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1、电力电子应用技术课程考核试卷A口、BD课程代码：学分/学时数任课教师课程性质：必修口、限选、任选口考试形式：开卷口、闭卷口适用年级/专业 考试时间分钟学号 姓名 得分一、填空题（每空 1 分，共 30分）1、按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况，电力电子器件可分为、三类。2、 电力二极管采用结构，低掺杂N区使得其能够承受很高的反向电压而不至于被击穿，而由于的作用，使得电力二极管在正向电流较大时压降仍然很低。3、按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质，可将电力电子器件分为和两类。4、逆变电路中，当交流侧和电网连结时，这种电路称为,欲实现该电路，只能采用电路；对于单相全波电路，当
2、控制角0a 5/2时，电路工作在状态；K/2a 5时，电路工作在状态。5、在逆变电路中，换流方式可分为、_四种。6、 电流型三相桥式逆变电路的基本工作方式是导电方式,换流时在上桥臂组或下桥臂组的组内依次换流，称为。7、 斩波电路有三种控制方式：、和8、CuK斩波电路电压的输入输出关系相同的有 、 和。9、斩波电路用于拖动直流电动机时，降压斩波电路能使电动机工作于第 象限，升压斩波电路能使电动机工作于第象限，电路 能使电动机工作于第1和第2象限。桥式可逆斩波电路用于拖动直流电动机时，可使电动机工作于第象限。10、交流电力控制电路包括、和二、综合题（共 46分）1. 试分析下图串联二极管式晶闸管逆
3、变电路（三相电流型逆变电路）的换流过程。 （10 分）2. 交流调压电路和交流调功电路有何区别？为什么？（6 分） 答：3. 如图单相桥式 PWM 逆变器主电路，试说明单极型控制方式在调制波 u 的 r负半周的工作过程。（6 分）答：4. 分析电流可逆斩波电路的结构组成原理，并结合以下波形图，绘制出电流可逆斩波电路各个阶段电流流通的路径，标明电流方向。（8 分）叫10厂7心| /0/r5. 画出降压斩波电路，说明其工作原理，并写出直流输出电压与输入电压间的关系式。（10 分） 答：6. 在三相半波整流电路中，如果c相触发脉冲丢失，请画出a二60时带阻感 负载的整流电压波形（LR）。（6分）解：
4、三、计算题（24分）1.（10分）单相交流调压电路中U=220V, R=2Q, L=5mH。求: 移相范围； 最大电压有效值uomax；omax 最小电压有效值uomin； 负载电流最大有效值； 最大输出功率。1)2)3)4)5)VT1VT2解:2.（14分）三相桥式全控整流电路，U2=200V，带阻感负载R=20Q，LR，（1）画出二30时的ud的波形、VT1上电压波形ut1、电阻R上电压的波形uR。（2）计算a二30时的输出平均电压U和输出平均电流I。dd（3）设最大负载平均电流I =25A,计算晶闸管的额定电流和电压。（考虑2d倍裕量）VT, l sVTq d,解：a = 30电力电子应
5、用技术课程考核试卷A口、BD课程代码：学分/学时数任课教师课程性质：必修口、限选、任选口考试形式：开卷口、闭卷口适用年级/专业 考试时间分钟学号 姓名 得分一、填空题(每空 1 分，共 30分)11、按内部电子和空穴两种载流子参与导电的情况，电力电子器件可分为 单极 型器件、双极型器件、复合型器件三类。12、电力二极管采用P-i-N 结构，低掺杂N区使得其能够承受很高的反向电 压而不至于被击穿，而由于 电导调制效应 的作用,使得电力二极管在正向电 流较大时压降仍然很低。13、按照驱动电路加在电力电子器件控制端和公共端之间的性质，可将电力电子 器件分为电压驱动型和电流驱动型两类。14、逆变电路中
6、，当交流侧和电网连结时，这种电路称为 有源逆变，欲实现 该电路，只能采用 全控 电路；对于单相全波电路，当控制角05/2时， 电路工作在整流状态;K/2a 冗时，电路工作在逆变状态。15、在逆变电路中，换流方式可分为 强迫换流、 电网换流、 器件换 流、负载换流四种。16、电流型三相桥式逆变电路的基本工作方式是竺导电方式，换流时在上 桥臂组或下桥臂组的组内依次换流，称为横向换流。17、 斩波电路有三种控制方式：脉冲宽度调制(PWM)、频率调制和混 合型。18、CuK斩波电路电压的输入输出关系相同的有 升压斩波电路、Sepic斩 波电路和Zeta斩波电路 。19、 斩波电路用于拖动直流电动机时，
