R=10Ω，采用脉宽调制控制方式，当T=40μs，ton=10μs时，计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值Io。
10分题：（11题）1．单相桥式全控整流电路，U2＝100V，负载中R＝2Ω，L值极大，当α＝30°时，要求：①作出u d、i d、和i2的波形；②求整流输出平均电压U d、电流I d，变压器二次电流有效值I2；③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。
2．单相桥式全控整流电路，U2=100V，负载中R=2Ω，L值极大，反电势E=60V，当a =30︒时，要求：①作出ud、id和i2的波形；②求整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次侧电流有效值I2；③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。
电力电子试题及答案
电力电子试题及答案一、单项选择题（每题2分，共10分）1. 电力电子技术中，用于将交流电转换为直流电的设备是：A. 变压器B. 整流器C. 逆变器D. 稳压器答案：B2. 下列哪个不是电力电子器件？A. 晶闸管B. 绝缘栅双极晶体管（IGBT）C. 继电器D. 功率MOSFET答案：C3. 电力电子技术中，PWM调制的全称是：A. 脉冲宽度调制B. 脉冲频率调制C. 脉冲密度调制D. 脉冲相位调制答案：A4. 电力电子变换器中，升压变换器的输出电压与输入电压的关系是：A. 输出电压低于输入电压B. 输出电压等于输入电压C. 输出电压高于输入电压D. 输出电压与输入电压无关答案：C5. 在电力电子应用中，软开关技术的主要作用是：A. 提高系统的功率因数B. 减少开关损耗C. 提高系统的稳定性D. 降低系统的噪声答案：B二、填空题（每题2分，共10分）1. 电力电子技术中，_________器件是实现交流到直流转换的关键。
答案：整流器2. 电力电子变换器的效率可以通过_________来提高。
答案：软开关技术3. 电力电子技术在_________和_________领域有着广泛的应用。
答案：能源转换；电机控制4. 电力电子技术中，_________调制是一种常用的控制策略。
答案：PWM5. 电力电子变换器中的_________变换器可以将直流电转换为交流电。
答案：逆变器三、简答题（每题5分，共20分）1. 简述电力电子技术在现代电力系统中的作用。
答案：电力电子技术在现代电力系统中起着至关重要的作用，包括提高电能的传输效率、实现电能的高效转换、优化电力系统的稳定性和可靠性、以及支持可再生能源的接入和利用。
2. 描述PWM调制在电力电子变换器中的应用。
答案：PWM调制在电力电子变换器中应用广泛，主要用于控制逆变器的输出电压和频率。
通过调整脉冲的宽度，可以控制输出电压的大小，同时通过改变脉冲的频率，可以控制输出电压的频率。
电工电子类专业计算综合练习题(带答案)
电工电子类专业计算综合练习题一、计算题1.将电感L=255mH,电阻为60欧的线圈接到u=311sin(314t+600)上，试求：（1）电路中电流的有效值；（2）电路中的有功功率，无功功率，视在功率，功率因数。
2.如图所示，E1=12V, E2=4V R1=4Ω，R2=4Ω,R3=2Ω,当开关断开和闭合时，分别计算A、B两点间的电压U AB。
3.每相电阻为3Ω，感抗为4Ω的三相对称负载，作Y 联结，接于工频线电压为380V 的三相电源上，若)6314sin(2380π+=t Uvw V ，试求：(1)相电流、线电流的大小；（2）V 相负载电流的解析式；（3）三相负载的有功功率。
4、 图示放大电路中三极管的U BE =0.7V ，U CC =12V ，R C =2k Ω，R B =280k Ω，R L =6k Ω，β=50，C 1、C 2足够大，输入电压有效值U i =0．1V ， 求：（1） 静态电流I C ，电压U CE （2） 输出电压有效值U 05. 如图所示为在220V的交流电路中，接入一理想变压器。
一次绕组N1=1000匝，二次侧电压U2=44V，负载电阻R L=11Ω，试求：（1）二次侧匝数N2；（2）一次侧电流I1。
（3）一次侧的阻抗Z1+u_2U1RL二、综合应用题现有一个并联型稳压电源电路（如图），电源电压为220V，变比为11，R=100Ω，稳压管的稳定电压U Z=16V，RL=1KΩ，1.现要在线路板上进行焊接，在电路焊接时，甲同学不小心将VD4虚焊，乙同学将VD3带色环的一端焊在电路的零电位上，分析这两位同学焊接完毕通电测试时会出现什么现象？2.如果变压器的标签丢失，不知这个变压器的一、二次绕组，请问如何用万用表来确定？3.试分析电阻R的作用。
