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[东北大学]20年3月补考《现代电力电子及变流技术》考核作业(答案)

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发表于 2020-3-13 22:29:20 | 显示全部楼层 |阅读模式
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东 北 大 学 继 续 教 育 学 院
; f3 G( Y0 d% e8 v" o3 E 现代电力电子及变流技术  试 卷(作业考核 线上2) B 卷(共  4  页)         
" }0 H7 \& c6 V. g4 e总分        题号        一        二        三        四        五        六        七        八        九        十2 Q( U2 x5 H+ H& Q
        得分                                                                                1 S' o# u+ G8 M9 i& {3 i, D
2 R4 q; x# o$ y* E# x2 i3 I4 Q" d
一、单选题(每小题2分,共10分)
8 }+ B5 s* C! r8 H8 H" d$ }1. 晶闸管是(                            )。8 K9 ~( d5 T, j
A. 四层三端器件   B. 三层四端器件  C. 四个PN结的器件  D. 电压驱动型器件# L+ g" h1 h9 o1 j. _  w7 d. m
2. (                    )是双极型全控电力电子器件。
" B% h6 n8 {5 p, CA.        P-MOSFET    B.TRIAC    C.GTR    D.GTO
. {8 X" k( u$ g+ Z+ N3. 功率晶体管三个电极分别为(                                )。7 p. W: l& Q& |& S
A.        发射极,基极,集电极;    B.第一基极,发射极,第二基极;
  J( P5 m. ?; S" x9 ?4 N$ GC.源极,栅极,漏极;         D.阴极,门极,阳极。
( `( _3 e" y5 ?" S4. 电压型交-直-交变频器中间直流环节是(         )。
4 f( Z( E" j% T6 q7 {8 Q3 [  P, UA. 电容    B. 电感     C. 电容加电感   D. 电容加电阻
7 f% Z( N# i$ u5. 三相半波可控整流电路,负载两端分别接(                )。
% b, u3 i+ o2 ?: @: s3 m9 a9 R            A. 整流变压器输出端和中性点
" B' O  m  a4 I. F/ m                    B. 整流电路输出端和中性点% M- i: S  v6 S5 D
                    C. 共阴极组整流电路输出端和共阳极组整流电路输出端- a; m, x+ V  N9 r: J1 r
                    D. 平波电抗器两端
% {( R/ n- J% N2 t3 h二、问答题(每小题5分,共35分)) O, b  K& a2 k& k$ d
1. 试分析电力电子器件并联使用时可能出现什么问题及解决方法。
  q- o2 X, Y. n9 K, O9 Q2 D& K
. \* h8 ^8 w+ ?( w' Y: G
- q; V5 t. d4 D( S; v) r
- c  Q+ \$ y- Q
" @  J; s. r* g+ n8 @7 y7 Y% d
7 [' `% Z; |) _5 @  l) t7 w$ R: ]- v% q$ s
2. 简述正弦脉宽调制(SPWM)技术的工作原理。
* w( i! u% F8 }- C* I  R) M' A9 s* n" D0 g* o5 a: I8 r3 U0 n

% z$ Y8 E  s$ X& x( @
9 q4 t3 Q+ p9 S' H: y& t* I1 |
: j: Q/ b- ^2 }; P3. 晶闸管逆变器为什么要有换流电路?逆变器换流有哪几种基本方法?
; h- C5 W' [! w7 T+ ?
( l  n" h5 G- Y; H6 s5 r* c, w, [3 u
. G, @# r. a; [6 O7 _& W3 u* @. I8 R
+ d! p: V8 l& C! ~- l* O9 D% k" v/ D6 Q2 v) a1 T

' J5 E& ]5 g% h9 c# a% S' x8 E4. 什么是脉冲宽度调制方式?
8 ]' Z  w# U/ a/ C0 l. U
5 @. b7 O" C, `% z4 a
3 c. W" b5 e7 t0 i0 l6 `2 h3 i5 |8 c# |

) ]; @* ]& Y, B/ ?5. 试说明升压斩波器的特点。
, C. j$ c7 C% Y1 e; u2 [" p
9 z& l1 c3 q, w+ q/ e) I
) L- w( ?. O- b+ [+ D7 N
; k: {& E$ b  t2 G- t3 @3 f- H# A& W1 p

& V% t% J3 P$ T6 y: l8 y, m/ S3 i3 y. [7 S& G( K. `1 D

0 R! Q4 G: i3 G3 C# F; \; O3 [% P0 z0 K, D2 e
6. 单极性和双极性PWM调制有什么区别?
# k& L; x9 w9 ?; O. a: u, ?' R& X  M; ]: f# D& h/ U

) J8 G) f7 T1 J/ q- O5 y# A: ]/ a  B4 a1 H
4 N! S% I; E0 s5 {, L# o( M
  h2 s4 U2 S9 G0 B5 {5 c( u

