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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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0 k4 c8 Y7 r+ b9 S0 o/ {" M7 V4 l- } 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)          8 q# `1 {% _: `9 l
总分        题号        一        二        三        四        五        六        七        八        九        十
% n  n7 z/ p/ M) P: M: D8 z        得分                                                                               
) k) m' z( K- C7 {/ O
+ q" w+ z% q6 {0 o一、单选题(每小题2分,共10分): a, B8 @7 V  g6 C, }# [- R1 U) e+ ?
1. 晶闸管是(                            )。% s+ p6 S" K5 v% @9 [1 D4 `
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
) K4 f' j2 B) J' Q4 u0 L7 G- d2. (                    )是双极型全控电力电子器件。' g" o+ b4 ^' M1 `2 w& G0 n# ^
A.        P-MOSFET    B.TRIAC    C.GTR    D.GTO' U$ P) {3 p7 c7 m7 v
3. 功率晶体管三个电极分别为(                                )。0 T' b( D: d. K# F2 ~
A.        发射极,基极,集电极;    B.第一基极,发射极,第二基极;/ K6 t  x' s7 x6 P' t
C.源极,栅极,漏极;         D.阴极,门极,阳极。  ~; G; r! X: C
4. 电压型交-直-交变频器中间直流环节是(         )。
7 D# w# b0 M/ NA. 电容    B. 电感     C. 电容加电感   D. 电容加电阻
1 i2 z7 ?6 E  c7 L5. 三相半波可控整流电路,负载两端分别接(                )。
6 v1 a' m  b6 W: i) _6 T5 S8 l, n5 u            A. 整流变压器输出端和中性点
3 \7 U- H- Q, r& @- f                    B. 整流电路输出端和中性点( X! k; f$ o% g8 [
                    C. 共阴极组整流电路输出端和共阳极组整流电路输出端9 W: L7 `3 r+ }! l. `
                    D. 平波电抗器两端
0 L. s( B9 j0 s2 f二、问答题(每小题5分,共35分)
2 {! ~  q4 s+ }$ ?9 B5 o& s1. 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。' T: s; ~* o5 }. ]  E8 n! o0 G& M+ N

' @; l0 L0 E9 Z+ [; V/ e8 a2 w2 N' Y  O; N! ?( T, J% [# M
% {/ E7 X0 z5 V# S& i

* J& o* q$ q% w/ q. y: F0 U8 H# m; E  x/ _- B+ A8 e

: k/ p) @1 T% a1 u* i  ~2. 简述正弦脉宽调制(SPWM)技术的工作原理。
0 j! C7 D9 d7 ]7 g. N- X( q+ P5 Q& ]! V7 E7 l) y0 T
+ @; ?, V) p% R

4 y: D, Q3 E! p( u
/ R2 B1 V; ?5 t! K+ |, |3. 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? & p0 q+ J1 f% F5 c

* t( x; S* w0 T+ j& E* b4 R8 e# j) R# ^: O# G

2 w& F) T+ S: s# s# i5 f$ ^" s* K
+ ~! O% d3 x- [! U4 z' Z7 W8 c) E! b& V' r
4. 什么是脉冲宽度调制方式?7 E( J) T- v2 e
4 ]1 b; x! V" `4 I7 j8 `, D
5 P4 l9 g: B' i& D
8 U7 v9 E4 n, U8 B2 S/ k

6 ~7 @6 B' L1 |1 h/ p1 ?- x3 ]5. 试说明升压斩波器的特点。
8 Z7 S, A' u7 b$ Q* E) t! X5 `9 c  F% s$ `3 _% s

8 P8 ]4 ?) y( Q
1 N6 K" S' H! E, i/ i* a" ^; R! ^- ]8 g! }6 `

8 ~6 {+ Y5 z) q6 w& ^' ]; t' q. |+ I1 S. i& O* f+ A9 b
4 a4 ]* m0 e, z) G1 O- z! B

