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:
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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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