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1、北京交通大学学生考试试题课程名称：电力电子学（A卷） 2007 -008学年2学期 出题：课程组 一、单选题（每题2分，共20分）1、单相半控桥整流电路的两组触发脉冲在相位上依次相差： 60° 120° 180° 360 °2、在单相全控桥大电感负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压为： 0.707U2 1.414U2 2.828U2 3.14 U23、下列功率器件中，哪种最适合于小功率、高开关频率的变换器？ SCR IGBT MOSFET4、可实现有源逆变的电路为 三相半控桥整流电路 三相半波可控整流桥带续流二极管电路单相全控桥接续流二极管电路单相全
2、控可控整流电路5、无源逆变电路属于AC/DC变换器DC/AC变换器AC/AC变换器DC/DC变换器6、单端反激式变换器是以下哪种变换器的派生电路？BUCK变换器 丘克变换器BOOST变换器BUCK BOOST变换器7、单相电压型脉冲整流器正常工作的条件是： Ud > Un UdVUnUd> .2 UnUd< 2 Un&在下列几种说法中哪一种说法是正确的？ 交流电力控制电路可以改变输出电压、电流和频率。 交流调压电路一般采用相控方式工作，用于控制交流输出电压有效值。 在交流电力控制电路中，交流调功电路最适合于用作调光台灯电路。 交流电力控制电路包括交流调压、交流调功和交
3、一交变频等电路。9、电流型逆变器中间直流环节贮能元件是：电感电容 蓄电池 电动机10、当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都将工作在关断状态导通状态 饱和状态不确定状态、判断题，正确的划“V” ，不正确的划“x”（注意：本题共有5个小题。每个小题后面有判断得1分；其它不得分）（每题2分，共10分）4个判断，答对4个判断得2分；答对3个1、晶闸管有源逆变电路:当某个晶闸管发生故障、失去关断能力时，肯定会导致逆变失败 不论什么原因导致逆变失败，其后果都会造成电流急剧增大 逆变角太小会造成逆变失败() 有源逆变指的是把直流电能转变成交流电能送给负载。2、Buck Boost
4、DC DC变换器:3#工作状态(连续或断续)是根据负载电流的情况定义的 在连续工作状态下，输入电流是连续的 传递能量的元件是电感又可称升压斩波器3、PW整流器:#般采用相控工作方式功率因数可接近于土 1属于AC AC变换器可用于太阳能并网发电系统4、单相晶闸管交流调压电路接电阻性负载:晶闸管必须采用宽脉冲触发控制角a的移相范围是：0 150当控制角a增大时，功率因数减小当控制角a增大时，输出电压增大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:直流负载电流越大，换相重叠角越大交流输入电压越大，换相重叠角越大输入变压器漏抗越大，换相重叠角越大触发角a越大，换相重叠
5、角越大、简答题(共20 分)1、画出三相电压型逆变电路在180°导通方式下的负载相电压及线电压的波形(设三相负载丫型联结，且对称)。(5 分)2、什么是异步调制，什么是同步调制？简述异步调制与同步调制的优缺点。3、 为什么要对晶闸管承受的断态电压上升率du/dt和通态电流上升率di/dt 行抑制？( 4分)4、简述交交变频电路的优缺点。(6进(5 分)四、单相桥式全控整流电路，U2= 100V，负载中R= 2Q，L值极大，当a = 30°时，要求:1画出ud、id、和i2的波形；2、 求整流输出平均电压Ud、电流Id,变压器二次电流有效值12；3、考虑安全裕量，确定晶闸管的
6、额定电压和额定电流。五、 三相半波整流电路工作在有源逆变状态，接电阻电感反电势负载，变压器副边相电压U=220V,负载电阻R = 2Q ,直流侧电感Ld=x,交流侧电感Lb= 1 mH当E =-300V, B =30° 时，求：（12分）1、直流侧平均电压Ud和平均电流Id的值；2、 画出直流输出电压ud、变压器副边电流i2的波形（均考虑换相重叠角）。六、 下图为升压斩波电路（BOOST电路）的原理图，试完成下列要求：（12分）+ VLrOv1、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 （设输出侧滤波电容很大，可忽略输出电压
