一、填空题(本题共8小题,每空1分,共20分)
1、电子技术包括_信息电子技术__和电力电子技术两大分支,通常所说的模拟电子技术和数字电子技术就属于前者。
2、为减少自身损耗,提高效率,电力电子器件一般都工作在―开关 _______ 状态。
当器件的工作频率较高时,__
开关______损耗会成为主要的损耗。
3、在PWM控制电路中,载波频率与调制信号频率之比称为___________ 载波比__________ ,当它为常数时的调制方式称
为—同步________ 调制。
在逆变电路的输出频率范围划分成若干频段,每个频段内载波频率与调制信号频率之
比为桓定的调制方式称为_______ 分段同步_________ 调制。
4、面积等效原理指的是,—冲量________ 相等而—形状—不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,其效果基本相
同。
5、在GTR、GTO、IGBT与MOSFET中,开关速度最快的是___________ M OSFET________ ,单管输出功
率最大的是___ GTO _______________ 应用最为广泛的是_______ IGBT __________ 。
6设三相电源的相电压为U2,三相半波可控整流电路接电阻负载时,晶闸管可能承受的最大反向电压为电源线电压的峰值,即—■' ■亠 ____________ ,其承受的最大正向电压为: I _ ■
7、逆变电路的负载如果接到电源,则称为________ 有源____ 逆变,如果接到负载,则称为_______ 无源—逆变。
&如下图,指岀单相半桥电压型逆变电路工作过程中各时间段电流流经的通路(用V1,VD1,V2,VD2 表示)。
(1) 0~t1时间段内,电流的通路为—VD1 __________ ; (2) t1~t2时间段内,电流的通路为—V1 _________ ;
(3) t2~t3时间段内,电流的通路为—VD2 _________ ; (4) t3~t4时间段内,电流的通路为—V2 _________ ; (5) t4~t5
时间段内,电流的通路为—VD1 ________ ;
t1~t2时间段内,P 组晶闸管变流装置与 N 组晶闸管变流装
、选择题(本题共10小题,前4题每题2分,其余每题1分,共14 分)
1、单相桥式PWM 逆变电路如下图,单极性调制工作时,在电压的正半周是(
B )
A 、 V1与V4导通,V2与V3关断
B 、 V1常通,V2常断,V3与V4交替通断
C 、V1与V4关断,V2与V3导通
D 、V1常断,V2常通,V3与V4交替通断 2、对于单相交流调压电路,下面说法错误的是(
D ) A 、晶闸管的触发角大于电路的功率因素角时, 晶
管的导通角小于180度
B 、晶闸管的触发角小于电路的功率因素角时,必须加宽脉冲或脉冲列触发,电路才能正常 工作
C 、 晶闸管的触发角小于电路的功率因素角正常工作并达到稳态时,晶闸管的导通角为 180 度
D 、 晶闸管的触发角等于电路的功率因素角时,晶闸管的导通角不为 180度
3、在三相三线交流调压电路中,输岀电压的波形如下图所示,在 t1~t2时间段内,有(C )晶
闸管导通。
B 、2个
C 、3个
D 、4个
4、对于单相交交变频电路如下图,在
置的工作状态是(
C )
A 、P 组阻断,N 组整流 C 、N 组阻断,P 组整流
B 、P 组阻断,N 组逆变 D 、N 组阻断,P 组逆变
5、电阻性负载三相半波可控整流电路中,控制角的范围是( D )
A、30 ° 150
B、0° 120°
C、15 ° 125°
D、0° 〜150 °
6、桓流驱动电路中加速电容 C 的作用是( A )
A、加快功率晶体管的开通
B、延缓功率晶体管的关断
C、加深功率晶体管的饱和深度
D、保护器件
7 、直流斩波电路是一种( C )变换电路。
A、 AC/AC
B、 DC/AC
C、 DC/DC
D、 AC/DC
8、为限制功率晶体管的饱和深度,减少存储时间,桓流驱动电路经常采用( B )
A、du/dt抑制电路
B、抗饱和电路
C、di/dt抑制电路
D、吸收电路
9、已经导通的晶闸管的可被关断的条件是流过晶闸管的电流( A )
A 、减小至维持电流以下B、减小至擎住电流以下
C、减小至门极触发电流以下 D 、减小至 5A 以下
10、 IGBT 是一个复合型的器件,它是( B )
