得分一、填空題（本大題共201.5分，共30分）(1)電力電子技術的兩個分支是電力電子器件制造技術和變流技術。(2)舉例說明一個電力電子技術的應用實例變頻器、調光臺燈等。裝訂線(3)電力電子技術的一個重要特征是為避免功率損耗過大，電力電子器件總是工作在開關狀態，其損耗包括三個方面：通態損耗、斷態損耗和開關損耗。(4)在SCR(SiliconControlledRectifier)、GTO(GateTurn-OffThyristor)、GTR(Giant、MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectIGBT(InsulatedGateBipolar中半控型器件有SCR，全控型器件有、GTR、MOSFET、IGBTSCR、、GTR。，電流驅動器件有(5)單相橋式可控整流電路帶電阻性負載，在控制角為時，其輸出的直流電1cos壓為0.9。2(6)為了避免單相橋式半控整流電路的失控，可以在加入續流二極管來防止失控。(7)帶平衡電抗器的雙反星型可控整流電路中平衡電抗器的作用是使兩組三相半波整流電路能夠同時導電。(8)有源逆變最小逆變角=+，其每個參數的意義是min晶閘管關斷時間，換相重疊角，′：安全裕量角。(9)單相電壓型橋式逆變電路輸出給負載的電壓波形是方波，電流波形是近似正弦波。(10)三相電流型橋式逆變電路的換流一般為同一組橋臂組內換流，稱為橫向換流。(11)直流斬波電路的三種控制方式是PWM、頻率調制型、混合型。1(12)交交變頻是一種直接變頻，其輸出的電壓是由多段電網電壓拼接而成，決定了其輸出頻率不高，當采用50Hz工頻電壓，三相六脈波橋式逆變電路，其輸出的上限頻率一般不超過20Hz。(13)斬控交流調壓電路一般采用全控型器件，電路的功率因數接近1。(14)PWM控制技術的理論基礎是面積等效原理。(15)PWM調制中常用的計算法有特定諧波消去法。(16)晶閘管串聯使用的動態均壓方法是電阻電容串聯后并聯到晶閘管兩端。(17)為了保證三相橋式可控整流電路的可靠換相，一般采用雙窄脈沖或者寬脈沖觸發。得分二、判斷題（本大題共101分，共10分）(1)電力電子技術和信息電子技術的理論基礎是相同。(2)逆導晶閘管不能承受反向電壓。(√)(√)(3)三相橋式可控整流電路帶阻感性負載，其觸發角移相范圍為120度。(×)(√)(5)電流可逆斬波可以實現降壓斬波驅動電機并將電機再生制動的能量通過(4)直流斬波電路可以實現輸出電壓的極性反轉。升壓斬波反饋回電源。(√)(×)(6)多重多相斬波不能減少負載側的電流諧波。(7)PWM逆變電路改變載波的頻率可以改變輸出正弦信號的頻率。(×)(8)在調制信號上疊加3次諧波可以提高直流電壓利用率。(√)(9)滯環比較方式電流跟蹤PWM控制技術實現的PWM開關頻率是固定的。(×)(10)電力MOSFET和IGBT流的自動均衡。(√)2得分三、簡答題（本大題共65分，共30分）(1)晶閘管的主要動靜態性能參數是哪些？晶閘管觸發導通后，觸發脈沖結束時它又關斷的原因是什么？裝訂線答：靜態性能指標：電壓定額：斷態重復峰值電壓、反向重復峰值電壓、通態電壓。電流定額：通態平均電流、維持電流、擎住電流、浪涌電流。動態參數：開通時間、關斷時間、斷態電壓臨界上升率、通態電流臨界上升率。：剛剛導通后電流小b：完全導通后，由于電路電流小于維持電流，晶閘管關斷。(2)變壓器漏感對整流電路的影響是什么？答：：出現換相重疊角γ,整流輸出電壓平均值Ud降低。b：整流電路的工作狀態增多。：晶體管的di/dt減小,有利于晶閘管的安全開通。d,產生正的du/dt,可能使晶閘管誤導通,為此必須加吸收電路。：換相使電網電壓出現缺口,成為干擾源。(3)什么是逆變失敗，逆變失敗的原因是什么？答：逆變失敗指的是：逆變過程中因某種原因使換流失敗，該關斷的器件末關斷，該導通的器件末導通。從而使逆變橋進入整流狀態，造成兩電源3順向聯接，形成短路。逆變失敗會在逆變橋與逆變電源之間產生強大的環流，損壞開關器件。1）觸發電路工作不可靠，造成脈沖丟失、脈23）交流電源發生4）換相的裕量角不足，晶閘管不能可靠關斷。(4)說明下圖單相半橋電壓逆變電路中二極管VD1和VD2的作用。答：iuVD或VD通時，和反向，電感中貯能向直流側反饋，VD、12oo1iVD稱為反饋二極管,還使連續，又稱續流二極管。2o(5)下面是三種基本的斬波電路，分別給出其輸出電壓的計算公式。LLuiRVoiio1+iGuMEVECoEoMi-GiV2iI1LuEuLLCo答：）U1ttTEEEonoffottoffoffttEEE）UonttononTooff41）UEEEttononTtotoffon(6)簡述PWM調制方式的同步調制和異步調制的定義及特點。答：載波頻率與調制信號頻率之比，N=fc/fr同步及載波比的變化情況，PWM調制方式分為異步調制和同步調制。fc是變化的。在信號波的半周期內，PWM波的脈沖個數不固定，相位也不固定，正負半周期的脈沖不對稱，半周期內前后1/4周期的脈沖也不對稱。當較低時，N較大，一周期內脈沖數較多，脈沖不對稱產生的不利影響都較小。當fr增高時，NPWM脈沖不對稱的影響就變大。同步調制：fr變化時N不變，信號波一周期內輸出脈沖數固定。三相為3的整數倍，使三相輸出對稱；為使一相的PWM波正負半周鏡對稱，N應取奇數。fr很低時，fc也很低，由調制帶來的諧波不易濾除。很高時，會過高，使開關器件難以承受。裝訂線得分四、分析計算題（本大題共4小題，共30分）(1)，當采用額定電流為200A?相應的電流最大值是多少？分。在環境溫度為40℃和規定的散熱冷卻條件下，晶閘管在電阻性負載的單相、工頻正弦半波導電、結溫穩定在額定值125℃時，所對應的通態平均電流值定義為晶閘管的額定電流。2UI2Rd212UIdt22R2Ra0因此當晶閘管的額定電流為200A時，其允許通過的電流有效值為314A。5)I1I31(I)d(t)=32m0的晶閘管允許通過電流的有效值為此相應的電流最大值為3I(2)U2dd2d2UAdR6其有效值為：I0.816I0.816*20.2616.54A2d(3)分析負載換流的原理。uo裝訂線uiooOLdtidCii3iEdRLiOiotii23uo42OuVTtt1uuVT1Ot解：LoadCommutation再和電容并聯，工作在接近并聯諧振狀態而略呈容性工作狀態。4個臂的切換僅使電流路徑改變，負載電流基本呈矩形波。負載工作在對基波電流接近并聯諧振的狀態，對基波阻抗很大，對諧波阻抗很小，uo波形接近正弦。t1VT1VT4VT2VT3uoioVT2VT3電壓即為uo。t1時：觸發VT2VT3使其開通，uo加到VT4VT1上使其承受反壓而關斷，電流從VT1、VT4換到VT3、VT2。t1必須在uo過零前并留有足夠裕量，才能使換流順利完成。(4)一