7、脉动分量）;2、推导连续导电模式下输出电压与输入电压之间的关系式;3、此电路是否允许负载开路？为什么？七、单相电压型脉冲整流电路结构图如图所示：（14 分）UdVdT1、说明上下桥臂换相（控制）时应遵循什么原则；2、说明元件Ln、L2、C2、Cd的作用；3、通过适当控制可以使交流侧电流In超前或滞后电源电压un90°,即该电路可作为无功补偿 器使用。试写出作为无功补偿电路时交流侧基波相量方程；4、 画出In滞后电源电压Un90°情况下交流侧基波相量图（忽略线路电阻）。参考答案课程名称：电力电子学（A卷） 2007-2008学年2学期 出题：课程组第一题：1、2、3、4、5、
8、6、7、&9、10、第二题： 1>WVx 2>xxVx 3>xVxV 4 > xxVx 5 > VxVx 第三题：1、波形如下：2、 异步调制是保持载波频率不变，信号频率根据需要而改变时，载波比是变化的。（1分） 优点：信号频率较低时载波比较大，一周期内脉冲数较多，输出较接近正弦波。缺点：正负半周脉冲数不相等，对称性差。因此，希望采用较高的载波频率，以克服在信号频 率较高时仍能保持较大的载波比。（1分）同步调制时，保持载波比为常数，并在变频时使载波和信号波保持同步变化。优点是：信号波一周内输出的脉冲数是固定的，脉冲相位也是固定的，对称性好。（1分）缺点是：
9、当逆变频率较低时，载波频率也很低，造成调制谐波不易滤除；逆变频率较高时，调 制载波频率也过高，使开关器件的开关频率过高而难以承受。3、答：因为晶闸管在断态时，所承受的 du/dt过大，会导致误导通；（2分）在通态时，其电流上升率di/dt过大，会导致晶闸管内部局部过热而损坏。（24、交交变频器具有以下优点：（3分）无中间直流环节，损耗小，效率高。开关器件采用晶闸管，以利于大功率应用，采用电源自然换相，不需强迫换流电路。可以实现能量反馈，使电机作四象限运行。输出低频时，谐波 含量小，负载转矩脉动低。交一交变频器的缺点为：（2分）晶闸管元件数量多，成本高，控制复杂。最高输出频率受限制。输入侧功率因
10、数低，当输 出电压较低时，功率因数更低。第四题：解：1、ud、id、和i2的波形如下图所示：（ud波形：2分；id波形：1分i2波形：1分）62、输出平均电压Ud、电流Id,变压器二次电流有效值12分别为Ud = 0.9 U2 cos a = 0.9X 100X cos30° = 77.97 (V)ld= Ud /R= 77.97/2 = 38.99 (A)12= Id = 38.99 (A)3、晶闸管承受的最大反向电压为:12 1.2U2= 100 *、2 = 141.4（ V）考虑安全裕量，晶闸管的额定电压为：UN =（ 23）X 141.4= 283424 （V）具体数值可按晶
11、闸管产品系列参数选取 流过晶闸管的电流有效值为：11IVT = Id/、一2 = 27.57 (A)晶闸管的额定电流为：IN =( 1.52)X 27.57/ 1.57= 2635 (A)11第五题：解：1、Ud = 1.17U2cosB - Ud2 Ud = 3*2*3.14*50*1mH* Id /2*3.14分)Ud -EUd = - 228.3VId = 35.8A2、(ud波形：3分;(1 分)(1 分)(1 分)i2的波2 分）第六题：1、各波形如下图:2、Uo11-DUdtoNT3、不能。因为输出电压会急剧上升，最终击穿电容 或其他器件。第七题：1、上下桥臂换相（控制）时应遵循“先断后开”的原则。2、Ln起滤波作用，同时承受电网电压和 PWM波之间的电压差；L2、C2用于滤除直流侧二倍频脉动电 流; Cd为直流支撑电容。（2+2+2分）3、 交流侧基波相量方程式：U： = jwLN I： U：4、 相量图（3分）rL/I2K5O(b)(c)(d)(e)tttt(3 分)8
北京交通大学07-08级电力电子学考试试题及答案(A卷)