当测量RL两端电压为0.7V时,试分析故障原因。
4.试计算当开关S闭合和断开时流过稳压管的电流。
答案一、计算题1.I=2.2，P=290，Q=387，S=484，λ=0.6 2.断开时Uab=4 闭合时Uab=23. Ip=Il=44；)3314sin(2220π-=t i ；p=174244、解：（1）I B =（V CC -U BE ）/R B =0.04mA I C =βI B =2mAU CE =V CC -I C R C =8V (2)r be =300+(1+β)26/Ie=963ΩAu=-β(R L ∥R C )/I E =-77.9 U O =A U Ui=7.79V 5．解：（1）K=5, N2=200 （2）I2=4A, I 1=0.8A 。
电力电子试题及答案
电力电子试题及答案一、选择题（每题2分，共20分）1. 电力电子器件中，以下哪个不是晶闸管的别称？A. SCRB. GTOC. TRIACD. DIAC2. 以下哪个是电力电子变换器的主要功能？A. 信号放大B. 功率放大C. 电压转换D. 电流转换3. PWM（脉冲宽度调制）技术主要用于控制什么？A. 电压B. 电流C. 频率D. 功率4. 以下哪个不是电力电子变换器的拓扑结构？A. 单相全桥B. 三相半桥C. 推挽变换器D. 串联稳压器5. 以下哪个是电力电子变换器的控制方式？A. 线性控制B. 开关控制C. 脉冲控制D. 模拟控制二、简答题（每题10分，共30分）6. 简述电力电子技术在现代电力系统中的应用。
7. 解释什么是软开关技术，并说明其优点。
8. 描述PWM控制技术在电力电子变换器中的应用。
三、计算题（每题25分，共50分）9. 给定一个单相桥式整流电路，输入电压为220V（有效值），负载电阻为100Ω。
计算输出直流电压的平均值和纹波系数。
10. 假设有一个三相全控桥式整流电路，输入电压为380V（线电压），负载为50Ω。
计算在全导通状态下的输出直流电压。
答案一、选择题1. 答案：B（GTO是门极可关断晶闸管的缩写）2. 答案：C（电力电子变换器主要用于电压转换）3. 答案：D（PWM技术主要用于控制功率）4. 答案：D（串联稳压器不是电力电子变换器的拓扑结构）5. 答案：B（电力电子变换器的控制方式主要是开关控制）二、简答题6. 答案：电力电子技术在现代电力系统中的应用包括但不限于：- 电力系统的稳定与控制- 电能质量的改善- 可再生能源的接入与利用- 电动汽车的充电技术- 高效照明与节能技术7. 答案：软开关技术是一种减少开关器件在开关过程中损耗的技术。
它通过在器件两端电压或电流为零时进行开关操作，从而减少开关损耗，提高效率。
其优点包括：- 降低开关损耗- 减少电磁干扰- 提高系统效率- 延长器件寿命8. 答案：PWM控制技术在电力电子变换器中的应用主要包括：- 调节输出电压的大小- 控制输出功率- 实现负载的调速- 提高系统的动态响应三、计算题9. 答案：对于单相桥式整流电路，输出直流电压的平均值为：\[ V_{DC} = \frac{2V_m}{\pi} = \frac{2 \times 220}{\pi}\approx 140V \]纹波系数为：\[ \text{Ripple Factor} = \frac{I_{max} - I_{min}}{I_{DC}} \]其中 \( I_{DC} \) 为直流电流，\( I_{max} \) 和 \( I_{min} \) 分别为纹波电流的最大值和最小值。
电力电子技术计算题
电力电子技术计算题1、π/2；；0.707；2、通过对电压检测，实施对两组反并联晶闸管门极予以操纵。
例如：输进电压高于10%时，让VT1、VT2这组反并联的晶闸管的触发脉冲移到180°，使它不输出电压，而让VT3、VT4这组反并联晶闸管的触发脉冲移到0°，使他们分不在正负半周全导通时输出电压落低；当输进电压低于额定值10%时，让VT1、VT2这组反并联晶闸管的触发脉冲移到0°，使他们分不在正负半周全导通。
让VT3、VT4反并联晶闸管的触发脉冲移到180°使他们截止，从而使输出电压提高10%，到达稳定输出电压的目的。
3、2.4KW4、U0=133。
3V；I0=6。
67A；5、U d=117V；I d=23。
4A；I dVT=7。
8A；I VT=13。
