北京交通大學學生考試試題---課程名稱：電力電子技術(Ａ卷〕 20０9–２0１0學年2學期出題:課程組--??-??(請考生留意:本試卷共有七道大題)題號一二題號一二三四五六七總成績得分閱卷人線----------一、單項選擇題(2分,2０分〕--姓-1、以下功率器件中，哪種器件最適合于小功率、高開關頻率的變換器?姓---①SCR? ②?IGBT③ＭOSFＥT ④ IＧＣT---訂 2、在單相全控橋帶大電感負載電路中，晶閘管可能承受的最大正向電壓:--2-- ①0.70７U2? ②1.414U2 ?③0．9Ｕ2--

④3.１４U２-3、對三相半波可控整流電路電阻性負載來說,觸發脈沖的移相范圍是：---- ①０~９0?②0～120 ③０~150 ?④０~１80----號- 4、以下哪個電路不能實現輸入輸出之間的能量雙向流淌：---①?ＰWM整流電路 ②無源逆變電路--路-路---

③交交變頻電路 ④BＵCＫ電-5、單端反激變換器是---①ＢOOSＴ變換器的派生電路---③丘克變換器的派生電路---級- 6、在諧振變換器中，ZVS表示-裝

②BＵCK變換器的派生電路? ④ＢUCK—ＢOOST變換器的派生電路①零電壓開關?②零電流開關③硬開關 ④PＷM開關---7、承受并聯緩沖吸取電路的目的是為了---①減小導通損耗 ② 減小關斷過電壓---③實現開關器件的并聯 ④實現軟開關----８、在晶閘管串聯電路中,實現動態均壓的主要元件是：--學-①二極管 ②電感 ③電阻 ④電容學-9、晶閘管溝通調壓電路承受以下哪種掌握方式：①相位掌握 ②周期掌握 ③通斷掌握 ④斬波掌握1０、在以下哪個電路中承受晶閘管時，需要參加強迫關斷電路：①相控整流電路 ②有源逆變電路 ③無源逆變電路 ④交交變頻電路二、推斷題，正確的劃“√”,不正確的劃“×”(2分,1０分〕(留意：此題共有531分；其它不得分)1、三相電壓型無源逆變器,每相橋臂由上下兩個開關器件構成，以下哪些說法正確？① 輸 出 電 壓 波 形 與 負 載 性 質 有 關( )② 可以采用同步調制，也可以采用異步調制( 〕③可以承受方波掌握也可以承受PWM掌握 〔 〕④橋臂上下兩個開關器件換相時,在掌握上應的掌握需遵循“先斷后開”的原則〔 )2、在帶有大電感負載且觸發角一樣的狀況下，單相全控橋電路與單相半控橋電路相比：① 全控橋的輸出電壓平均值低于半控橋〔 )② 全 控 橋 的 功 率 因 數 低 于 半 控 橋〔 )③ 全控橋負載電流連續而半控橋負載電流不連續( )④ 都 會 存 在 失 控 現 象〔 )3、BooｓtDC—DC變換器：①工作狀態(連續或斷續〕是依據負載電流的狀況定義的 〔 〕②在連續工作狀態下,輸入電流是連續的???? ? 〔 〕③電感的作用是儲能和濾波?????④ 又 可 稱 降

? ( ? )壓 斬 波 器 ?( )４、在諧振變換器中，以下哪些說法是正確的?① 零電壓開關、零電流開關都屬于軟開關( )② 軟 開 關 的 開 關 損 耗 比 硬 開 關 大( )③ 軟 開 關 的 開 關 頻 率 可 以 比 硬 開 關 高( )④ 軟開關的電壓、電流應力與硬開關相同( 〕5、晶閘管相控整流電路，考慮溝通側電抗時存在換相重疊角,其大小與很多因素有關:①直流負載電流越大,換相重疊角越大()②③輸入變壓器漏抗越大，換相重疊角越大溝通輸入電壓越大,換相重疊角越大??〔( ?))④觸發角α越大，換相重疊角越大〔〕三、簡答題(共2０分)1、如下圖交-直－交系統電路圖，〔1)簡要說明圖中各個變流器的作用;(2〕當負載電機工作在發電狀態時,說明該變流系統中的能量傳遞路徑。 〔5分)α<90°Lα<90°Ld1T1T3D1T5DD35LLLBCC～MdAT4T6T2DDD462α>90°Ld2～BC2、交交變頻電路主要應用在什么場合?其最高輸出頻率(輸出頻率上限)一般取多少?為什么要限制最高輸出頻率？

? ? ? (５分〕3、說出五種帶隔離變壓器的開關電源常用電路的名稱,以下圖所示電路屬于哪一種？(５分)1+UN11+UN1N3N2DLLCoR2dTD-+U-o4、在電力電子裝置中,緩沖電路的作用是什么?說明圖示緩沖電路中各元件的作用。?????????〔5分〕DsDsRCs,當相控角=3o〔2分〕1、畫出該電路原理圖;?? ??? ?2、該電路對觸發脈沖形式有何要求? ??d3a相上橋臂晶閘管的觸發脈沖喪失，試畫出此故障下輸出電壓Ｕ的波形、d并寫出其表達式。? ??U=１0０Vf=５0Hｚ２〔ω＝100π)R=1Ω,電感Lｄ=∞,負載反電勢E=－150Ｖ,逆變角β=3０°，電LB=1mH。試求出直流側平均電壓UdIdγ，并畫出直(13分)

