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文檔簡介

1、注:卷面85分,平時(shí)成績15分一、回答下列問題1、下列器件得分類表中,將符合每一類別得全部選項(xiàng)添入表器件類別屬于該類別得器件全控型雙極型器件全控型復(fù)合型器件電壓驅(qū)動(dòng)型器件電流驅(qū)動(dòng)型器件選項(xiàng):(根據(jù)選項(xiàng)填空時(shí),只需寫選項(xiàng)得代號(hào),如:A,B,、)A. SCR B、GTO C GTR D P-MOSFET E IGBTF、電力二極管G、MCT。2、判斷下列各題得正確性,正確得打“2”,不正確得打“X”0 (6分)(1)某晶閘管,若其斷態(tài)重復(fù)峰值電壓為500V,反向重復(fù)峰值電壓700V,則該晶閘管得額定電壓就是700乂()電力電子技術(shù)試題(A)班號(hào)學(xué)號(hào)姓名題 號(hào)-一一 -二二-三四五六平時(shí)成績總分分

2、數(shù)評(píng)卷人本題得分中。(8試題:電力電子技術(shù)班號(hào):姓名:(2)對于輸入接整流變壓器得可控整流電路,變壓器存在直流磁化得有三相半波整流電路、單相半波整流電路與單相全波整流電路。()單相全控橋式變流電路,“阻感一一反電勢”負(fù)載,已知,電路處于可逆變狀態(tài)。3、畫出全控型器件RCD關(guān)斷緩沖電路,并分析緩沖電路中各元件作用。(6分)第2頁(共8頁)試 題:電力電子技術(shù)班號(hào):姓名:二、對于三相全控橋式變流電路,在不同得負(fù)載形式與控制要求下,本題得分回答下列問題。1、畫出該電路帶“阻感一-反電勢”負(fù)載,并工作于整流方式時(shí)得電路圖(要標(biāo)明反電勢極性)。(5分)iVT13、設(shè)該電路為大電感負(fù)載且工作于整流狀態(tài),負(fù)

3、載中E=47V,當(dāng)時(shí),試計(jì)算整流輸出平均電壓、負(fù)載電流與晶閘管電流平均值。(5分)第3頁(共8頁)試題:電力電子技術(shù)班號(hào):姓名:三、H型單極同頻模式PWMI功率轉(zhuǎn)換電路如下圖所示。它由四個(gè)大 功率IGBT與四個(gè)續(xù)流二極管組成。當(dāng)控制指令時(shí),與工作在交替開關(guān)狀-2、 當(dāng)該電路工作于整流狀態(tài)時(shí),設(shè)觸發(fā)角且負(fù)載電流連續(xù),請?jiān)?圖中畫出此時(shí)整流器輸出電壓Ud與晶閘管電流在一 個(gè)周期內(nèi)得波形。(5分)Ud1氛UaUbUc0Ud2Ud A ; # #UbaUcaUcbUab r / *fVf、身 f AmA4AA本題得分態(tài),截止關(guān)斷,飽與導(dǎo)通。設(shè)該電路工作在輕載情況下(),、與得柵極激勵(lì)電壓如圖(b)所示

4、。1、試畫出電機(jī)電樞電壓與電樞電流波形圖(可直接畫在圖(b)上)0 (7分)反并聯(lián)晶閘管組成得交流調(diào)壓電路如下圖(a)所載為阻感性負(fù)載(阻抗角為),當(dāng)輸入信號(hào)U12、分析一個(gè)PWM周期內(nèi)直流電機(jī)得工作狀態(tài),并畫出相應(yīng)得等效電路圖,標(biāo)明電流方 向。圖中,為電機(jī)繞組電感,為電樞電阻,為直流電機(jī)反電勢。(8分)第4頁(共8頁)試題:電力電子技術(shù)班號(hào):姓名:圖(a)Ub1Ub3Ub2Ua0EM* *試題t1t+ o 總力電了技術(shù)1班號(hào)Ub4 Jk to圖(b)第5頁(共8頁)姓名:為圖(b)所示信號(hào)時(shí),在圖(d)與(e)中畫出交流調(diào)壓電路中與得波形圖。(10分)i 1 I0圖(a)X!圖(b)FT!S