5A；6、①星形接法的硒堆过电压保卫；②三角形接法的阻容过电压保卫；③桥臂上的快速熔断器过电流保卫；④晶闸管的并联阻容过电压保卫；⑤桥臂上的晶闸管串电感抑制电流上升率保卫；⑥直流侧的压敏电阻过电压保卫；⑦直流回路上过电流快速开关保卫；VD是电感性负载的续流二极管；L d是电动机回路的平波电抗器；7、U2φ=94V；KP50—5；I2=44。
9A；S2=12。
66KV A。
8、133．3V；6。
67A。
没有被磁化。
因为在曲曲折折曲曲折折折折折接法时，流过同一相的两段绕组的电流大小相等，方向相反，故变压器铁心内可不能被直流磁化。
10、U d11、整流电动机状态：电流方向从上到下，电压方向上正下负，反电势E方向上正下负，Ud大于E，操纵角的移相范围0°~90°。
逆变发电机状态：电流方向从上到下，电压U d方向上负下正，发电机电势E 方向上负下正，Ud小于E，操纵角的移相范围90°~150°。
12、由于采纳锯齿波同步触发电路，用NPN三极管做综合管，故同步电压应滞后于晶闸管阳极电压180º相位角。
电力电子试题及答案
电力电子试题及答案一、选择题1. 电力电子技术中的“电力”二字指的是：A. 电力系统B. 电力设备C. 电力变换D. 电力传输答案：C2. 以下哪个不是电力电子器件？A. 晶闸管B. 绝缘栅双极晶体管（IGBT）C. 继电器D. 金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）答案：C二、填空题1. 电力电子技术主要研究_______和_______的变换技术。
答案：电能；信息2. 电力电子装置中常用的PWM控制方式是指_______。
答案：脉冲宽度调制三、简答题1. 简述电力电子技术在现代电力系统中的作用。
答案：电力电子技术在现代电力系统中主要起到电能的高效转换和控制作用，包括电能的生成、传输、分配和利用等各个环节，能够提高电能的使用效率，减少能源损耗，实现电能的智能化管理。
2. 列举至少三种常见的电力电子变换器，并简述其主要功能。
答案：常见的电力电子变换器包括：- AC/DC变换器：将交流电转换为直流电。
- DC/AC变换器：将直流电转换为交流电。
- DC/DC变换器：在直流电系统中实现不同电压等级的转换。
四、计算题1. 已知一个理想整流电路，输入电压为正弦波形，其峰值为100V，求整流后的直流电压有效值。
答案：理想整流电路的输出直流电压有效值V_DC = (2/π) *V_peak = (2/π) * 100V ≈ 63.66V2. 假设有一个PWM控制的DC/DC变换器，其开关频率为10kHz，占空比为0.5，求输出电压的平均值。
答案：对于PWM控制的DC/DC变换器，输出电压的平均值 V_out = D * V_in，其中D为占空比，V_in为输入电压。
假设输入电压为100V，则 V_out = 0.5 * 100V = 50V。
五、论述题1. 论述电力电子技术在新能源领域的应用及其发展趋势。
答案：电力电子技术在新能源领域的应用主要包括太阳能光伏发电、风力发电等可再生能源的电能转换与控制。
电力电子技术计算题
1六、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） 解：∵ 有300R-C 滤波环节∴ 同步变压器接线为Y/Y4-10四、作图题（共 2 小题，每题12分，共24分）1、三相全控桥，阻感负载，主回路整流变压器的接法是D,y5，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。
同步变压器的的接法为Y/Y-10，4接法，如下图所示，选择晶闸管的同步电压。
（要给出分析过程，分U AU a U a △△Y/Y-1U a2、电路与波形如图所示。
（1）若在t1时刻合上K，在t2时刻断开K，画出负载电阻R上的电压波形；（2）若在t1时刻合上K，在t3时刻断开K，画出负载电R上的电压波形（ug）宽度大于360度。
（a）电路图（b）输入电压u2的波形23五、计算题（共 1 小题，共20分）1、电路如图所示，单相全控桥式整流电路接大电感负载，R=4Ω，U 2=220V 。
（1）触发角为60°时，(a) 试求U d 、I d 、晶闸管电流平均值I dVT 、晶闸管电流有效值I VT 、变压器副边电流有效值I 2；（b ）作出u d 、i d 、i VT2、i 2 的波形图（图标清楚，比例适当）。
