22年12月考试《电力电子电路X》考核作业

学习中心： 院校学号： 姓名 东 北 大 学 继 续 教 育 学 院 电力电子电路X 试 卷（作业考核 线上2） A 卷（共 4 页） 总分 题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 得分 一、单选题（每题3分，共12分） 1. 单相半控桥整流电路的两只晶闸管的触发脉冲依次应相差（ C ）度。 A、60° B、120° C、180° D、360° 2. 三相半波可控整流电路，负载两端分别接（ B ）。 A. 整流变压器输出端和中性点 B. 整流电路输出端和中性点 C. 共阴极组整流电路输出端和共阳极组整流电路输出端 D. 平波电抗器两端 3. 三相输入-三相输出交-交变频电路主要有（ B ）。 A. 三相三线制方式和三相四线制方式 B. 高阻方式和低阻方式 C. 串联方式和并联方式 D. 公共交流母线进线方式和输出Y形联结方式 4. 120°导电型交-直-交电流变频器，任意时刻有（ B ）导通。 A. 一只开关管 B. 两只开关管 C. 三只开关管 D. 四只开关管 二、多选题（每题4分，共8分） 1. 全控型电力电子器件有（ BC ）。 A. Thyristor、GTR、P-MOSFET、IGBT B. GTR、P-MOSFET、IGBT、IGCT C. IGBT、MCT、GTR、GTO D. Power Diode、MCT、GTO、IGBT 2. 三相桥式全控整流电路，自然换相点是（ BCD ）。 A. 三相电源线电压的过零点 B. 三相电源相电压正半周波形的交点 C. 三相电源相电压负半周波形的交点 D. 三相电源线电压正半周波形的交点 三．问答题（每题5分，共30分） 1．试说明晶闸管的动态参数断态电压临界上升率du/dt。 答：在额定结温和门极开路条件下，使晶闸管保持断态所能承受的上升率。 2. 并联谐振式逆变电路利用负载进行换流，为保证换流应满足什么条件？ 答：负载换流方式要求负载电流超前于电压，使负载电路总体上工作在容性，并略失谐的情况下。 3. 说明同步调制有何优缺点。 答：对于任意的调制波频率fr，载波比N保持恒定的脉宽调制称为同步调制。 4. 什么是IGBT的擎住效应？ 答：在NPN晶体管的基极与发射极之间，存在一个体区短路电阻，P型区的横向空穴流过该电阻会产生一定压降，对J3结来说相当于一个正偏置电压。在规定的集电极电流范围内，这个正偏置电压不大，NPN晶体管不会导通；当IC大到一定程度时，该正偏置电压使NPN晶体管导通，进而使NPN和PNP晶体管处于饱和状态。于是寄生晶闸管导通，栅极失去控制作用，这就是所谓的擎住效应。IGBT发生擎住效应后，造成导通状态锁定，无法关断IGBT。因此，IGBT在使用中，应注意防止过高的如du/dt和过大的过载电流。 5. 交流调功电路常用于什么样的负载？ 答：交流调功电路常用于电炉温度这样时间常数很大的控制对象。由于控制对象的时 间常数大,没有必要对交流电源的每个周期进行频繁控制。 6. 单相交流调压电路带阻感性负载时，稳态运行情况下控制角α的移相范围是多大，才能保证正常调压？ 答：在稳态情况下，应使正、负半周的α角相等。负载电压波形是电源电压波形的部分，负 载电流与负载电压的波形相同。 为了分析方便，把α=0的时刻仍然定在电源电压过零的时刻，因此，单相交流调压电路带阻 感性O负载时，稳态运行情况下控制角α的移相范围应为Ф≤а≤π 输出交流电压为缺口正弦波，改变α角的大小即可改变输出电压的有效值，达到调压的目的 四．简述降压斩波电路工作原理。（共10分） 答：降压斩波电路也称为Buck电路，降压斩波电路的输出电压Uo低于输入电压Ud。该电路用GTR作为全控器件开关VT，电感和电容构成低通滤波器，二极管VD提供续流通道。VT导通时，电感充电。VT关断时，电感续流，电流从二极管流过。 五．考虑2～3倍安全裕量，求KP100型晶闸管中流过电流i时所能承受的最大平均电流值。（共10分） 答： 考虑安全裕量Id1=90.7/(2～3)=30.23～45.35A 六．（共15分）三相半波可控整流电路，反电动势阻感负载，U2=100V，L=∞，R=1W，变压器漏感LB=1mH，，电动机反电势E=50V 。求： 1． 负载电压Ud 2． 电枢电流Id 3． 重叠角γ 4． 画出输出电压ud的波形 5． 画出流经各晶闸管的电流波形iT 七．（共15分）三相全控桥式变流电路，反电动势阻感负载，逆变工作状态。已知U2=230V，R∑=0.8Ω，L=∞，电动机反电势E=-290V，b=60°。 1． 求晶闸管变流装置输出的逆变电压平均值Ud； 2． 求晶闸管变流装置输出的逆变电流平均值Id； 3． 求此时送回电网的有功功率是多少？ 课程名称：电力电子电路X 6