1、电力电子考试试卷试卷类型：A 考试形式：闭卷 满分：100 分 考试时间：1 小时 50 分考试科目：电力电子学 专业：电气工程及其自动化 班级： 姓名： 学号： -装-订-线-共 5 页 第 1 页题号 一 二 三 四 五 六 七 八 九 十 总分得分一、 （共 15 分）1写出下列电路符号的名称或简称。（a） (b) (c) (d)2画出单结晶体管的电路符号及伏安特性；说明单结晶体管的导通条件和截止条件。3在第 1 题所给的器件中，哪些属于自关断器件？二、 （共 18 分）具有续流二极管的单相桥式全控整流电路，对发电机励磁绕组供电。绕组的电阻为 5，电感为0.4H，励磁直流平均电流 Id
2、为 30A，交流电源电压 U2 为 220V。 （1）画出电路图；（2）计算晶闸管和续流二极管 的电流有效值；电源电流 I2、容量 S 以及功率因数；（3）作出整流输出电压 ud、输出电流 id 和电源电流i2 的波形；（4）若电压和电流都考虑 2 倍的安全裕量，采用 KP508 的晶闸管是否合理？为什么？得分 评卷人得分 评卷人试卷类型：A 考试科目：电力电子学 专业：电气工程及其自动化 班级： -装-订-线-共 5 页 第 2 页三、 （共 25 分）变流电路如图所示。已知：U 2=200V，R=2，L= ，L B=1mH， =45o，E M=100V。1计算输出直流平均电压 Ud 、平均
3、电流 Id 和换流重叠角 ；标出 Ud 和 EM 的实际极性，说明变流电路和直流电动机的工作状态。 2作出输出电压 ud、流过晶闸管 VT1 的电流 iT1 的波形。3若电动机处于发电制动状态，变流电路应工作在 状态。 此时，控制角 应 。画出 =45o，v 相触发脉冲丢此时输出电压 ud 的波形。这种情况称为 。当 时也将出现这种情况。为了防止这种情况的发生，逆变角 不能 ，说明其确定依据，给出一般取值范围。四、 （共 10 分）由实验测得某整流电路的输出电压波形如图 4-1 所示。1电路全称为 ，波形对应的控制角 = ，U d= U2。晶闸管的触发脉冲要求用 脉冲或 脉冲。在图 4-2 中
4、画出 uT1 波形。2若负载为大电感负载，则控制角 的移相范围是 ，在图 4-3 中画出 =90o 的 ud 波形。得分 评卷人得分 评卷人图 4-3 图 4-2试卷类型：A 考试科目：电力电子学 专业：电气工程及其自动化 班级： -装-订-线-共 5 页 第 3 页五、 （共 8 分）已知：电源电压为 220V，R=2，L=5.5mH。1=30 o，触发信号为宽脉冲时，求负载电流有效值、功率及功率因数，写出电流表达式。2若使输出电压大小可调，给出移相控制的移相范围。 六、 （共 12 分）斩波电路如图所示。1从输出电压的量值上看，此电路为 型斩波器，电动机工作在 象限，处于 运行状态。为了改
5、变负载两 端直流平均电压的大小，可以采用 、 和 三种调制方法。2已知：E=110V，R=0. 5 ，E m=16V，L 足够大，斩波周期 T=5ms，VT 导通时间 ton=3ms。 （1）计算负载平均电压 UO、负载平均电流 IO；（2）画出稳态时输出电压 uO 和输出电流 iO 的波形。七、 （共 12 分）交-直-交变频电路框图如图 7-1 所示。图 7-1 图 7-21中间直流环节采用 滤波，逆变器属于 型，开关器件用的是自关断器件 ，图 4-1得分 评卷人得分 评卷人得分 评卷人试卷类型：A 考试科目：电力电子学 专业：电气工程及其自动化 班级： -装-订-线-共 5 页 第 4
6、页其两端不需要并联 二极管。整流电路换相方式为 ，逆变电路换相方式为 。2若 PWM 型逆变器输出电压波形如图 7-2 所示，其载波比为多大，属于单极性调制还是双极性调制波。举出生成 SPWM 波的四种方法。参考答案：一、(共 15 分)1 （4 分） （a）晶闸管 （b）电力场效应晶体管 （c）GTR （d）IGBT2 （8 分）导通条件：u e Up ，i eI p （2 分）截止条件：u e Uv ，i eI v （2 分） （2 分）（2 分）3 （3 分） （b） ， （c） ， （d）二、 （共 18 分）（1） （3 分） （3） （6 分）（2） （6 分）由 RIUdd2co
7、s19.0解得 =59o （4） （3 分） AITAV5027.1)( AIIdT4.7 VURMD86采用 KP508 的晶闸管是合理的。DR21IT6.2KVUS583.0cos2Pd三、 （共 25 分）1 （10 分）由 解得： （4 分）REIIxMddBd2cos17.2 AId30VUd16由 解得： =3o （2 分）26)(UBdUd 和 EM 的极性均为上正下负，变流电路工作在可控整流状态，电动机工作在电动运行状态。 （4 分） 试卷类型：A 考试科目：电力电子学 专业：电气工程及其自动化 班级： -装-订-线-共 5 页 第 5 页2 （4 分）3 （11 分）有源逆变
8、，大于 90o。逆变失败，小于，太小，根据晶闸管的关断时间、换流重叠角和安全裕量角来确定 min，一般取30o35o。 （9 分） （2 分）四、 （10 分）1 （7 分）三相桥式全控整流电路，30 o，2，宽，双窄。（2 分）2 （3 分）090 o。（2 分）五、 （共 8 分）1 （6 分） io 为正弦波 Io=83A，P o=13.778KW, 。oRLtg411 75.0cos)41sin(17ti2 （2 分）41 o180o。六、 （共 12 分）1 （6 分） 降压，第一，电动，PWM、PFM、混合调制。 2 （6 分） 6ontUEVT10MIAR七、 （共 12 分）1 （6 分）电感，电流，GTO，反馈，电网换相，器件换相2 （6 分）载波比为 9，属双极性调制波。 （2 分）自然采样，规则采样，谐波消除，专用集成芯片。 （4 分）