; u( F3 |1 o: D6. 单极性和双极性PWM调制有什么区别?
1 v2 [- L3 o: F% Q  k8 {
+ D: J6 L; V# b5 G" S2 \2 Z, K1 P, c; @; D* I, d
; q9 z4 `9 I) w+ x1 Q9 U

; \) ?) O8 m9 h' L- r* u* N5 W
& C5 f0 _. T' ?8 o3 P  m1 D0 U  G" c, |' D: Z
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?
- ]& I! s4 }. p7 }; B$ g6 C$ b# X8 Z; C! I
* f) l9 W9 v/ M- [) z) }$ K
9 l: j4 |; p4 `. o6 n7 I
, I5 W: e+ Y# j
/ r/ e& T# }4 u) ?- W2 ^) d

+ i$ R3 `) |  A3 m" n) 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。
- n, O5 B+ \% ]! [- v2 k! D+ c; }1) 计算变流器输出的空载逆变电压;
, p% ~# }7 E" \* F# g2) 写出此时的电压平衡方程式;
4 q1 c/ A; a. C2 B9 B. S3 S3) 求出电动机的转速n。
  b; q' O* l$ V, {) G" i8 c! g# h3 J: x9 ~) q

# R8 v9 E4 \3 z* k( X0 J0 M0 Y0 S, L1 y" y3 S- P& d
) a" b2 Z: E6 A/ A

% H+ L  I+ `4 E9 ~) t. I5 W' y0 Q2 q) V( Y: x. x1 K
& ]# J& ?& o) `/ l) A

1 _5 U0 l2 g0 X3 U! L
: C# T. X9 s: _7 T/ c) i  \
% q/ w# N8 G" p3 N& I* M5 Z1 R* v  X; Y: K1 k' x
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?
; V& ]6 c, M' k% U* e) L, l2 G) i* G) I4 G

& s" ^* v0 o# a. [0 l. Y- `
6 C& _1 E" x+ \5 h& T- N
0 I" e, l# l7 ^! R+ t8 X- E* _) l0 ^9 E7 z3 z! }. K1 z
; }: Q$ I7 G3 e2 X' c! \% @
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?: x7 i$ ^2 \8 E; v
, A* l& g7 j7 L6 [2 @2 j4 E. j

  R8 e) C, G& O# F8 ?
% ?: t! J! a7 r4 B1 S- f
& K+ N! ?: O7 l. s
- _( Q- Q' s/ l6 D1 M, Q" D! w* r6 U- V' L! d' H7 ~$ k

4 G: o  I$ C$ R& S; u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。% K4 }3 n* ]8 D: [" ]  s
       
+ `; W+ n' L: p
, {+ Q' U- b) C( @( L' P7 h" w  D1 l- {$ q+ t

3 x" M  \1 ?* [, K  h
) M+ N. x% k$ p" e( t  D
& c9 C3 `; |, }% Y6 L( Q
2 C" I6 a* D4 _
" Y  s. M" f/ v+ z1 `1 l& G- U5 W* h0 b5 U
$ ]  Q! Q  A9 }9 h

, k' w, p& \: p5 \& M, |
4 @7 p' G0 V* s% Y
* A6 \( W! |# G4 x1 U" d4 l
2 M! u1 Y- t8 k( D
8 C8 t6 y: J' L$ P/ S! D) l! Z4 v! s! j" C/ B$ H+ j, T' m
- _' K% v! Q9 F) l5 _( l, P

4 I2 l3 M, e$ w& z3 E; b; J0 k% k. J2 x  k% ]
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。
* X6 Y( d0 f- G4 u9 J3 j4 m: V
4 E3 p' ]( K# g: e
9 E' C* @! L" r- I$ J- F% u/ r6 u! s! g  @) h3 u4 L% F% t# V4 E6 ^
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0 i- i. M4 O. p
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