2022年电力电子技术试卷及答案.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 一、填空题(每空 1 分, 34 分)电流,晶闸管才状1、实现有源逆变的条件为和;2、在由两组反并联变流装置组成的直流电机的四象限运行系统中,两组变流装置分别工作在正组态、状态、反组状态、状态;3、 在有环流反并联可逆系统中,环流指的是只流经而不流经的电流;为了减小环流,一般采纳 状态;4、有源逆变指的是把能量转变成能量后送给装置;5、给晶闸管阳极加上肯定的电压;在门极加上电压,并形成足够的能导通;6、当负载为大电感负载,如不加续流二极管时,在电路中显现触发脉冲丢失时与 电路会显现失控现象;7、三相半波可控整流电路,输出到负载的平均电压波形脉动
2、频率为HZ;而三相全控桥整流电路,输出到负载的平均电压波形脉动频率为 HZ;这说明 电路的纹波系数比 电路要小;8、造成逆变失败的缘由有、等几种;9、提高可控整流电路的功率因数的措施有、等四种;10、晶闸管在触发开通过程中,当阳极电流小于 电流之前,如去掉 脉冲,晶闸管又会关断;三、挑选题( 10 分)1、在单相全控桥整流电路中,两对晶闸管的触发脉冲,应依次相差 度;A 、180 度;B、 60 度;C、 360 度;D、120 度;2、 = 度时,三相半波可控整流电路,在电阻性负载时,输出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、通常在晶
3、闸管触发电路中,如转变的大小时,输出脉冲相位产生移动,达到移相掌握的目的;A、同步电压;B、掌握电压;C、脉冲变压器变比;第 1 页,共 14 页4、可实现有源逆变的电路为;名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - A、单相全控桥可控整流电路 B、三相半控桥可控整流电路C、单相全控桥接续流二极管电路 D、单相半控桥整流电路5、由晶闸管构成的可逆调速系统中,逆变角 min 选 时系统工作才牢靠;A、300350 B、100150 C、00100 D、00四、问答题(每题 9 分, 18 分)1、什么是逆变失败?形成的缘由是什么?2、为使晶闸管变流装
4、置正常工作,触发电路必需满意什么要求?五、分析、运算题: (每题 9 分, 18 分)1、三相半波可控整流电路,整流变压器的联接组别是 D/Y 5,锯齿波同步触发电路中的信号综合管是 NPN 型三极管;试确定同步变压器 TS 的接法钟点数为几点钟时,触发同步定相才是正确的,并画出矢量图;(8 分) 2、如下列图:变压器一次电压有效值为 220V ,二次各段电压有效值为 100V,电阻性负载,R=10 ,当掌握角 =90o时,求输出整流电压的平均值Ud,负载电流I d,并绘出晶闸管、整流二极管和变压器一次绕组电流的波形;(10 分)一、 填空题1、要有一个直流逆变电源,它的极性方向与晶闸管的导通
5、方向一样,其幅极应稍大于逆变桥直流侧输出的平均第 2 页,共 14 页名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 电压;逆变桥必需工作在90o)区间,使输出电压极性与整流时相反,才能把直流能量逆变成沟通能量反送到沟通电网;2、整流,逆变,整流,逆变,3、变流桥,不流经负载, , 4、直流,沟通,电网的,5、正向,正向门极,门极触发,6、单相桥式半控整流桥,三相桥式半控整流桥,7、150,300,三相桥式全控整流桥,三相半波可控流电路,8、逆变桥晶闸管或元件损坏,供电电源缺相,逆变角太小,触发脉冲丢失或未按时到达,9、小掌握角运行,增加电源相数,多组
6、变流装置串联运行并进行掌握,增加电容补偿装置,10、掣住,触发脉冲,san 1、A ;2、C;3、B;4、A ;5A;四、 1、逆变失败指的是:逆变过程中因某种缘由使换流失败,该关断的器件末关断,该导通的器件末导通;从而使逆变桥进入整流状态,造成两电源顺向联接,形成短路;逆变失败后果是严峻的,会在逆变桥与逆变电源之间产生强大的环流,损坏开关器件;产生逆变失败的缘由:一是逆变角太小;二是显现触发脉冲丢失;三是主电路器件损坏;四是电源缺相等;2、 A 、触发电路必需有足够的输出功率;A、触发脉冲必需与主回路电源电压保持同步;180o相位第 3 页,共 14 页B、触发脉冲要有肯定的宽度,且脉冲前沿
7、要陡;C、触发脉冲的移相范畴应能满意主电路的要求;五、 1、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角;并画出矢量图如下:同步变压器的联接组别应挑选D/Y=11 ;名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2、输出电压平均值为:U d122 U2sintdt22sintdt32 U2IVT, 如右图所示:02IdUd32 U2R10I I1,整波二极管管电流IVD,两只晶闸管电流的波形合成电流变压器一次侧电流波形一 填空(共 15 分, 1 分 / 空)1. 电力电子技术通常可分为()技术和()技术两