5、i/圖(d)cotcotcotcot圖(C-1)圖(C-2)圖(e)四、由兩只本題得分五、回答下列問題1、 換流方式有哪幾種?各有什么特點(diǎn)?(3分)2、 無源逆變電路與有源逆變電路有何不同?(3分)3、 逆變電路多重化得目得就是什么?如何實(shí)現(xiàn)?串聯(lián)多重與并聯(lián)多重逆變電路各用 于什么場合?(4分)六、解答下列問題1、什么就是異步調(diào)制?什么就是同步調(diào)制? 二者各有何特點(diǎn)?(5分)2、什么就是SPW得自然采樣法與規(guī)則采樣法?設(shè)正弦調(diào)制信號(hào)波為,為正弦信號(hào)波角頻率。根據(jù)下圖利用規(guī)則采樣法求出脈沖寬度與脈沖兩邊得間隙寬度3、根據(jù)下面列出得電力電子器件參數(shù)得定義,在空格處填寫該參數(shù)得名稱。參數(shù)定義參數(shù)名稱

6、GTR集電極電流與基極電流之比使IGBT能實(shí)現(xiàn)電導(dǎo)調(diào)制而導(dǎo)通得最低柵射電壓試題:電力電子技術(shù)班號(hào):第6頁(共8頁)姓名:為采樣周期,三角載波幅值為1。(10分)試題:電力電子技術(shù)班號(hào):第7頁(共8頁)姓名:1、電力電子學(xué)就由_ 2、按照電力電子器件能夠被控制以下三類;1)_件,這類器件主要就是器件,這類器件品種很艮 與3)如a緣學(xué)科。I I ! !程度,可以將電力電子器件分為與.及其大部分多,目前常用得有丄弋得電力電子器件被稱為半控型器派生器件。 得電力電子器件被稱為全控型得電力電子器件被稱為不可控器件,本題得分本題得分。圖中(注:卷面80分、填空題(11小題 每空0、交叉本題得分4、在GTR

7、 GTQ IGBT與MOSFE中,開關(guān)速度最快得就是 _最大得就是_,在中小功率領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛得就是5、電力電子器件得驅(qū)動(dòng)電路一般應(yīng)具有離環(huán)節(jié),一般采用光隔離,例如_06緩沖電路又稱為吸收電路,緩沖電路可分為關(guān)斷緩沖電路與開通緩沖電路。其中緩沖電路又稱為du/dt抑制電路,用于吸收器件得_ 過電壓。_緩沖電路又稱為di/dt抑制電路,用于抑制器件_ 時(shí)得電流過沖與di/dt,減小器件得損耗。7、單相半波可控整流電路、單相橋式全控整流電路、 三相半波可控整流電路與三相 橋式全控整流電路,當(dāng)負(fù)載分別為電阻負(fù)載與電感負(fù)載時(shí),晶閘管得控制角移相范圍 分別就是多少(用角度表示,如0180 )?負(fù)載單相

8、半波單相橋式三相半波三相橋式電阻阻感(注:有續(xù)流二極管)8、在單相全控橋式電阻-反電動(dòng)勢負(fù)載電路中,當(dāng)控制角a大于停止導(dǎo)電角S時(shí),晶閘管得導(dǎo)通角0 =_當(dāng)控制角a小于停止導(dǎo)電角S時(shí),且采用寬脈沖觸發(fā),則晶閘管得導(dǎo)通角0=9、由于器件關(guān)斷過程比開通過程復(fù)雜得多,因此研究換流方式主要就是研究器件得 關(guān)斷方法。換流方式可分以下四種:_,_10、正弦脈寬調(diào)制(SPWM技術(shù)運(yùn)用于電壓型逆變電路中,改變_可改變逆變器輸出電壓幅值;改變_ _可改變逆變器輸出電壓頻率;改變維持晶閘管導(dǎo)通所必需得最小陽極電流,單管輸出功率電路與_ 之間得電氣隔或磁隔離,例如_可改變開關(guān)管得工作頻率。11、在SPW控制電路中,根

