07级电力电子技术考试试题A卷文档格式.docx
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①SCR②IGBT③MOSFET④IGCT
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：
①0.707U2②1.414U2③0.9U2④3.14U2
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：
①0︒~90︒②0︒~120︒③0︒~150︒④0︒~180︒
4、下列哪个电路不能实现输入输出之间的能量双向流动：
①PWM整流电路②无源逆变电路③交交变频电路④BUCK电路
5、单端反激变换器是
①BOOST变换器的派生电路②BUCK变换器的派生电路
③丘克变换器的派生电路④BUCK—BOOST变换器的派生电路
6、在谐振变换器中，ZVS表示
①零电压开关②零电流开关③硬开关④PWM开关
7、采用并联缓冲吸收电路的目的是为了
①减小导通损耗②减小关断过电压
③实现开关器件的并联④实现软开关
8、在晶闸管串联电路中，实现动态均压的主要元件是：
①二极管②电感③电阻④电容
9、晶闸管交流调压电路采用以下哪种控制方式：
①相位控制②周期控制③通断控制④斩波控制
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相控整流电路②有源逆变电路③无源逆变电路④交交变频电路
二、判断题，正确的划“√”，不正确的划“×
”（每题2分，共10分）
（注意：
本题共有5个小题。
每个小题后面有4个判断，答对4个判断得2分；
答对3个判断得1分；
其它不得分）
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？
①输出电压波形与负载性质有关（）
②可以采用同步调制，也可以采用异步调制（）
③可以采用方波控制，也可以采用PWM控制（）
④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：
①工作状态（连续或断续）是根据负载电流的情况定义的（）
②在连续工作状态下，输入电流是连续的（）
③电感的作用是储能和滤波（）
④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？
①零电压开关、零电流开关都属于软开关（）
②软开关的开关损耗比硬开关大（）
③软开关的开关频率可以比硬开关高（）
④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：
①直流负载电流越大，换相重叠角越大（）
②输入变压器漏抗越大，换相重叠角越大（）
③交流输入电压越大，换相重叠角越大（）
④触发角α越大，换相重叠角越大（）
三、简答题（共20分）
1、如图所示交－直－交系统电路图，
（1）简要说明图中各个变流器的作用；
（2）当负载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。
（5分）
2、交交变频电路主要应用在什么场合？
其最高输出频率（输出频率上限）一般取多少？
为什么要限制最高输出频率？
（5分）
3、说出五种带隔离变压器的开关电源常用电路的名称，下图所示电路属于哪一种？
（5分）
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）
四、三相全控桥式晶闸管整流电路，带阻感负载，当相控角α=30º
时，试完成下列要求：
（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？
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Ud的波形、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（ω=100π），负载电阻R＝1Ω，电感Ld＝∞，负载反电势E=-150V，逆变角β=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γ，并画出直流侧电压ud的波形。
（13分）
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，试完成以下工作：
（13分）
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？
七、下图为单相电压型脉冲整流器的电路原理图（12分）
1、试说明各元件LN、Cd、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（λ＝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）；
参考答案
电力电子学（A卷）2009-2010学年2学期出题：
第一题：
1、③2、②3、③4、④5、①
6、①7、②8、④9、①10、③
第二题：
1、×
√√√2、√√×
×
3、×
√√×
4、√×
√×
5、√√×
第三题：
1、答：
（1）各个变流器的作用：
（3分）
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。
（2）当负载电机工作在发电状态时，能量传递路径：
（2分）
电机→逆变器→中间滤波环节→下组整流桥→三相交流电网
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。
（1分）
最高输出频率受限制，fo/fi<
1/3；
（2分）
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。
图示并联RCD缓冲电路中
C的作用是限制du/dt，吸收关断过电压；
（1分）
R的作用是当器件开通时C上的能量经R泄放；
（1分）
D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）（3分）
（2）要求宽脉冲（脉冲宽度大于60°
）或双窄脉冲（两个窄脉冲相距60°
）触发。
（3分）
（3）
（3分）
（4）设输入相电压为U2，相控角为α，则输出电压Ud=2/3×
2.34U2cosα（3分）
第五题：
xB=100π*LB（1分）
Ud=-1.17U2cosβ-3xB*Id/2π=-1.17*100*cos30°
-150LB*Id（2分）
=-101.3-0.15Id（1分）
又：
Ud=E+IdR=-150+Id（1分）
解上述方程得：
Ud=-107.7V（1分）
Id=42.3A（1分）
（2分）
解得：
γ=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：
（2分）
当管子T导通时，二极管D承受反电压关断，此时电源给电感蓄能，电感电流上升，同时，电容给负载供电。
当管子T截止时，电源和电感同时经过二极管D向负载侧提供能量，电感电流下降。
2、各波形如下图：
（4）
3、根据稳态工作时，电感上的平均电压为0，我们可以
得出输入输出电压关系：
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。
（结论1分+原因1分）
第七题：
1、元件作用：
（2+1+1分）
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）
3、控制目标：
交流侧高功率因数，要求iN1与uN保持同相或反相（1分）
直流侧电压稳定（1分）
4、基波相量图（2+2分）
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