8、个分支;2. 按驱动电路信号的性质可以将电力电子器件分为()型器件和()型器件两类,晶闸管属于其中的()型器件;3. 晶闸管单相桥式全控整流电路带反电动势负载 E时(变压器二次侧电压有效值为 U2,忽视主电路各部分的电感),与电阻负载时相比,晶闸管提前了电角度 停止导电, 称为()角,数量关系为 =();4. 三相桥式全控整流电路的触发方式有()触发和()触发两种,常用的是()触发;5. 三相半波可控整流电路按联接方式可分为()组和()组两种;)状态,故简称变流电路;6. 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(7. 掌握角 与逆变角 之间的关系为();二单项1 采纳()是
9、电力电子装置中最有效、应用最广的一种过电流爱护措施;A. 直流断路器 B. 快速熔断器 C.过电流继电器2 晶闸管属于() ;A. 不行控器件 B. 全控器件 C.半控器件;3 单相全控桥式整流电路,带阻感负载(L 足够大)时的移相范畴是()A180 O B.90O C.120O4 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()度;A.60 B. 180 C. 120 5 把沟通电变成直流电的是();第 4 页,共 14 页A. 逆变电路 B.整流电路 C.斩波电路三多项(共10 分, 2 分/ 题)1电力电子器件一般具有的特点有;A.所能处理电功率的大小是其最重要
10、的参数B.一般工作在开关状态C.一般需要信息电子电路来掌握D.不仅讲究散热设计,工作时一般仍需接散热器名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2以下电路中,不存在变压器直流磁化问题的有; A. 单相全控桥整流电路 B. 单相全波可控整流电路 C. 三相全控桥整流电路 D. 三相半波可控整流电路3使晶闸管关断的方法有;A.给门极施加反压 B. 去掉阳极的正向电压C.增大回路阻抗 D. 给阳极施加反压4逆变失败的缘由有; A. 触发电路不行靠 B. 晶闸管发生故障 C. 沟通电源发生故障 D. 换相裕量角不足5变压器漏抗对整流电路的影响有;A. 输
11、出电压平均值降低 B. 整流电路的工作状态增多C.晶闸管的 di/dt 减小 D. 换相时晶闸管电压显现缺口五简答(共 12 分, 6 分/ 题)1晶闸管的导通条件和关断条件;晶闸管的导通条件 : 加正向阳极电压,同时加上足够的正向门极电压;2 晶闸管的关断条件:利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流小于维护电流,晶闸管即关断,在实际电路中常采纳使阳极电压反向、减小阳极电压、或增大回路阻抗等方式;(3 分)2逆变产生的条件及对可进行有源逆变的电路的要求;逆变产生的条件:要有直流电动势,其极性须和晶闸管导通方向一样,其值应大于变流电路直流侧的平均电压;要求晶闸管的掌握角 /2 ,使 Ud
12、为负值;(4 分)欲实现有源逆变,只能采纳全控电路,半控桥或有续流二极管的电路不能实现有源逆变;(2 分)六运算(共 48 分, 12 分/ 题)1 单相桥式全控整流电路带阻感性负载,U2=220V, R=5 , L 足够大, =60 o时,求整流输出平均电压 Ud、电流 Id ,变压器二次电流有效值 I2; 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带反电动势负载,已知 U2=100V,E=60V,R=3 , =30 o,电抗 L 足够大,求输出平均电压 Ud 、输出平均电流 I d,流过晶闸管电流平均值 I dVT和有效值 I VT,变压器二次侧电流有效值 I
13、2 和容量 S2;3 三相桥式全控整流电路带阻感性负载,L 足够大, R=5 , U2=220V,求 =60 o 时输出平均电压 Ud 、输出平均电流 I d,流过晶闸管电流平均值I dVT和有效值 I VT,变压器二次侧电流有效值I 2和容量 S2;=120o, Id =?4 三相半波可控整流电路如图,U2=100V,E=30V,R=1 ,L 足够大,问=90 o 时, Ud=?I d =?如如此时电路能工作在有源逆变状态吗?为什么?名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 14 页精选学习资料 - - - - - - - - - 二 填空(共 15 分, 1 分 / 空)1.