9、據(jù)載波與信號(hào)波就是否同步及載波比得變化情況,PWM調(diào)制可分為_ 與_兩種類型,采用_ 調(diào)制可以綜合二者得優(yōu)點(diǎn)。2、某晶閘管,若其斷態(tài)重復(fù)峰值電壓為500V,反向重復(fù)峰值電壓700V,則該晶閘管得 額定電壓就是()A 500VD1200V得優(yōu)點(diǎn),因而具有良好得特性。C、GTR D、P、MOSFET二、選擇題(5小題,每空0、5分,共3分)1、晶閘管穩(wěn)定導(dǎo)通得條件(流大于晶閘管得擎住電流B晶閘管陽極電流小于晶閘管得擎住電流C晶閘管陽極電流大于晶閘管得維持電流D晶閘管陽極電流小于晶閘管得維持電流A、晶閘管陽極電B 600V700V)存在二次擊穿問題。3、(A、SCR B、GTOGTRD、P、MOSF

10、ETE、IGBT4、下圖所示得就是(GTOA、SCR B、得理想驅(qū)動(dòng)信號(hào)波形。GTR D、P、MOSFETE、IGBT5、IGBT綜合了(A、SCR B、)與()GTO本題得分F、電力二極管三、計(jì)算題(4小題,共20分)本題得分路,U2=200V,負(fù)載中R=2Q丄1、單相橋式全控整流電值極大,反電勢E=120V已知控制角得變化范圍就是:030,考慮安全裕量(按1、5倍計(jì)算),確定晶閘管得額定電壓與額定電流。(4分)2、單相全控橋式變流電路工作在有源逆變狀態(tài)下,已知U2=200V,電動(dòng)機(jī)反電勢E=120V,負(fù)載中R=2Q,L極大?;卮鹣铝袉栴}。(6分)(1)畫出變流電路得電路圖,并在圖中標(biāo)出在有

11、源逆變初期電動(dòng)機(jī)反電勢得極性與變 流電路輸出直流電壓得極性。逆變角P應(yīng)限制在什么范圍內(nèi)?畫出8= 60時(shí)得與得波形。3、三相橋式全控整流電路,U2=100V,帶阻感負(fù)載,R=5Q,L值極大,當(dāng)a =60時(shí),回答下列問題。(4分)(注:后面有提示)(1)變壓器二次側(cè)電流中含有哪些次數(shù)得諧波?其中主要得就是哪幾次?(2)求電路得輸入功率因數(shù)。(提示:有關(guān)電流波形及其傅立葉級(jí)數(shù))4、降壓斬波電路中,已知電源電壓E=16V,要求輸出負(fù)載電壓平均值Uo=12V,回答下 列問題:(6分)(1)畫出用IGBT構(gòu)成得降壓斬波器得主電路原理圖,并推導(dǎo)出理想情況下輸入、 輸出 電壓得關(guān)系表達(dá)式。2)若采用脈沖寬度

12、調(diào)制方式,設(shè)斬波周期T=1ms,求開通時(shí)間Ton?3)若采用脈沖頻率調(diào)制方式,設(shè)開通時(shí)間Ton=1ms,求斬波周期T?四、作圖題(4小題,共28分)1、對于三相全控橋式整流電 -列問題:(6分)1)畫出該電路帶阻感負(fù)載時(shí)得電路圖。本題得分路,阻感負(fù)載丄極大,回答下2)當(dāng)a =n /3時(shí),在下圖中畫出整流輸出電壓Ud一個(gè)周期得波形(用陰影線表示),并在波頭上方標(biāo)出其余5個(gè)線電壓得名稱;若整流電路采用雙窄脈沖觸發(fā),在圖中波 形上方得對應(yīng)位置畫出觸發(fā)脈沖,并標(biāo)明所對應(yīng)得器件號(hào)。2、由IGBT構(gòu)成得橋式可逆斬波電路,負(fù)載為直流電動(dòng)機(jī)。電源電壓E=200V,電機(jī) 為正向電動(dòng)狀態(tài),反電勢Eg 100V,電