1、(1) (a)Ud=0.9U2cosα=0.9×220×cos600=99V （1分） Id=Ud/R=99/4=24.75A （1分） I2=Id=24.75A （1分） IdVT=1800/3600×Id=24.75/2=13.38A （1分） IVT=（2分）（b ）波形如图1所示（3分）（2）当负载两端接有续流二极管时，（a ）试求U d 、I d 、I dVT 、I VT 、I VD 、I dVD 、I 2；（b ）作出u d 、i d 、i VT2、i VD 、i 2 的波形图（图标清楚，比例适当）。
电力电子技术计算题
单相桥式全控1、单相桥式全控整流电路，V U 1002=，负载Ω=2R ，L 值极大，反电势V E 60=，当︒=30α时，要求： ① 作出d u 、d i 和2i 的波形；② 求整流输出平均电压d U 、电流d I ，变压器二次电流有效值2I ； ③ 考虑安全裕量2倍，确定晶闸管的额定电压和额定电流。
解：① d u 、d i 和2i 的波形如下图：②整流输出平均电压d U 、电流d I ，变压器二次测电流有效值2I 分别为： )(92)6097.77()(A R E U I d d =-=-=)(92A I I d ==③晶闸管承受的最大反向电压为：)(4.141100222V U=⨯=流过每个晶闸管的电流的有效值为： )(36.62A I I dVT ==故晶闸管的额定电压为：)(2834.1412V U N =⨯= 晶闸管的额定电流为 )(857.136.62A I N =⨯=晶闸管额定电压和电流的具体敢值可按晶闸管产品系列参数选取。
三相半波4、三相半波可控整流电路，V U 1002=，带电阻电感负载，Ω=5R ，L 值极大，当︒=60α时，要求：①画出d u 、d i 、和1VT i 的波形② 计算d U 、d I 、dVT I 和VT I 。
解： ① d u 、d i 和1VT i 的波形如下图 ② d U 、d I 、dVT I 和VT I 分别如下:)(5.5860cos 10017.1cos 17.12V U U d =︒⨯⨯==α )(7.1155.58A R U I dd ===)(9.337.113A I I ddVT ===)(755.637.113A I I dVT ===三相全控桥 2、三相桥式全控整流电路，V U 1002=，带电阻电感负载，Ω=5R ，L 值极大，当︒=60α时，要求：① 画出d u 、d i 、和1VT i 的波形； ② 计算d U 、d I 、dVT I 和VT I 。
电力电子作业题二
习题（二）第一部分：填空题1、在特定场合下，同一套整流电路即可工作在状态，又可工作在状态，故简称变流电路。
2、控制角α与逆变角β之间的关系为。
3、三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差。
4.电容滤波的单相不可控整流电路中，空载时，放电时间常数为，输出电压最大，U 。
d5.整流是把电变换为电的过程；6. 逆变与整流的区别仅仅是控制角不同，时，电路工作在整流状态，时，电路工作在逆变状态。
7. 产生逆变的条件：要有直流电动势，其极性和晶闸管的导通方向，其值应大于变流电路直流侧的平均电压；要求晶闸管的控制角 90度，使为负值。
8. 三相桥式全控整流电路的触发方式有触发和触发两种。
第二部分：选择题1、单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角α的最大移相范围是( )A.90°B.120°C.150°D.180°2、三相可控整流与单相可控整流相比较，输出直流电压的纹波系数（）。
A 三相的大B 单相的大 C一样大3、单相全控桥电阻性负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压为( )2U22U2126U224、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、负载电流I d以及变压器漏抗X CB. α以及负载电流I dC. α和U2D. α、U2以及变压器漏抗X C5、能够实现有源逆变的电路为( )。
A、三相半波可控整流桥带续流二极管电路B、单相全波可控整流电路C、单相全控桥接续流二极管电路D、单相半控桥整流电路6、三相半波可控整流电路的自然换相点是( )A、交流相电压的过零点；B、本相相电压与相邻相电压正、负半周的交点处；C、比三相不控整流电路的自然换相点超前30°；D、比三相不控整流电路的自然换相点滞后60°。
