07级电力电子技术考试试题A卷.docx
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07级电力电子技术考试试题A卷
订
2、在单相全控桥带大电感负载电路中,
晶闸管可能承受的最大正向电压为:
名姓
①0.707U2
②1.414U2
③0.9U2④3.14U2
3、对三相半波可控整流电路电阻性负载来说,触发脉冲的移相范围是:
4、下列哪个电路不能实现输入输出之间的能量双向流动:
5、单端反激变换器是
6、在谐振变换器中,ZVS表示
7、采用并联缓冲吸收电路的目的是为了
8、在晶闸管串联电路中,实现动态均压的主要元件是:
9、晶闸管交流调压电路采用以下哪种控制方式:
10、在下列哪个电路中采用晶闸管时,需要加入强迫关断电路:
1、三相电压型无源逆变器,每相桥臂由上下两个开关器件构成,下列哪些说法正确?
输出电压波形与负载性质有关
可以采用同步调制,也可以采用异步调制
可以采用方波控制,也可以采用PWM控制
桥臂上下两个开关器件换相时,在控制上应的控制需遵循“先断后开”的原则
2、在带有大电感负载且触发角相同的情况下,单相全控桥电路与单相半控桥电路相比:
1全控桥的输出电压平均值低于半控桥
2全控桥的功率因数低于半控桥
3全控桥负载电流连续而半控桥负载电流不连续
4都会存在失控现象
3、BoostDC—DC变换器:
工作状态(连续或断续)是根据负载电流的情况定义的
在连续工作状态下,输入电流是连续的
电感的作用是储能和滤波
又可称降压斩波器
4、在谐振变换器中,下列哪些说法是正确的?
零电压开关、零电流开关都属于软开关
软开关的开关损耗比硬开关大
软开关的开关频率可以比硬开关高
软开关的电压、电流应力与硬开关相同
5、晶闸管相控整流电路,考虑交流侧电抗时存在换相重叠角,其大小与许多因素有关:
直流负载电流越大,换相重叠角越大
输入变压器漏抗越大,换相重叠角越大
交流输入电压越大,换相重叠角越大
触发角a越大,换相重叠角越大
三、简答题(共20分)
(5分)
电机工作在发电状态时,说明该变流系统中的能量传递路径。
uo
4、在电力电子装置中,缓冲电路的作用是什么?
说明图示缓冲电路中各元件的作用。
(5分)
D^Rs
a=300时,试完成下列要求:
T"TCs
四、三相全控桥式晶闸管整流电路,带阻感负载,当相控角
(12分)
1、画出该电路原理图;
2、该电路对触发脉冲形式有何要求?
Ud的波形、
3、若电路中a相上桥臂晶闸管的触发脉冲丢失,试画出此故障下输出电压
并写出其表达式。
五、三相半波有源逆变电路,反电势阻感负载,交流输入相电压U2=100V,频率f=50Hz(3=100n),负载电阻R=1Q,电感Ld=s,负载反电势E=-150V,逆变角3=30°,电源变
压器漏感LB=1mH试求出直流侧平均电压Ud、平均电流Id及换相重叠角Y,并画出直流
(13分)
侧电压Ud的波形。
六、升压DC-DC变换电路(BOOST电路),输出侧滤波电容很大,输出电压基本恒定,试
(13分)
完成以下工作:
1、画升压DC-DC变换电路原理图,分析其工作原理和能量转移过程;
2、画出连续导电模式下电感电压波形Ul、电感电流波形iL、开关器件两端的电压波形
US及二极管电流波形iD;
3、推导连续导电模式下输出电压Uo与输入电压Ud的关系式。
4、此电路负载是否允许开路?
为什么?
1、试说明各元件LnCd、L2和C2的作用;
2、该电路正常工作的条件是什么?
3、简要分析该电路作为整流电路时的控制目标;
4、分别画出逆变工况(=1)及电源电流超前电源电压30°情况下的基波相量图(忽
略线路电阻);
Ud
参考答案
课程名称:
电力电子学(A卷)
2009-2010学年2学期
出题:
课程组
第一题:
1③
6、①
2、②
7、②
3、③
8、④
4、④
9、①
5、①
10、③
第二题:
1>xWV2>Wxx
3、
xWx4>VxVx5、vVxx
第三题:
上组整流桥:
将三相交流电压变换成直流电压;
下组整流桥:
将直流环节能量变换成交流能量反馈给三相电网;
逆变器:
将直流电压变换成三相交流电压提供给电机负载。
电机7逆变器7中间滤波环节7下组整流桥7三相交流电网
1分)
2、答:
交交变频电路主要用于大功率、低转速的三相交流电机调速系统中。
2分)
最高输出频率受限制,fo/fi<1/3;
因为要减小谐波含量,降低负载转矩脉动,应保证
fo/fi<1/3,即fo<16.7Hz。
2分)
3、答:
带隔离变压器的开关电源常用电路有单端正激式变换器、单端反激式变换器、推挽
式变换器、半桥式变换器、全桥式变换器。
(3分)
图示电路属于单端正激式变换器。
(2分)
4、答:
缓冲电路的作用是抑制电力电子器件的内部过电压、抑制过电流、抑制电力电子器
件关断时的du/dt、抑制电力电子器件开通时的di/dt、减小器件的开关损耗。
(2分)
图示并联RCD缓冲电路中
的作用是限制du/dt,吸收关断过电压;
(1分)
的作用是当器件开通时C上的能量经R泄放;
(1分)
(1分)
(3分)
的作用是使C充电时通过D快速充电,放电时通过R限流放电。
第四题:
解:
(1)
)或双窄脉冲(两个窄脉冲相距60°)触发。
(3分)
(3分)
(1分)
第五题:
解:
xB=100n*Lb
解上述方程得:
cos(p-Y)-cosp=—=¥=0.109
腹2Sint卮2
解得:
丫=17
(1
分)
直流侧电压Ud的波形
(3分)
第六题:
答:
1、原理图如右图:
其工作原理是:
当管子T导通时,
电容给负载供电。
当管子T截止时,
Ud
」L
、/V
八八八0匚
3=n/6
(3分)
(2分)
二极管D承受反电压关断,
电源和电感同时经过二极管
>wt
此时电源给电感蓄能,电感电流上升,同时,
D向负载侧提供能量,电感电流下降。
t
3、根据稳态工作时,电感上的平均电压为0,我们可以
1
得出输入输出电压关系:
UO=Ud
1-D
(2分)
(结论1分+原因1分)
(2+1+1分)
4、不能。
因为输出电压会急剧上升,最终击穿电容或其他器件。
第七题:
1、元件作用:
交流侧电感Ln:
用于实现对PWM整流器交流侧电压us1的调节从而实现对功率因数
的调节,同时也限制交流侧谐波电流。
支撑电容Cd:
用于滤波,使直流侧电压平直。
二次滤波回路L2、C2:
用于提供2次谐波电流通路,限制直流侧二次谐波电流,从而
减小Ud中的二次谐波电压,其谐振频率为基波频率的
2倍。
2、直流侧电压必须大于交流侧电压的峰值。
(2分)
直流侧电压稳定
(1分)
4、基波相量图
(2+2分)
Un
IN1
Usi