14、 电力电子器件制造(技术)变流(技术)2. 电流驱动(型)电压驱动(型)电流驱动(型)3. 停止导电 角 =arcsinE/ 2 U2 4. 双脉冲(触发)宽脉冲(触发)双脉冲(触发)5. 共阴极(组)共阳极(组)6. 整流(状态)逆变(状态)7. + = (或 = - 或 = - )三 (共 10 分) 1.B; 2.C; 3.B; 4.C; 5.A 四 (共 10 分) 1.ABCD; 2.ABC; 3.BCD; 4.ABCD; 5.ABCD 五 运算(共 48 分, 12 分/ 题)1. 解: 由于 L 足够大,所以Ud=0.9U2cos =99V Id =Ud/R=19.8A I 2=
15、 I d =19.8A (每步 2 分)晶闸管正常工作时所承担的峰值电压为 2 U2 考虑安全裕量,就其额定电压 UTN=2 3 2 U2=2 3311V(3 分)流过晶闸管的电流有效值为 IVT= Id / 2 =14A 考虑安全裕量,就其额定电流 I TAV=1.5 2I VT/1.57=1.528.9A ( 3 分)2. 解: 由于 L 足够大,所以Ud=0.9U2cos = 77.94V Id =Ud-E/R=5.98A I dVT= I d /2=2.99A I VT= I d / 2 =4.22A I2= I d =5.98A S 2= U 2I 2=598VA(每步 2 分)3.
16、 解: 由于 L 足够大,所以Ud=2.34U 2cos = 257.4V Id =Ud/R=51.48A 4. 解: LIdVT= Id /3=17.16A I VT= I d /3 =29.72A I2= 2/3Id (或2 I VT) =42.03A S2= 3U2I 2=27738.57VA (每步 2 分)足够大 , =90 o 时 U d=1.17U 2cos =0V(2 分)Id =Ud-E/R =0-30/1=30A =120 o 时, ( 2 分)Ud=1.17U2cos =-58.5V 由于 |Ud|E|,不满意产生逆变的条件, (4 分)所以电路不能工作在有源逆变状态;(
17、2 分)此时 Id =0;(2分)一、填空( 30 分)1、为了减小变流电路的开、关损耗,通常让元件工作在软开关状态,软开关电路种类许多,但归纳起来可分为与两大类;、第 6 页,共 14 页2、对异步电动机实施变频调速掌握,通常的掌握方式有名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 、等四种;、三种;其中调制法又可分为、两3、PWM 逆变电路的掌握方法有、种;4、通常变流电路实现换流的方式有、;、四种;等5、在单相沟通调压电路中,负载为电阻性时移相范畴是,负载是阻感性时移相范畴是和6、在电力晶闸管电路中,常用的过电压爱护有;几种;7、提高变流置的功
18、率因数的常用方法有、uV,、;几种;8、目前常用的具有自关断才能的电力电子元件有、几种;三、挑选题(10 分)1、在下面几种电路中,不能实现有源逆变的电路有哪几种;A、三相半波可控整流电路;B、三相半控整流桥电路;C、单相全控桥接续流二极管电路;D、单相半控桥整流电路;2、在有源逆变电路中,逆变角的移相范畴应选为最好;A 、=90o180o,B、=35o90o, C、=0o90o,3、晶闸管整流装置在换相时刻(例如:从U相换到 V 相时)的输出电压等于 A 、U相换相时刻电压 uU,u U u v C、等于 uU+uV的一半即:2 B、V 相换相时刻电压4、三相全控整流桥电路,如采纳双窄脉冲触
19、发晶闸管时,下图中哪一种双窄脉冲间距相隔角度符合要求;请挑选如使掌握电压;的大小, 可使直流电动机负载电压Ud=0,使触发角=90o; 5、晶闸管触发电路中,UC=0,转变达到调定移相掌握范畴,实现整流、逆变的掌握要求;A、同步电压,B、掌握电压,C、偏移调正电压;四、问答题( 20 分)1、依据下图简述升压斩波电路的基本工作原理;(图中设:电感L、与电容 C 足够大)第 7 页,共 14 页名师归纳总结 - - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 2、单相桥式半控整流电路,电阻性负载;当掌握角 =90o时,画出:负载电压ud、晶闸管 VT1 电压 uVT1、整
20、流二极管VD2 电压 uVD2 ,在一周期内的电压波形图;五、运算题( 20 分)1、在图示升压斩波电路中,已知 E=50V ,负载电阻R=20 ,L 值和 C 值极大, 采纳脉宽调制掌握方式,当 T=40s,ton=25s 时,运算输出电压平均值U 0,输出电流平均值I 0;U0=133.3V ;I0=6.67A ;2、三相桥式全控整流电路,U2=100V,带电阻电感性负载,R=5 , L 值极大;当掌握角=60o时,求:A、画出 ud、i d、i VT1、的波形;I d、流过晶闸管平均电流I dVT和有效电流I VT的值;B、运算负载平均电压Ud、平均电流U d=117V; Id=23.4
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