13、機(jī)電樞電阻R=5Q ,電樞電流平直連續(xù),平均值 為2A,IGBT得開關(guān)頻率為10KHz完成下題:(9分)1)畫出該橋式可逆斬波電路得電路圖。2)采用單極同頻控制方式時(shí),計(jì)算此時(shí)得控制占空比,器件得開關(guān)周期,及每個(gè)開關(guān)周期內(nèi)導(dǎo)通得時(shí)間。3)根據(jù)前面計(jì)算得出得控制時(shí)間畫出V1V4驅(qū)動(dòng)信號(hào)得波形,負(fù)載上電壓與電 流得波形;3、下圖所示為一個(gè)三相橋式電壓型逆變電路。當(dāng)該電路采用輸出為方波得180導(dǎo) 電方式時(shí),試畫出ViV6上驅(qū)動(dòng)電壓得波形及UuN、UvN與UwN得波形。(6分)4、圖1所示得單相全橋逆變電路工作于雙極性PW模式。設(shè)載波比N=9要求:(7分)1)在圖2中畫出1個(gè)調(diào)制信號(hào)波周期內(nèi)得開關(guān)控制

14、信號(hào)波形與輸出電壓uo得波形。2)分析為什么載波比N選擇為奇數(shù)而不就是偶數(shù)。1、交交變頻電路得最高輸出頻率 提高得因素就是什么?2、交流調(diào)壓電路與交流調(diào)功電路有什么區(qū)別?二者各適用于什么樣得負(fù)載?(注:卷面80分,平時(shí)成績20分)一、填空題(4小題,每空1分,共4分)五、簡答題(共2小題,共7分)就是多少?制約輸出頻率本題得分本題得分1、晶閘管單相橋式整流電路,交流電源為工頻220V(有效值),考慮2倍得安全裕量,則晶閘管得額定電壓應(yīng)不小于2、設(shè)GTO得電流關(guān)斷增益為5,如果該器件要關(guān)斷直流500A得電流,關(guān)斷時(shí)門極負(fù)脈沖電流得峰值應(yīng)不小于3、IGBT得開啟電壓一般為元件就是1、在電力電子器件

15、中屬于電壓驅(qū)動(dòng)得就是屬于雙極型得就是在可控得器件中,容量最大得就是二極管住電流約為維持電流得4、驅(qū)動(dòng)電路要實(shí)現(xiàn)控制電路與主電路之間得電氣隔離,其中光隔離一般通常采用得二、選擇題(3小題,每空1分,共6分)A、SCR B、GTO C、GTR D、P、MOSFET E、IGBT F、電力2、使晶閘管維持導(dǎo)通所必需得最小電流稱為。對同一晶閘管來說,通常擎A、維持電流B、擎住電流C、D、1/21/43、圖1就是得典型驅(qū)動(dòng)電路?A、SCR B、GTO C、GTRD、P、MOSFET三、簡答題(5小題,每題3分,共15分)本題得分1、從晶閘管得物理結(jié)構(gòu)角度,回答下列問題:1)分析為什么晶閘管一旦觸發(fā)導(dǎo)通之

16、后,就可以自鎖導(dǎo)通,而不再需要觸發(fā)電 流?2)為什么晶閘管導(dǎo)通之后,門極就失去控制作用,不能控制器件關(guān)斷?2、關(guān)于SPWI控制技術(shù),回答下列問題:1)什么就是異步調(diào)制?2)什么就是同步調(diào)制?3)什么就是分段同步調(diào)制,與上述兩個(gè)方式相比它有什么優(yōu)點(diǎn)?3、圖2中畫出了有、無RCD緩沖電路時(shí),晶體管關(guān)斷過程中得電壓電流變化軌跡。 當(dāng)有RCD緩沖電路時(shí),回答下列問題:1)晶體管關(guān)斷時(shí)應(yīng)按照那條電壓電流線(工作點(diǎn)軌跡)轉(zhuǎn)移?并說明理由。2)在該軌跡線上標(biāo)出工作點(diǎn)轉(zhuǎn)移得方向,并說明理由。關(guān)于單相交流電能變換電路,回答下列問題:1)從電路結(jié)構(gòu)方面,比較交流調(diào)功電路與交流調(diào)壓電路得異同之處;2)從控制方式方面

