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电力电子技术期末考试试题与答案详解.doc

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试卷类型:A 考试科目:电力电子学 专业:电气工程及其自动化 班级: 装订线 共 NUMPAGES 4页 第 PAGE 3页 共 NUMPAGES 4页 第 PAGE 1页 电力电子考试试卷 得分 评卷人 一、(共 15分) 1.写出下列电路符号的名称。 (a) (b) (c) (d) 晶闸管 电力场效应晶体管MOSFET 电力晶体管GTR 绝缘栅双极晶体管IGBT 2.画出单结晶体管的电路符号及伏安特性;说明单结晶体管的导通条件和截止条件。 导通条件:ue>Up ,ie>Ip (2分) 截止条件:ue<Uv ,ie<Iv (2分) 3.在第1题所给的器件中,哪些属于自关断器件? (b),(c),(d) 得分 评卷人 二、(共 18 分) 具有续流二极管的单相桥式全控整流电路,对发电机励磁绕组供电。绕组的电阻为5Ω,电感为0.4H,励磁直流平均电流Id为30A,交流电源电压U2为220V。 (1)画出电路图; (2)计算晶闸管和续流二极管的电流有效值;电源电流I2、容量S以及功率因数; (3)作出整流输出电压ud、输出电流id和电源电流i2的波形; (4)若电压和电流都考虑2倍的安全裕量,采用KP50-8的晶闸管是否合理?为什么? (1) (3) (2)由 解得α=59o (4)∵ ∴采用KP50-8的晶闸管是合理的。 ∴ 得分 评卷人 三、(共 25 分)变流电路如图所示。 已知:U2=200V,R=2Ω,L=∞,LB=1mH,α=45o,EM=100V。 1.计算输出直流平均电压Ud 、平均电流Id和换流重叠角γ;标出 Ud和EM 的实际极性,说明变流电路和直流电动机的工作状态。 2.作出输出电压ud、流过晶闸管VT1的电流iT1的波形。 3.若电动机处于发电制动状态,变流电路应工作在 有源逆变 状态。 此时,控制角α应 大于90o 。 画出β=45o,v相触发脉冲丢此时输出电压ud的波形。这种情况称为 逆变失败 。当β 小于 γ时也 将出现这种情况。为了防止这种情况的发生,逆变角β不能太小 ,说明其确定依据,给出一般取值范围。 根据晶闸管的关断时间、换流重叠角和安全裕量角来确定βmin,一般取30o~35o 1.由 (Xb=wLb=100pi*1mH=0.1pi) 解得: 由 解得:γ=3o Ud和EM的极性均为上正下负,变流电路工作在可控整流状态,电动机工作在电动运行状态。 2. 得分 评卷人 四、(共 10分)由实验测得某整流电路的输出电压波形如图4-1所示。 1.电路全称为 三相桥式全控整流电路 ,波形对应的控制角α= 30’ ,Ud= 2 U2。晶闸管的触发脉冲要求用 宽 脉冲或 双窄 脉冲。在图4-2中画出uT1波形。 2.若负载为大电感负载,则控制角α的移相范围是 0~90o ,在图4-3中画出α=90o的ud波形。 图4-3 图4-2 图4-1 得分 评卷人 五、(共 8 分) 已知:电源电压为220V,R=2Ω,L=5.5mH。 α=30o,触发信号为宽脉冲时, 求负载电流有效值、功率及功率因数,写出电流表达式。 2.若使输出电压大小可调,给出移相控制的移相范围。
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