电力电子技术期末考试模拟试卷

第1页，共5页江苏师范大学科文学院(期末)考试试卷(A卷)（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）班级学号姓名成绩题号一二三四合分人核分人分值得分得分评分人一、名词解释（每题2分，共20分）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：8.软开关：9.斩波电路：10.PWM技术：得分评分人二、简答题（每题5分，共25题）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。注意：装订线外，勿写答案；装订线装订线注意：装订线外，勿写答案；装订线装订线第2页，共5页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？得分评分人三、作图题（第1题5分，其他每题10分，共25分）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2u、du、di的波形图。3.图为电阻负载单项交流调压电路图，试画出1u、0u、0i和1uVT的波形。得分评分人四、论述题（每题10分，共30分）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。注意：装订线外，勿写答案；装订线装订线注意：装订线外，勿写答案；装订线装订线第3页，共5页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？3.说明带滞环比较方式的PWM电流跟踪单项半桥逆变的控制原理？注意：装订线外，勿写答案；装订线装订线注意：装订线外，勿写答案；装订线装订线注意：装订线外，勿写答案；装订线装订线注意：装订线外，勿写答案；装订线装订线第4页，共5页参考答案一、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。8.软开关：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aπ/2，使Ud为负值三、作图题1.注意：装订线外，勿写答案；装订线装订线第5页，共5页2.3.四、论述题1.①：V导通时：E﹢→V→L→E-；C﹢→R→C-；V截止时：LLLLuVDRuuVDCu②V导通时：onLononWtEIV关断时：offoffLtIUW0off在平衡状态时，有LoffLonWW；认为L，有offonII所以，offoffonontIUtEI0，即EEtTtEttUononoffon102.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：0t时刻，*ii，Iii*i，HBC输出为高电平，电源﹢→VT1→L→R→电源—1t时刻，*ii，0i*ii，HBC输出为高电平，电源﹢→VT1→L→R→电源—2t时刻，iii*，I-i*ii，HBC输出为低电平，关断VT1，L放电，LU→R→电源→VD2→—LU3t时刻，*ii，0i*ii，HBC输出为低电平，关断VT1，L放电，LU→R→电源→VD2→—LU4t时刻，iii-*，Ii*ii，HBC输出为高电平，VT1导通，电源﹢→VT1→L→R→电源—注意：装订线外，勿写答案；装订线装订线装订线