流 側 電 壓 u 的 波 形 。d六、升壓DC-DC變換電〔ＢＯＯＳT電路),輸出側濾波電容很大,輸出電壓根本恒定試完成以下工作: ?? ? (1３分)1、畫升壓DC-DC變換電路原理圖,分析其工作原理和能量轉移過程；2、畫出連續導電模式下電感電壓波形u、電感電流波形iL Lu及二極管電流波形i;S D3、推導連續導電模式下輸出電壓Uｏ與輸入電壓Uｄ的關系式。4、此電路負載是否允許開路？為什么？七、以下圖為單相電壓型脈沖整流器的電路原理圖? (１2分〕1C、LC

的作用；N ｄ 2 22、該電路正常工作的條件是什么?3、簡要分析該電路作為整流電路時的掌握目標;4、分別畫出逆變工況(＝1)及電源電流超前電源電壓30°狀況下的基波相量圖(無視線路電阻);ININLT1T3NuDA1D3L2NusT2T4BCCd2D2D4ud參考答案課程名稱:電力電子學〔A卷〕2０09-2023學年2學期 ?出題：課程組第一題:1、③ ? 2?、②3??、③ 4、④ 5、①??6、① ７、②? ８、④? 9、① 10、③其次題：1、×√√√２、√√×× 3、×√√×４、√×√×５、√√××第三題：1、答：(1〕各個變流器的作用： 〔3分〕上組整流橋：將三相溝通電壓變換成直流電壓;下組整流橋：將直流環節能量變換成溝通能量反響給三相電網;逆變器:將直流電壓變換成三相溝通電壓供給應電機負載。(2)當負載電機工作在發電狀態時,能量傳遞路徑： 〔２分〕電機→逆變器→中間濾波環節→下組整流橋→三相溝通電網2?〔1分〕o最高輸出頻率受限制,f /ｆoｉ

<1／３;? ? ? ??(2分〕由于要減小諧波含量，降低負載轉矩脈動，應保證fo /fi< １／3,即fｏ ＜16.7Hz。(2分〕3、答：帶隔離變壓器的開關電源常用電路有單端正激式變換器、單端反激式變換器、推挽式變換器、半橋式變換器、全橋式變換器。? ? 〔３分)圖示電路屬于單端正激式變換器。 ? 〔2分〕4、答:緩沖電路的作用是抑制電力電子器件的內部過電壓、抑制過電流、抑制電力電子器件關斷時的dｕ/dｔ、抑制電力電子器件開通時的ｄi/dｔ、減小器件的開關損耗。2(?分)圖示并聯RCD緩沖電路中C的作用是限制ｄu/dｔ，吸取關斷過電壓; 〔1分)R的作用是當器件開通時C上的能量經R泄放; ?〔1分〕D的作用是使C充電時通過Ｄ快速充電,放電時通過R限流放電。? 〔1分〕第四題：解：〔1〕 ? ?? ?? ? (3分〕TT1aRbudcLd(2〕要求寬脈沖〔60°)或雙窄脈沖〔60°)觸發。(3分〕〔3〕ud

u u ucb ab

u u ubc ba ca0 ωtu uac acuab? (3分)2 d 2〔4)設輸入相電壓為U，相控角為α,則輸出電壓U=２／3×2.３4U coｓα 〔３分〕2 d 2B第五題:解：x=100π*L 〔1分)BBd U=-1.17Ucosβ-３x*I/2π=-1．17*100*ｃos３０°－１50L＊I(2d ｄ ２ Ｂ B=-101．3-０．15I ???? 〔1dd 又：U＝E+IR=-150＋Ｉ ?? ? d d解上述方程得:

(１分〕U=-107.７Vｄ

?I＝42.3Ａ d

?

〔1cos()cos

xIB d

2I x6Ud 6U

0.109

〔22U sin 22 3解得：γ=17°直流側電壓u的波形????dud

?? (3〕

(１分〕0 ββ=π/6 γiiDiDio++vL-VdTiCRT-13分)+-0??其工作原理是：

?〔２分〕當管子T導通時，二極管Ｄ承受反電壓關斷，此時電源給電感蓄能，電感電流上升,同時,電容給負載供電。當管子T截止時，電源和電感同時經過二極管D向負載側供給能量,電感電流下降。VGTVGTSuLVd(V))iTSLttuonoffS(V)iD(b) t0 t0 t0 t2、各波形如以下圖：? ? ?〔4〕3、依據穩態工作時,0，我們可以得出輸入輸出電壓關系：UOt

1 U1D dTD ON???(２分)T４、不能。由于輸出電壓會急劇上升，最終擊穿電容或其他器件〔結論１分+1分〕第七題：１ 、〔２+1+1分)

元 件 作 用 :溝通側電感ＬN

：用于實現對ＰＷMus1

的調整從而實現對功率因數的調整，同時也限制溝通側諧波電流。支撐電容Cd:用于濾波,使直流側電壓平直。 ??二次濾波回路L、C:2次諧波電流通路，限制直流側二次諧波電流，從而減２