17、,比較交流調(diào)功電路與交流調(diào)壓電路得異同之處;3)說明交流調(diào)功電路適用于什么樣得負(fù)載。關(guān)于交交變頻器,回答下列問題:1)什么就是交交變頻器?2)結(jié)合圖3所示得單相交交變頻器,說明其改變輸出電壓頻率與幅值得方法。1、圖4為晶閘管三相橋式整流電路,輸入為三相工頻電源,負(fù)載電流連續(xù),當(dāng)a =n /6時(shí)) ,回答下列問題:(本題4分)t1)在圖5中工頻線電壓波形得基礎(chǔ)上,畫出整流輸出電壓ud一個(gè)工頻電周期得 波形。4、5、圖3四、作圖題輸出電小M共2平均p=本題得分圖4-182)若整流電路采用雙窄脈沖觸發(fā),在整流輸出電壓波形上方得對應(yīng)位置,畫出VT1與VT2得觸發(fā)脈沖(應(yīng)標(biāo)明脈沖所對應(yīng)得器件號(hào))。Udl

18、 UabUacUbcUbaUcaUcbUabUach.r/ X / X 只 X / :; ;(; X )( X / / / / / ; X X ;(、/ / / / ;、八 八 /! ; K Z 乂 K K X 乂 b-X -X* 0-*2、圖6為全橋DCDC變換器,E=200V,EM=80V,R= 1Q,L值極大,采用雙極性PWM控制,開關(guān)周期TS=100U$器件Vi得導(dǎo)通占空比為0、75,回答下列問題:(本題4分)1)畫出一個(gè)開關(guān)周期上,器件Vi與V2驅(qū)動(dòng)信號(hào)得波形(高電平表示開通,低電平 表示關(guān)斷),及變換器輸出電壓uo得波形。(波形圖時(shí)間軸上應(yīng)有準(zhǔn)確得時(shí)間標(biāo)注)2)計(jì)算輸出電壓平均值U

19、oVD込3、三相橋式逆變器如圖7所示,方波控制方式(1800導(dǎo)電方式)。負(fù)載為三相平衡得 純阻性負(fù)載,丫形連接。在圖8中畫出穩(wěn)態(tài)時(shí)一個(gè)開關(guān)周期內(nèi),下列電壓得波形(幅值 應(yīng)符合圖中得要求):(本題5分)T亠-I! V圖84、圖9所示得單相全橋逆變電路工作于雙極性SPWM模式。設(shè)載波比N=9要求:在圖10中畫出1個(gè)調(diào)制信號(hào)波周期內(nèi)下列電壓得波形:(本題8分)1)Vi得開關(guān)控制信號(hào)波形ugi(高電平表示開通,低電平表示關(guān)斷)2)V2得開關(guān)控制信號(hào)波形Ug2(高電平表示開通,低電平表示關(guān)斷)3)輸出電壓uo得波形。1、單相橋式整流電路如圖11所示,交流電源為工頻220V, Ls=0;負(fù)載中rd=2Q ,Ld值u。Ud-Ud圖10五、計(jì)算題(4小題,共34分)tUg2iUg3本題得分足夠大(使輸出電流平直連續(xù)),反電勢Ed=100V?;卮鹣铝袉栴}:(本題12分)1)電路啟動(dòng)時(shí)(負(fù)載電流從零開始增加),計(jì)算使晶閘管能觸發(fā)導(dǎo)通得最小觸發(fā)角02

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