电力电子技术期末考试模拟试卷

注意：装订线外，勿写答案；

装订线

（2014-2015  学年度 一  学期）  考试方式:闭卷

课程名称 ：  电力电子技术           （考试日期 ：     年   月   日 共120分钟）

班级             学号              姓  名                成绩           

 1．半控器件:

2.擎住电流:

3.自然换相(流)点：

4.触发延迟角：

5.换向重叠角：

6.无源逆变：

7.开关损耗：

注意：装订线外，勿写答案；

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9.斩波电路：

10.PWM技术：

1.根据对输出电压平均值进行控制的方法不同，直流斩波电路的控制方式有哪些？并简述其控制原理。

2.什么是换流？换流方式有哪些？并解释各换流方式。

3.什么是载波比？什么是异步调制？什么是同步调制？

4.为什么要对电力电子主电路和控制电路进行电气隔离？其基本方法有哪些？

5.实现有源逆变的条件是什么？

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1. 绘出①晶闸管、②MOSFET(含N、P沟道两种)、③GTR、④IGBT四个常见

电力电子器件的电路符号,并标注它们的引脚代号和引脚名称。

2.图为单项桥式全控整流电路带阻感负载时的电路，试画出、、的波形图。

3.图为电阻负载单项交流调压电路图，试画出、、和的波形。

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1.下图为升降压斩波电路的原理图及其波形图，试分析其工作原理并推导U0的表达式。

2.图为逆变电路，是简述什么是逆变？什么是逆变失败？逆变失败后有什么后果？怎样避免逆变失败？

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参 考 答 案

一、名词解释

1．半控器件:

通过控制信号可以控制其导通而不能控制其关断的电力电子器件。

2.擎住电流:

 擎住电流是晶闸管刚从断态转入通态并移除触发信号后，能维持导通所需的最小电流。

3.自然换相(流)点：

是三相电路中各相晶闸管能被正常触发导通的最早时刻，在该点以前，对应的晶闸管因承受反压而不能触发导通，成为自然换相点。

4.触发延迟角：

从晶闸管阳极加正向电压到门极触发脉冲止的时间折合成的点角度

5.换向重叠角：

在以前分析和计算可控整流电路时，都认为晶闸管为理想开关，实际上整流变压器有漏抗，晶闸管之间的换相不能瞬时完成，会出现参与换流的两个晶闸管同时导通的现象，同时导通的时间对应的点角度成为换相重叠角

6.无源逆变：

在当直流电逆变成交流电时，交流侧不与电网连接而直接接入负载。

7.开关损耗：

电力电子器件在由通态转为断态（关断过程）或由断态转为通态（开通过程）的转换过程中称为关断损耗和开通损耗，总称为损耗。

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在原电路中增加小电感、电容等谐振元件，在开关过程中引入谐振，消除电压、电流的重叠。降低开关损耗和开关噪声。

9.斩波电路：

将直流电变成另一固定电压或可调电压的直流电，一般是指直接将直流电变为另一种直流电。

10.PWM技术：

对脉冲的宽度进行调制的技术。

二、简答题

1.脉冲宽度调制：保持开关周期T不变，调节开关导通时间ton

  频率调制或调频型：保持开关导通时间不变，改变开关周期T

  混合型：T和ton都可调，使占空比改变

2.换流：电流从一个支路向另一个支路转移的过程

  器件换流：利用全控型器件的自关断能力进行换流

  电网换流：利用电网提供换流电压

  负载换流：由负载提供换流电压

  强迫换流：设置附加的换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压的换流方式

3.载波比：在PWM控制电路中，载波频率和调制信号频率之比

  异步调制：载波信号和调制信号不保持同步的调制方式

  同步调制：载波比N等于常数,并在变频时使载波和调制信号保持同步的方式

 4.一是安全，因为主回路和控制回路的电压等级不一样、电流大小也不一样，各有各的过流保护系统。强电进入弱点系统会对弱电系统造成损坏；

  二是为了弱电系统的工作稳定性，因为弱电系统尤其模拟信号很容易受到电磁干扰。

基本方法有两种：①电磁隔离   ②光电隔离

5. ①有直流电动势，其极性和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流器直流侧的平均电压

   ②要求晶闸管的控制角a>π/2，使Ud为负值

三、作图题

1.

注意：装订线外，勿写答案；

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3.

四、论述题

1.①：V导通时：E﹢→V→L→E- ；C﹢→R→C- ；

      V截止时： 

  ②V导通时： 

V关断时： 

在平衡状态时，有；认为，有

所以，，即

2. 逆变：将直流电转换成交流电

 （1）逆变失败指的是：逆变过程中因某种原因使换流失败，该关断的器件末关断，该导通的器件末导通。从而使逆变桥进入整流状态，造成两电源顺向联接，形成短路。

 （2）逆变失败后果是严重的，会在逆变桥与逆变电源之间产生强大的环流，损坏开关器件。

 （3）避免逆变失败的措施：①采用精确可靠的触发电路 ②使用性能良好的晶闸管 ③保证交流电源的质量 

                          ④留出充足的换向裕量角 等

3.电源处于正半周时：

时刻，，，HBC输出为高电平，电源﹢→VT1→L→R→电源—

时刻，，，HBC输出为高电平，电源﹢→VT1→L→R→电源—

时刻，，，HBC输出为低电平，关断VT1，L放电，→R→电源→VD2→

时刻，，，HBC输出为低电平，关断VT1，L放电，→R→电源→VD2→

时刻，，，HBC输出为高电平，VT1导通，电源﹢→VT1→L→R→电源—