7、三相半波带电阻性负载时，α为（）度时，可控整流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8、三相桥式全控整流电路中6个晶闸管的导通顺序正确的是（）A、B、C、D、9、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（）。
电力电子技术计算题
4-8.一调光台灯由单相交流调压电路供电，认为该台灯为阻性负载，在0α=时输出功率最大，求输出功率为最大输出功率的80%、50%时晶闸管的触发延迟角α。
解：0α=时的输出电压最大，为1021om ax )sin 2(1U t d t U U ==⎰πωωπ此时负载电流最大，为R U R U I 1om ax om ax ==因此最大输出功率为R U I U P 21maxo max o max ==输出功率为最大输出功率的80%时，有：R U P P 21m axo )8.0(8.0==此时，1o 8.0U U =又由παππα-+=22sin 1o U U解得60.54α=同理，输出功率为最大输出功率的50%时，有：1o 5.0U U =又由παππα-+=22sin 1o U U90α=4-9. 一单相交流调压电路，电源电压U 1=220V ，频率f 1=50Hz ，带阻感负载，R =0.5Ω，X L =0.5Ω，求：（1）电路移相范围；（2）负载电流最大有效值；（3）最大输出功率和最大功率对应的功率因数。
解：（1）负载阻抗角为：φ=arctan （RLω）= 45°开通角α的变化范围为：φ≤α<π（2）当α=φ时，输出电压最大，负载电流也为最大，此时输出功率最大。
1max 311o U I Z=== AP omax =2max o I R =48.4(KW)功率因数为cos λϕ==0.7074-10.一台220V 、10KW 的电炉，采用相控交流调压电路供电，现使其工作在5KW ，求此时电路的触发延迟角α、电路电流及电源侧功率因数。
解：电炉可看为纯阻性负载，由此可求得电阻值为：24.84U R P==Ω电炉工作在5KW 时，电压有效值为：2155.52o U V == 由关系式：o U U = 带入数据得控制角90α=工作电流: 32.1oo U I A R == 电源侧功率因数为： 22cos 0.71o oI RU I ϕ==。
2014年9月份考试电力电子技术第三次作业
2014年9月份考试电力电子技术第三次作业一、计算题（本大题共10分，共 1 小题，每小题 10 分）三相桥式电压型逆变电路，180°导电方式，Ud =100V。
试求输出相电压的基波幅值UUN1m和有效值UUN1、输出线电压的基波幅值UUV1m和有效值UUV1、输出线电压中5次谐波的有效值UUV5。
二、简答题（本大题共20分，共 4 小题，每小题 5 分）1. 电力电子变流装置的主要技术功能指标有哪些？2. 换相电抗的作用是什么？3. 晶闸管导通后，门极改加适当大小的反向电压会发生什么情况？4. GTR对驱动电路的基本要求是什么？三、问答题（本大题共20分，共 5 小题，每小题 4 分）1. 12 脉波、24 脉波整流电路的整流输出电压和交流输入电流中各含哪些次数的谐波？2. 电力二极管的主要类型有哪些。
3. 交流调压电路和交流调功电路有什么区别？二者各运用于什么样的负载？为什么？4. 维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？5. 电动机电动势EM的极性满足逆变条件，，且β＜90°时，可实现有源逆变，这时Ud为多少？四、分析题（本大题共10分，共 1 小题，每小题 10 分）试分析如图2所示单相并联逆变电路的工作原理。
五、综合分析题（本大题共20分，共 2 小题，每小题 10 分）1. 题目：如图3所示电路中，U2＝200V，电路总电阻R＝2Ω，大电感负载，电流连续。
在直流输出端测出Ud =90V。
试计算：（1）控制角＝？；（2）流过晶闸管的电流平均值Idvt和有效值Ivt；（3）电路的功率因数。
2. 三相半波共阴极可控整流电路，大电感性负载，控制角α=60°。
（1）试画出主电路图；（2）在图6上画出输出电压波形ud 和晶闸管VT1的两端电压波形uT1。
六、综合题（本大题共20分，共 2 小题，每小题 10 分）1. 晶闸管单相桥式全控整流电路带大电感负载，整流变压器次级电压有效值为U2=100V，控制角为300，输出电流连续，R=2Ω，求整流器输出电压平均值、输出电流平均值。
电力电子计算习题
计算题 （每小题10分，共计20分）1、 单相半波可控整流电路，电阻性负载。