8 r1 e7 i" [1 F# q; D" j# D* _7. 电力电子器件过电压保护和过电流保护各有哪些主要方法?
# x" y" U' `1 m  e( |1 }
; Y* J) C% Q. e
7 I1 p7 j7 b! ^3 i- B
& s9 O; i4 A2 V4 L" z/ [: T6 i
7 @- s" ^/ F& b9 Q" H! T  }+ o4 ?' v, n& O* I0 K+ H
" Y+ O; m. @3 W6 Y
三、(共20分) 三相半波逆变电路,直流电动机负载,电流连续。U2=200V,Id=93.7A,β=30,ceф=0.142V•min/r,晶闸管通态平均电压ΔU=1V,变压器二次侧每相等效电阻RB=0.02Ω,电枢电阻Rs=0.05Ω,折算到变压器二次侧的每相漏抗XB=0.01Ω,平波电抗器电阻RT=0.005Ω。+ }$ B. i7 z8 X, T* A7 o& ]
1) 计算变流器输出的空载逆变电压;
5 h3 p5 E# S8 ~" F8 a' C2) 写出此时的电压平衡方程式;
) T+ w6 {; G! A1 B. ?" U3) 求出电动机的转速n。
" Y- J" Z6 f2 X: N% ^
9 }5 Y3 J5 m6 L+ {, Q
! R) i$ ?% M! A$ \
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9 }, [/ u( H+ C( w* f% T' \. c6 D: S" f8 u0 o) m& [5 I

/ q: q& d; Z* P+ E( T4 z, E1 r  P# x

1 Z6 Y: _( _" U$ a; w4 Z, y, D
/ B5 l( `2 g" y" A) P3 l9 M
/ l  c3 X+ D: ?  ^
9 {7 v' n& R- w5 X- s2 ^; B5 m四、(共10分)三相桥式全控整流电路,电阻性负载。如果VT3不能导通,画出此时的整流电压ud波形。如果VT5被击穿短路,其他晶闸管受什么影响?% T# T2 c0 }; t# Z

  c- J2 \8 L' N( I7 u5 Y. w6 d% ^  ?! C- E0 X

0 Y! ]/ b* k' E7 {
! K) D/ w7 c; A* u
  A: W: v+ K7 a1 O- q. E2 v# w9 Z; y+ U4 d% P1 E: E
五、(共5分)在DC-DC变换器的Boost电路中,E=10V,D=0.7,求U0等于多少?
. x; z  x1 x" g2 y
9 l2 j0 I2 f. a7 N( ]8 x+ u( O- v! T- a+ Y: i" k

9 p/ \, f- [6 R% h% Z6 t4 t1 w" j- g$ H) O. S
/ k( C& M: p/ j  P1 c

: T& a7 Z, z1 b- U
4 w% m3 Z4 O/ M9 {! o4 z8 ^8 Z2 v0 n六、(共10分)电阻性负载加热炉由单相交流调压电路供电,如α=0°时为输出功率最大值,试求功率为80%时的控制角α。
! K/ X2 A% V5 M8 L) ^7 s) G  a: `! \       
( M! o6 y1 F  j; w( q- L4 ]! J" S1 t" Q  ]. o5 |

9 G; ^0 Y$ e$ g1 O- P) O% Z' l1 B/ ?0 |" D3 {7 {8 F( e9 I
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7 P, S. o& C: r7 N& ^! B- y) r/ H5 e, ^$ a& |
  F- [1 J  ^3 f, w

2 I* n% O4 _8 _* [( l( a! ]( O
5 X( Q5 X! w- B7 D; [* Y% ]. s
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" k5 H3 ~; O0 q7 p- N/ V% \
- C, ]6 s& @& u3 F/ T+ Y, b1 g' i* `$ E7 m% _
七、(共10分)单相调功电路,过零点接通器件。电源电压为220V(AC),负载电阻R=2Ω,设控制周期为T,其中晶闸管导通时间为0.3s,关断时间为0.2s,试计算负载上的功率与假定晶闸管一直导通时所送出的功率。
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! H+ L- @7 x0 e+ i3 M1 }( o) @- ]8 t& y& V& M& S& Z

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) p1 p6 ]' D( X0 l9 u6 ]$ \* c7 P1 c/ ^  X/ y+ M( H

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/ n* e" P2 s$ ^' P+ N" Y: R8 `( t6 n1 d
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