A 、 GTR 驱动的 MOSFET
B 、 MOSFET 驱动的 GTR
C、MOSFE驱动的晶闸管 D 、MOSFE驱动的 GTO
三、简答题(共 3 小题,22分)
1、简述晶闸管导通的条件与关断条件。
(7 分)
1、( 7分)
晶闸管导通的条件是:阳极承受正向电压,处于阻断状态的晶闸管,只有在门极加正向触发电压,才能使其导通。
门极所加正向触发脉冲的最小宽度,应能使阳极电流达到维持通态所需要的最小阳极电流,即擎住电流IL以上。
导通后的晶闸管管压降很小。
(3分)
使导通了的晶闸管关断的条件是:使流过晶闸管的电流减小至某个小的数值一维持电流IH以下。
其方法有二:
(1)减小正向阳极电压至某一最小值以下,或加反向阳极电压;(2分)
2、电压型逆变电路的主要特点是什么?(8分)
2、( 8 分)
(1)直流侧为电压源或并联大电容,直流侧电压基本无脉动;(2分)
(2)输岀电压为矩形波,输岀电流因负载阻抗不同而不同;(3分)
(3)阻感负载时需提供无功。
为了给交流侧向直流侧反馈的无功提供通道,逆变桥各臂并联反馈二极管。
(3分)
3、简述实现有源逆变的基本条件,并指出至少两种引起有源逆变失败的原因(7分)
3、( 7 分)
(1)外部条件:要有一个能提供逆变能量的直流电源,且极性必须与直流电流方向一致,其电
压值要稍大于Ud ; ( 2分)
(2)内部条件:变流电路必须工作于 B <90区域,使直流端电压 Ud的极性与整流状态时相反,才能把直流功率逆变成交流功率返送回电网。
这两个条件缺一不可。
(2分)
当岀现触发脉冲丢失、晶闸管损坏或快速熔断器烧断、电源缺相等原因都会发生逆变失败。
当逆变角太小时,也会发生逆变失败。
(3分)
四、作图题(共2小题,每题12分,共24分)
1、三相全控桥,阻感负载,主回路整流变压器的接法是D,y5,采用NPN管的锯
齿波触发器,要求在整流与逆变状态运行。
同步变压器二侧电压经R-C滤波器
滤波后(滞后角为30。
°接到触发电路。
同步变压器的的接法为Y/Y-10,4接法, 如下图所示,选择晶闸管的同步电压。
(要给出分析过程,分析依据)
2、电路与波形如图所示
电阻R 上的电压波形; (a )电路图
(b )输入电压U 2的波形图
1、( 12 分)
晶闸管 VT1 VT2 VT3 VT4 VT5 VT6 主电路电压
+Uu -Uw +Uv -Uu +Uw -Uv 同步电压
UsU
-UsW
UsV
-UsU
UsW
-UsV
(1)若在t1时刻合上K ,在t2时刻断开K ,画出负载 2)若在t1时刻合上K ,在t3时刻断开K ,画出负载 电阻
R 上 的电 压波 形。
(u g 宽度
2、( 12 分)
五、计算题(共1小题,共20分)
1、电路如图所示,单相全控桥式整流电路接大电感负载, R=4Q, U 2=220V
大于360°)
IVT=
(2 分)
(1) 触发角为60°时,(a )试求U d 、|d 、晶闸管电流平均值I dVT 、晶闸管电 流有效值I VT 、变压器副边电流有效值I 2;(b )作出U d 、i d 、i VT2、i 2的波形 图(图标清楚,比例适当)。
(2) 当负载两端接有续流二极管时,(a )试求U d 、I d 、|dVT 、|VT 、|VD 、I dVD 、 |2;( b )作出U d 、i d 、i VT2、i VD 、i 2的波形图(图标清楚,比例适当)。
五、计算题(共 1小题,20分)
1、(1) (a )Ud=0.9U2cos a =0.9 X 220 X cos600=99V ) ld=Ud/R=99/4=24.75A (1 分) l2=ld=24.75A
(1 分)
IdVT=1800/3600 X =24.75/2=13.38A (1 分) (b )波形如图1所示(3分)
(2)( a ) Ud=0.9U2 (1+cos a ) /2=0.9 >220X ( 1+cos600) /2=148.5V (1 分)
仞-%:
=&°0^/ X 37.13 = 30.32J1 心八)
ld=Ud/R=148.5/4=37.13A IdVT= ( 1800- a ) /3600 Xl= ( 1800-600) /3600 X 7.13=12.38A ( 1 分)
IdVD=2 a /3600 X Id=2 X 600/3600.13= 37.38A (1 分)
(2 分)(b)波形如图2所示(3分)。