要求输出的直流平均电压为50～92V 之间连续可调，最大输出直流电流为30A ，由交流220V 供电，求①晶闸管控制角应有的调整范围为多少？②选择晶闸管的型号规格（安全余量取2倍，dT I I =1.66）。
解：① 单向半波可控整流电路的 U L =0.45U 221αCOS +当U L =50V 时 COS α=20452U U L —1=220045502⨯⨯—1≈0则α=90° 当U L =92V 时 COS α=20452U U L —1=220045922⨯⨯—1=0.87则α=30°∴控制角α的调整范围应为0～90° ②由dT I I =1.66知I=1.66I d =1.66×30=50A 为最大值 ∴ I T(A V)=2×57.1TM I =2×57.150=64A 取100A又 U yn =2U TM =2×2×220=624V 取700V晶闸管的型号为：KP100-7。
2、 一台由220V 供电的自动恒温功率为1kW 的电炉，采用单相半控桥整流电路。
通过计算选择晶闸管和续流二极管的型号。
解：电炉电阻丝的电阻R d =dP U 22=1000220220⨯≈48Ω当α=0°时晶闸管与整流管的电流有效值才最大为 I Tm =I Dm =RdU 2παπαπ2241-+SIn =48220πππ200241-+⨯=3.2A选择晶闸管和整流管的型号I T(A V)=(1.5～2)57.1TmI =(1.5～2)57.12.3=34A取5A(电流系列值)U Tn =(2～3)U TM =(2～3)2×220=625～936V所以，晶闸管的型号为KP5-8 同理，整流管的型号为ZP5-83、 单相半波可控整流电路中，已知变压器次级U 2=220V ，晶闸管控制角α=45°，负载R L =10Ω。
电力电子分析题计算题 (1)
1、对于下图所示的桥式可逆斩波电路，若需使电动机工作于反转电动状态，试分析电路的工作情况，并绘出相应的两条电流流通路径，同时标注电流流向。
（8分）V2保持接通，V3交替处于接通、断开状态，形成一个提供负压的降压斩波电路，使电动机工作于反转电动工作状态（2分）。
两条电流通路各3分。
2、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。
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）3、如图所示为串联二极管式电流型三相逆变器，试以从VT1到VT3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。
M 3UV W -图5-15I d C 1C 2C 3C 4C 5C 6VD 1VD 2VD 3VD 4VD 5VD 6U dVT1VT 2VT 3VT 4VT 5VT 6答：如图所示为从VT1到VT3之间的换流过程1）换流前，VT1、VT2稳定导通，电容C13（就是C3与C5串联后再与C1并联的等效电容）被充电，左正右负；如图a （1分） 2）触发VT3导通，在C1充电电压下VT1承受反压关断；如图b （1分）3）二极管换流；如图c （1分） 4）换相结束。
如图d （1分） 电路的特点：(1) 直流侧串大电感，相当于电流源（1分）(2) 交流输出电流为矩形波，输出电压波形和相位因负载不同而不同（1分）(3) 直流侧电感起缓冲无功能量的作用，不必给开关器件反并联二极管（1分）(4) 电流型逆变电路中，采用半控型器件的电路仍应用较多（1分） (5) 换流方式有负载换流、强迫换流（1分）(6) 基本工作方式是120°导电方式，即每个臂一周期内导电120°每时刻上下桥臂组各有一个臂导通，横向换流。
电力电子习 题
8、在教材中的降压斩波电路中，E=100V， L=1mH，R=0.5Ω，EM=10V，采用脉 宽调制控制方式，T=20μs，当 ton=5μs 时，计算输出电压平均值 Uo，输出电流 平均值 Io，计算输出电流的最大和最小值瞬时值并判断负载电流是否连续。当 ton=3μs 时，重新进行上述计算。 解：由题目已知条件可得： E 10 m= M = =0.1 E 100 L 0.001 τ= = =0.002 R 0.5 当 ton=5μs 时，有 T ρ= =0.01 τ t a r = on =0.0025 τ 由于 αρ e − 1 e 0.0025 − 1 = =0.249>m e ρ − 1 e 0.01 − 1 所以输出电流连续。 