2025年大學(xué)大三（自動(dòng)化）電力電子技術(shù)測(cè)試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共30分）答題要求：本卷共6題，每題5分。每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。1.電力電子技術(shù)的核心是（）A.電力變換B.電力控制C.電力傳輸D.電力分配2.下列電力電子器件中，屬于全控型器件的是（）A.晶閘管B.二極管C.絕緣柵雙極型晶體管D.電力二極管3.單相橋式全控整流電路，阻性負(fù)載，晶閘管的導(dǎo)通角為（）A.90°B.120°C.180°D.360°4.降壓斬波電路中，輸出電壓與輸入電壓的關(guān)系是（）A.輸出電壓大于輸入電壓B.輸出電壓小于輸入電壓C.輸出電壓等于輸入電壓D.不確定5.三相橋式全控整流電路，電阻性負(fù)載，當(dāng)α=60°時(shí)，輸出電壓平均值為（）A.0.9U2cosαB.2.34U2cosαC.1.17U2cosαD.1.35U2cosα6.下列哪種電路可以實(shí)現(xiàn)有源逆變（）A.降壓斬波電路B.升壓斬波電路C.單相橋式全控整流電路D.三相橋式全控整流電路第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（每題4分，共20分）答題要求：請(qǐng)?jiān)诿款}的空格中填上正確答案。錯(cuò)填、不填均無(wú)分。1.電力電子技術(shù)包括電力電子器件、______和電力電子裝置及其系統(tǒng)。2.晶閘管的導(dǎo)通條件是______和______。3.單相半波可控整流電路，阻性負(fù)載，晶閘管承受的最大反向電壓為_(kāi)_____。4.三相半波可控整流電路，電阻性負(fù)載，晶閘管的觸發(fā)脈沖間隔為_(kāi)_____。5.直流斬波電路按控制方式可分為_(kāi)_____和______。三、簡(jiǎn)答題（每題10分，共20分）答題要求：簡(jiǎn)要回答問(wèn)題，答案應(yīng)簡(jiǎn)潔明了，條理清晰。1.簡(jiǎn)述電力電子技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域。2.說(shuō)明晶閘管的工作原理。四、分析計(jì)算題（每題15分，共30分）答題要求：根據(jù)題目所給條件，進(jìn)行分析計(jì)算，并寫(xiě)出詳細(xì)的計(jì)算過(guò)程和答案。材料：有一單相橋式全控整流電路，接在220V的交流電源上，負(fù)載電阻R=10Ω，要求輸出直流電壓Ud=180V。1.計(jì)算晶閘管的控制角α。2.計(jì)算晶閘管的導(dǎo)通角θ。材料：三相橋式全控整流電路，接在380V的交流電源上，負(fù)載電阻R=20Ω，α=30°。1.計(jì)算輸出電壓平均值Ud。2.計(jì)算晶閘管的電流有效值IT。五、設(shè)計(jì)題（10分）答題要求：根據(jù)題目要求，設(shè)計(jì)一個(gè)電力電子電路，并畫(huà)出電路圖，說(shuō)明設(shè)計(jì)思路和工作原理。設(shè)計(jì)一個(gè)降壓斬波電路，輸入電壓Ud=24V，輸出電壓Uo=12V，負(fù)載電流Io=1A，采用脈寬調(diào)制（PWM）控制方式。答案：一、1.A2.C3.C4.B5.C6.D二、1.電力電子電路2.陽(yáng)極加正向電壓門(mén)極加正向觸發(fā)脈沖3.√2U24.120°5.脈沖寬度調(diào)制頻率調(diào)制三、1.電力電子技術(shù)的應(yīng)用極為廣泛，包括電力系統(tǒng)中的無(wú)功補(bǔ)償、高壓直流輸電；工業(yè)領(lǐng)域的電機(jī)調(diào)速、電解電鍍；交通運(yùn)輸中的電動(dòng)汽車(chē)、電力機(jī)車(chē)；新能源領(lǐng)域的太陽(yáng)能、風(fēng)能發(fā)電等。2.晶閘管由陽(yáng)極、陰極和門(mén)極組成。當(dāng)陽(yáng)極加正向電壓，門(mén)極不加觸發(fā)脈沖時(shí)，晶閘管處于阻斷狀態(tài)；當(dāng)陽(yáng)極加正向電壓，門(mén)極加適當(dāng)?shù)恼蛴|發(fā)脈沖時(shí)，晶閘管導(dǎo)通；導(dǎo)通后，即使門(mén)極觸發(fā)脈沖消失，晶閘管仍保持導(dǎo)通狀態(tài)，只有當(dāng)陽(yáng)極電流小于維持電流時(shí)，晶閘管才會(huì)關(guān)斷。四、單相橋式全控整流電路：1.Ud=0.9U2cosα，180=0.9×220×cosα，解得α≈34.7°。2.θ=180°-α=180°-34.7°=145.3°。三相橋式全控整流電路：1.Ud=2.34U2cosα=2.34×380×cos30°≈780V。2.IT=(Ud/√3R)×1/3=(780/√3×20)×1/3≈7.5A。五、降壓斬波電路設(shè)計(jì)：電路圖略。設(shè)計(jì)思路：通過(guò)控制開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷時(shí)間，改變輸出電壓。工作原理：當(dāng)開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，輸入電壓加到負(fù)載上；當(dāng)開(kāi)關(guān)管關(guān)斷時(shí)，負(fù)載上