7、降压斩波电路能使电动机工作于第 1 象限，升压斩波电路能使电动机工作于第2象限,电流可逆斩波电路能 使电动机工作于第1和第2象限。桥式可逆斩波电路用于拖动直流电动机时，可 使电动机工作于第1、2、3、4 _象限。20、交流电力控制电路包括 交流调压电路 、 交流调功电路 和 交流电力 电子开关三类。二、综合题（共 46分）1. （10分） 试分析下图串联二极管式晶闸管逆变电路（三相电流型逆变电路）的换流过程。 z VI.4厘）立 乙 VTy菲口淳Z厂r I-；SZVT:VT込Z wVD.SZVD:SZvd2答：假设换流前VT1和VT2导通，C13电压Uc0左正右负，如图a所示。换流过 程可分为
8、恒流放电和二极管换流两个阶段。 （1）给VT3施加触发脉冲，由于换流电容C13电压的作用，使VT3导通，而VT被施 以反向电压而关断。直流电流Id从VT1换到VT3 上, C13通过VD、U相负载、 W相负载、vd2、vt2、直流电源和vt3放电，如图b所示。因放电电流恒为Id， 故称恒流放电阶段。在C13电压uC13下降到零之前，VT 直承受反压，只要反 压时间大于晶闸管关断时间tq,就能保证可靠关断。（4）uC13降到零之后，在U相负载电感的作用下，开始对C13反向充电。如忽略负载 中电阻的压降，则在uC13=0时刻后，二极管VD3受到正向偏置而导通，开始流 过电流，两个二极管同时导通，进
9、入二极管换流阶段，如图c所示。随着C13充 电电压不断增高，充电电流逐渐减小，到某一时刻充电电流减到零，VD承受反 压而关断，二极管换流阶段结束。 （4）之后，进入VT2、VT3稳定导通阶段，电流路径如图d所示。（1）2. （6 分） 交流调压电路和交流调功电路有何区别？为什么？ 答：交流调压电路和交流调功电路的电路形式完全相同，二者的区别在于控制方 式不同。(2)交流调压电路是在交流电源的每个周期对输出电压波形进行控制。而交流调功电 路是将负载与交流电源接通几个周波，再断开几个周波，通过改变接通周波数与 断开周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。交流调压电路应用广泛，而交 流调功电路常用于
10、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。(4)3. (6 分) 如图单相桥式 PWM 逆变器主电路，试说明单极型控制方式在调制波 ur的负半周的工作过程。| +2W2VDZWJ R iIIFIU载波信号波十丽1.电路答：在u的负半周，V保持断态，V保持通态。(2)r 1 2当u R）。解：三、计算题（24分）1.(10分)单相交流调压电路中U=220V, R=2Q,6)7)8)9)10)移相范围；最大电压有效值uomax； 最小电压有效值Uomin； 负载电流最大有效值； 最大输出功率。L=5m H。求:ClVT1W-VT2移相
11、范围：応畔=38.13 38.13 180解:最大电压有效值 Uomax；U= 220VO max（ 2 分）最小电压有效值 Uomin；U二 0VOmin（ 2 分）负载电流最大有效值；I=omax= 86.61 AOmaxR2 + (w L)2（ 2 分）最大输出功率。P = I2 R = 15 kwmaxo max（ 2 分）2 分)3. （14分）三相桥式全控整流电路，U2=200V，带阻感负载，R=20Q，LR， 画出a = 30时的ud的波形、VT上电压波形uT、电阻R上电压的波形uR。O 计算a二30时的输出平均电压U和输出平均电流I。ddO（3）设最大负载平均电流I =25A,计算晶闸管的额定电流和电压。（考虑2倍裕量）d解：（1） a = 30波形OniVI/ikin,riyrfiyRh0 ri II Ii Ii i4ATr 7 I 八* H I i I / l 1I1i %(2)15兀Ud 二J 6 6U2sintdt)二 2.34U2cos= 405.3(V) (2 分)兀/3兀262【d = U = 20.26(A)(2 分)( 3 )晶闸管承受的最大反向电压为：6 U2=200=489.9(V)流过每个晶闸管的电流的有效值为：/VT=/