此时输出平均电压为 t 100 × 5 Uo = on E = =25(V) T 20 输出平均电流为 U -E 25 − 10 Io = o M = =30(A) R 0.5 输出电流的最大和最小值瞬时值分别为 ⎛ 1 − e −αρ ⎞ E ⎛ 1 − e −0.0025 ⎞ 100 ⎟ Imax= ⎜ − m ⎜ 1 − e −ρ ⎟ R =⎜ ⎜ 1 − e −0.01 − 0.1⎟ ⎟ 0.5 =30.19(A) ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎛ eαρ − 1 ⎞ E ⎛ e 0.0025 − 1 ⎞ 100 Imin= ⎜ ⎜ eρ − 1 − m⎟ ⎟ R =⎜ ⎜ e 0.01 − 1 − 0.1⎟ ⎟ 0.5 =29.81(A) ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ 当 ton=3μs 时，采用同样的方法可以得出：
电力电子作业题一
作业题（一）第一部分：填空题1、电力电子技术分为、两个分支。
2、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MOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）中，属于不可控器件的是_ ，属于半控型器件的是，属于全控型器件的是。
3、电力电子器件主要工作于状态，当开关频率较高可能成为器件功率损耗的主要因素。
4、电力电子器件系统一般由、驱动电路和以电力电子器件为核心的组成。
5、电力MOSFET是用来控制漏极电流，因此驱动电路简单。
6、按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间信号的性质，可以将电力电子器件分为型和型。
7. 按驱动电路信号的性质可以将电力电子器件分为：电流驱动型器件和型器件两类，晶闸管属于其中的型器件。
第二部分：选择题1、下列电力电子器件中，开关频率最高的器件为（）A．IGBT B. TR C. GTO D. MOSFET2、通常（）是电力电子器件的功率损耗的主要因素。
A. 通态损耗B. 断态损耗C. 开通损耗D. 关断损耗3、普通晶闸管的通态电流（额定电流）是用电流的（）来表示的。
A有效值B最大值C平均值4、开关速度最快的器件是（）A GTRB GTOC IGBTD 电力MOSFET5、晶闸管两端并联一个RC电路的作用是（）。
A、分流B、降压C、过电压保护D、过电流保护6、在电力电子电路中，GTR工作在开关状态，即工作在（）状态。
A、截止和饱和B、饱和和放大C、放大和截止D、过渡7、下列电力电子器件中，开关频率最高的器件为（）A、IGBTB、TRC、GTOD、MOSFET8、晶闸管导通的条件是( )。
A.阳极加正向电压，门极有正向脉冲B.阳极加正向电压，门极有负向脉冲C.阳极加反向电压，门极有正向脉冲D.阳极加反向电压，门极有负向脉冲9、对同一晶闸管，维持电流IH与擎住电流IL在数值大小上有IL（ A ）IH；A．大于 B.小于 C.等于 D.小于等于10、下列属于全控型器件的是（ C ）A．GTO、GTR、SCRB.电力MOSFET、电力二级管C.IGBT、GOT、GTRD.GTR、SCR第三部分：分析简答题1、维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？2、如何实现晶闸管的关断?晶闸管处于阻断状态时其两端的电压大小由什么决定?3、晶闸管二端并接阻容吸收电路可起哪些保护作用？4、简述与处理信息的电子器件相比较电力电子器件的特征。
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1、图所示为单相桥式半控整流电路，带R 负载。
（1）绘出α=30°时的u d 、i d 、i T1、i 2波形；
（2）写出α的移相范围。
~u 2u d R i d
i 2题32图VT 1
VT 2VD 3
VD 4i T1
2、图所示为单相桥式全控整流电路带R 、L 负载，ωL >>R ，忽略i d 的脉动。
（1）绘出α=30°时u d 、i d 、i T1、i 2波形；
（2）写出α的移相范围。
~u 2u d
R
i d i 2题33图VT 1VT 2L VT 3
VT 4i T1
3、图所示为单相桥式全控整流电路带电感性负载，ωL >>R ，忽略i d 的脉动。
已知R=2Ω，α=60°时，u d =90V ，求SCR 的额定电压及额定电流。
~u 2u d
R
i d i 2
题37图VT 1VT 2VT 3
VT 4L
4、图所示为三相半波可控整流电路带R 负载。
