电力电子技术试卷B参考答案及评分标准.doc

第 1页(共3页) 第 2 页(共 3页) 第 3 页(共3页) 第 4 页(共 页) 第 5 页(共 页) 第 6 页(共 页) 第 7 页(共 页) 第 8 页(共 页) 3．(10分)单相交流调压电路如下图所示，电阻负载，在α=0(时输出功率为最大值，试求功率为最大输出功率的80%时的开通角α。 解：α=0(时的输出电压最大，为 此时负载电流最大，为 因此最大输出功率为：Pmax=Uomax Iomax 输出功率为最大输出功率的80%时，有： Pmax=Uomax Iomax=U21／R 此时， 又由， 解得 2．(10分)设下图中半周期的脉冲数为5，脉冲值为相应正弦波幅值的2倍，试按面积等效原理来计算各脉冲的宽度。 解：将各脉冲的宽度用δi (i =1, 2, 3, 4, 5 ) 表示，根据面积等效的原理可得： 2．（8分）晶闸管串联的单相半控桥(桥中VT1、VT2为晶闸管)，电路如下图所示，U2=100V电阻电感负载,，R=20，L值很大，当α=60(时，求出负载电压的平均值Ud和负载电流的平均值Id，并作出Ud、Id、的波形。 解：负载电压的平均值为 负载电流的平均值为：Id=Ud/R=67.5/2=33.75(A) Ud、Id、的波形如下图 五．计算题（共26分） 得分 评阅人 1． (10分) 在下图所示的降压斩波电路中，已知E=200V，R=10Ω，L值微大，E=30V，T=50μs，ton=20μs，计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值Io。 解：由于L值极大，故负载电流连续，于是输出电压平均值和输出电流平均值分别为 2．使晶闸管导通的条件是什么？ 答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正相阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。或者UAK 0且UGK0 3．特定谐波消去法的基本原理是什么？设半个信号波周期内有10个开关时刻(不含0和(时刻)可以控制，可以消去的谐波有几种？ 答：首先尽量使波形具有对称性，为消去偶次谐波，应使波形正负两个半周期对称，为消去谐波中的余弦项，使波形在正半周期前后1/4周期以π／2为轴线对称。 考虑到上述对称性，半周期内有5个开关时刻可以控制。利用其中的l个自由度控制 基波的大小，剩余的4个自由度可用于消除4种频率的谐波。 4．高频化的意义是什么?为什么提高开关频率可以减小滤波器的体积和重量?为什么提高关频率可以减小变压器的体积和重量? 答：高频化可以减小滤波器的参数，并使变压器小型化，从而有效的降低装置的体积和重量。使装置小型化，轻量化是高频化的意义所在。提高开关频率，周期变短，可使滤除开关频率中谐波的电感和电容的参数变小，从而减轻了滤波器的体积和重量；对于变压器来说，当输入电压为正弦波时，U=4。44fNBS，当频率f提高时，可减小N、S参数值，从而减小了变压器的体积和重量。 四. 作图题（每小题8分，共16分） 得分 评阅人 （8分）试画出晶闸管的电力电子器件的电气符号及其伏安特性曲线图。。 解：画出晶闸管的电气符号及伏安特性曲线如下图所示： ---------------------------- 密 ---------------------------------- 封 -------------------------- 线 --------------------------------------------- 二.判断题（每小题1分，共10分，正确的打√，错误的打×） 得分 评阅人 1．若要使已导通的GTO关断，可利用在门极加一个负脉冲信号即可。（√ ） 2．若要使已导通的晶闸管关断，可利用在门极加一个负脉冲信号即可。（× ） 3．无源逆变电路中的晶闸管不能采用“器件换流”方式。（√ ） 4．Cuk斩波电路输入电源电流和输出负载电流都是连续的，且脉动很小，有利于对输入、输出进行滤波。（√ ） 5．交流调压电路是将负载与交流电源接通几个波，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。（× ） 6．交流调压电路广泛用于灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制）及异步电动机的软起动，也用于异步电动机调速。（√ ） 7．PWM控制是对脉冲的幅值进行调制的技术。（× ） 8．有源逆变电路的交流侧接电网即交流侧接有电源。而无源逆变电路的交流侧直接和负载联