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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8 Y8 u3 _/ X* g$ K' @; {3 u
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)          # i- z& e% m7 _6 N; m) V
总分        题号        一        二        三        四        五        六        七        八        九        十' M! Q8 C! `6 n7 v9 J8 M
        得分                                                                                # |! S1 V; T# y( P
7 T8 l7 i8 P. @
一、单选题(每小题2分,共10分)
% m9 r9 R5 ~5 p3 Y- Z7 C1. 晶闸管是(                            )。
" A6 i# o7 h8 ~  f) a0 ZA. 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
; U. e& L$ x. J" D8 ~4 \2. (                    )是双极型全控电力电子器件。' M/ w0 n- i1 R3 R; }2 o
A.        P-MOSFET    B.TRIAC    C.GTR    D.GTO
. {5 K  r; {/ d6 @$ I3. 功率晶体管三个电极分别为(                                )。
5 ~3 M; |, C: i2 q' W( B0 CA.        发射极,基极,集电极;    B.第一基极,发射极,第二基极;' j+ j6 f4 M( x* O; c- o  U# K- i
C.源极,栅极,漏极;         D.阴极,门极,阳极。
# [% C7 o, H4 M' X4. 电压型交-直-交变频器中间直流环节是(         )。
$ t& P# c1 k- G  D) LA. 电容    B. 电感     C. 电容加电感   D. 电容加电阻
  C# B9 Q0 z. ]2 p( W! n5. 三相半波可控整流电路,负载两端分别接(                )。/ u* K: j4 a% g3 }$ [
            A. 整流变压器输出端和中性点3 ?- ?# q9 ~% L
                    B. 整流电路输出端和中性点& ?" G8 T! D& i& ~9 ^% P
                    C. 共阴极组整流电路输出端和共阳极组整流电路输出端
( b# f, `6 K% Z0 l; l                    D. 平波电抗器两端9 s/ I" [' I' ?! O# _' m9 B
二、问答题(每小题5分,共35分)* K4 L! \- U& n# r
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。' ], }, M9 H) l2 [; w: u. p9 u! w2 X1 w

( @8 f5 g) i& K2 v0 E8 C( s* F5 b6 A/ [

  c% Z- ~2 ?; ]( o) P  n  m6 }; }2 \/ T4 i& ^

+ O& P9 k& e* i+ t, K' i
2 s4 z2 `: `2 E& @. ]: R2 m- V2. 简述正弦脉宽调制(SPWM)技术的工作原理。
1 X$ `1 l0 i' w, t. c( y# b/ |, t( C9 f/ ^& G  V5 _

. o% s4 l" E3 q
) y9 A6 f9 W/ G+ z* E/ s# a; E6 n$ Z- q
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? 8 Z% V7 ^+ _$ |& c( N

" \, L8 [' o! N) A. r) K! W+ a; K
6 ^7 R$ k9 I9 @" n4 i
, H0 z" H) j0 M6 g( ]1 q2 X
% x- Z9 N" @4 q2 d' E; p1 P, r, v
4. 什么是脉冲宽度调制方式?1 ^! U* q" h8 Q: R

/ O5 r8 q9 f# e( O$ E: l1 \9 I( V2 [' `6 b% o3 ^* }' x: r: z

. h8 m9 y. `; t# b4 M0 J" G; P
0 Q( |3 v! N$ I5 e8 Y3 l. _5. 试说明升压斩波器的特点。
9 @1 m7 n0 D# L
8 X  X0 y$ h; n* Z" Q) s* Y9 @* {% C  u- k; |" W( U! N

  ~( p- p, y, h2 Q5 m7 G  Q4 R
3 U1 V/ {% w" m- T$ M  W5 t/ g0 K- v. z2 C4 Q1 u
8 s9 S# U; L' b( C
6 Z5 _" z8 e2 u5 @7 o( V- ]

) |6 l+ v+ v  D1 q7 l/ V% \% P6. 单极性和双极性PWM调制有什么区别?( A$ t" ?* U3 U5 Z8 K" z6 F1 c; Q
, C/ n4 ]/ F8 n4 @
& U1 i$ T; m) _( \$ A0 ]2 i
$ t6 s; e4 ]# e- P

" Z8 r( \  @/ H0 `
% g* b9 r' P! G5 B, B6 q' i" T) ?0 ~7 F# O. _& }
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?
7 z5 b# ?& A$ U2 t8 T7 X5 C
, |; w, L: X& E/ J% j. K# \5 v  `7 `/ E( j) _

! b5 x( J2 o! }
: f  E7 s9 c- v- @8 L. G9 m/ ^! A2 n+ Y! k" h9 e! L1 i5 A' [* z9 @

' f, t2 w# d  ?6 f0 A5 G/ n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。/ H4 ^, u$ J" ]* q7 c) s0 R" F
1) 计算变流器输出的空载逆变电压;/ a- i. q" B, p) A3 ~
2) 写出此时的电压平衡方程式;
+ F; j8 k/ O; L5 G% V5 P3) 求出电动机的转速n。1 ]4 n$ Z5 A/ M2 C9 m
8 T$ N- f' W2 U/ [+ @

4 J3 y( i7 o+ s# r: Z2 L( L; M: p2 l6 O% K

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5 r, C' f' ~' l; j5 O2 u! ?; _4 i2 [4 F3 a4 Y* s* _
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* M; Q, B9 l: g( n# q5 U4 w7 m: ?3 K* T# G, {" H

' q& b$ B) W: R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?, A& S: P7 z1 Q3 d

3 z' l+ N; j3 H* B7 T
3 u! A# s6 l  Y7 F. u! V, C
2 {  d& B2 }; m' `  v
1 S/ B' P* e- Y3 |2 m3 o& T( O8 s6 ^/ A/ I% l( J1 q( F( ]
- u) W8 [! A: a, c9 F
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?" V$ n/ W; y  p) }% h5 V! z9 m( F

4 Q: l7 z; j: H- ]
5 k' y6 B* k' r* R
' Q% B0 j2 m8 K" j% ]
. b5 @& v/ u* g
! \* X3 U9 B6 D5 k+ Y; R  w
: ~2 P. i7 \, W" A9 o9 d8 C) g/ p5 _, a0 a/ M
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。
" A# `3 S, U9 z- S       
2 ^5 P/ ]$ `5 i8 i8 z
' |( A: d1 O/ _! L. _' G% Y, ]4 ~. j3 f0 `3 l

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3 v8 s& T, b5 [9 y) I0 {, w6 e

- X1 h& J1 e6 F$ ~, ?& N) y) I- n6 k( f# j# v

9 V5 F1 V; {5 h! N0 n. p4 b$ @# r4 {. C
+ |* l( X4 x5 e$ Q3 P9 `9 \
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。& \9 T" Y9 p- \( Z# E: l* A/ i
- c3 ?" [) A0 H) h: X
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