（1）绘出α=60°时u d 、i d 、i T1波形；
（2）写出α的移相范围。
a
b c VT 1VT 2VT 3
i T1i d R
u d 题32图
5、图所示为单相桥式半控整流电路带电感性负载，ωL >>R 。
（1）绘出α=30°时u d 波形，并在图中标出各管子导通的区间；
（2）正值VT 1导通时VT 1、VT 2脉冲突然消失，绘出此时u d 的波形，并在图中标出各管
子的导通区间。
~
u 2u d
R
i d i 2
题33图VT 1VT 2VD 3
VD 4L
6、图所示为单相桥式全控整流电路带电感性负载，ωL >>R ，忽略i d 的脉动。
已知R=1Ω，α=30°时，ud =60V 。
（1）计算变压器容量S ；
（2）计算SCR 的额定电压及额定电流。
~u 2u d
R
i d i 2
题37图VT 1VT 2VT 3
VT 4L
7、图所示为单相桥式全控整流电路带电感性负载，ωL >>R ，电流连续，R=5Ω，U 2=200V ，α=30°。
（1）计算U d 、I d 值；
（2）选择电路中晶闸管的电流及电压额定值。
~
u 2u d R i d
i 2
题36图VT 1
VT 2VT 3
VT 4L
8、图所示为串联逆变电路，RLC 串联电路的固有振荡频率为f 0，触发脉冲的频率为f 1，L 1=L 2。
（1）要求i 0连续，设计f 0与f 1的关系；
（2）简述工作原理；
（3）绘出相应的u g 及i 0波形。
题40图V T1
L 1
L 2
V T2
i d
U d +
–C R i 0
9、题32图所示单相半波可控整流电路带电阻性负载。
（1）绘出α=30°时u gk 、u d 、i d 的波形；
（2）U d 在0~ u dmax 间变化α的移相范围。
u 2R u d
i d
V T 题32图
10、题33图所示单相桥式全控整流电路，工作在逆变状态。
（1）在题33图中标出U d 及E D 极性；
（2）写出逆变状态U d 及E D 值的关系式；
（3）写出β值变化范围；
（4）何谓逆变颠覆？
（5）绘出β=30°的u d 波形。
~u 2
U d 题33图i d
M L
E D V T1V T2
V T3V T4
R
11、图所示单相桥式半控整流电路带电阻性负载。
已知U 2=400V ，R=10Ω。
求：（1）α=30°时，U d 、I d 值；
（2）选取晶闸管的额定电压及额定电流（I/I d =1.17）。
~u 2
u d 题37图i
d V T1V T2
V D1R V D2
i T1
12、图所示为三相半波可控整流电路带电感性负载。
(1)绘出α=30°时U d 、i d 的波形；
(2)写出α的移相范围。
13、图所示电路为一斩波器，采用脉宽调制方式，VT为开关元件。
已知U s=120V，导通时间t on=0.32ms，关断时间t off=0.64ms。
(1)试求斩波周期T、工作率α和负载电压U d；
(2)定性画出u d波形。
14、单相桥式全控整流电路带电阻性负载，R=5Ω，U2=300V，控制角α=60°(I2/I d=1. 33)。
(1)计算U d、I d；
(2)选取电路中晶闸管电压及电流定额。
15图是一种基本斩波器的原理电路图，开关S在一个周期中闭合60μs，断开20μs，已知U s= 80V.求
(1)工作率α；
(2)电路稳定工作时，输出直流电压平均值U d．
16、图所示为单相半波可控整流电路，带电阻性负载，已知U 2= 200V ．R=5Ω，α=60°.
(1)绘出u g 、u d 、i d 、u T 的波形图；
(2)求U d 及I d 值，
17、图为单相桥式全控制整流电路，带电感性负载，忽略电流id 的脉动，R=2Ω，要求输出直流电压平均值Ud=80V(α=30°)。
求：
(1)电源电压U 2；
(2)晶闸管的额定电压及额定电流。
18、图为单相桥式全控整流电路带电阻负载，R=10Ω，U 2=200V 。
（1）计算)17.1,30(20d d ==d I I I U α；、
（2）选取电路中晶闸管电压及电流定额。
（计算中数值取整数）
~
u 2u d R i d
i 2题29图VT 1
VT 2VD 3
VD 4
19、图所示为单相桥式半控整流电路，负载端接续流二极管，带电感性负载，ωL>>R，忽略i d的脉动。
（1）在(b)图中绘出α=60°时u d、i d、i T1、i2波形；
（2）写出α的移相范围。
~
u2u d
R
i d
i2
题33(a)图
VT1VT2
L
VD3VD4
i T1
VD
i VD。