2008年复试电力电子专业课试卷.pdf

2008 年湖南大学电力电子专业课年湖南大学电力电子专业课考研复试考研复试试卷部分题目试卷部分题目一一：简答题简答题（18 分分）1，什么是有源逆变，有源逆变的条件是什么？简单，略2，换流方式各有那几种？各有什么特点？答：换流方式有 4 种：器件换流：利用全控器件的自关断能力进行换流。全控型器件采用此换流方式。电网换流：由电网提供换流电压，只要把负的电网电压加在欲换流的器件上即可。负载换流：由负载提供换流电压，当负载为电容性负载即负载电流超前于负载电压时，可实现负载换流。强迫换流：设置附加换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压换流称为强迫换流。通常是利用附加电容上的能量实现，也称电容换流。晶闸管电路不能采用器件换流，根据电路形式的不同采用电网换流、负载换流和强迫换流 3 种方式。3，什么是电压型逆变电路？什么是电流型逆变电路？二者各有什么特点。答：按照逆变电路直流测电源性质分类，直流侧是电压源的称为逆变电路称为电压型逆变电路，直流侧是电流源的逆变电路称为电流型逆变电路电压型逆变电路的主要特点是：直流侧为电压源，或并联有大电容，相当于电压源。直流侧电压基本无脉动，直流回路呈现低阻抗。由于直流电压源的钳位作用，交流侧输出电压波形为矩形波，并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同。当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反馈二极管。电流型逆变电路的主要特点是：直流侧串联有大电感，相当于电流源。直流侧电流基本无脉动，直流回路呈现高阻抗。电路中开关器件的作用仅是改变直流电流的流通路径，因此交流侧输出电流为矩形波，并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电压波形和相位则因负载阻抗情况的不同而不同。当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电感起缓冲无功能量的作用。因为反馈无功能量时直流电流并不反向，因此不必像电压型逆变电路那样要给开关器件反并联二极管。二二：填空题填空题（30 分分）略（填空题都比较容易），题都在老师给的 22 道题中的知识点中三三：计算题计算题1.单相桥式全控整流电路，U2=100V，负载中 R=2，L 值极大，反电势 E=60V，当=30时，要求：作出 ud、id和 i2的波形；求整流输出平均电压 Ud、电流 Id，变压器二次侧电流有效值 I2；考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。解：ud、id和 i2的波形如下图：整流输出平均电压 Ud、电流 Id，变压器二次侧电流有效值 I2分别为Ud0.9 U2cos 0.9100cos30 77.97(A)Id(UdE)/R(77.9760)/29(A)I2Id9(A)晶闸管承受的最大反向电压为：U2100141.4（V）流过每个晶闸管的电流的有效值为：IVTId6.36（A）故晶闸管的额定电压为：UN(23)141.4283424（V）晶闸管的额定电流为：IN(1.52)6.361.5768（A）2.三相桥式全控整流电路，U2=100V，带电阻电感负载，R=5，L 值极大，当=60时，要求：画出 ud、id和 iVT1的波形；计算 Ud、Id、IdT和 IVT。解：ud、id和 iVT1的波形如下：Ud、Id、IdT和 IVT分别如下Ud2.34U2cos2.34100cos60 117（V）Id Ud R 117 5 23.4（A）IDVTId 323.4 37.8（A）IVTId23.413.51（A）3.三相桥式逆变电路中，2U=45V，R=2，=30，计算,ddUI，以及计算电动机发出的功率。（10 分）参考期末试题4.220V，100A 的电动机由三相半波可控整流电路拖动，整流变压器一次绕组和二次绕组电压为 380V，260V，要求起动电流不超过 200A，且当电流降到 10A 时还连续，求：（1），变压器的额定电流和电压。（5 分）（2），晶闸管的电压，电流定额。（5 分）（3），平波电抗器的电感。（5 分）考期末试题5.画出典型的生压斩波电路，并分析其工作原理。（12 分）假设电路中电感 L 值很大，电容 C 值也很大。当 V 处于通态时，电源 E 向电感 L 充电，充电电流基本恒定为 I1，同时电容 C 上的电压向负载 R 供电，因 C 值很大，基本保持输出电压为恒值 Uo。设 V 处于通态的时间为 ton，此阶段电感 L 上积蓄的能量为。当 V 处于断态时 E 和 L 共同向电容 C 充电并向负载 R 提供能量。设 V 处于断态的时间为 toff，则在此期间电感 L 释放的能量为。当电路工作于稳态时，一个周期 T 中电感 L 积蓄的能量与释放的能量相等，即：化简得：式中的，输出电压高于电源电压，故称该电路为升压斩波电路。