2025年大學(xué)（自動化）電力電子技術(shù)基礎(chǔ)綜合測試卷及解析

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共30分）答題要求：本大題共10小題，每小題3分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。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.以下哪種電力電子器件屬于全控型器件（）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，當(dāng)控制角α增大時，輸出直流電壓平均值Ud（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小4.三相半波可控整流電路，變壓器二次側(cè)相電壓的有效值為U2，則輸出直流電壓平均值Ud的計算公式為（）A.Ud=1.17U2cosαB.Ud=2.34U2cosαC.Ud=0.9U2cosαD.Ud=1.35U2cosα5.逆變電路中，當(dāng)交流側(cè)和電網(wǎng)連結(jié)時，這種逆變稱為（）A.有源逆變B.無源逆變C.負(fù)載逆變D.自換相逆變6.斬波電路中，降壓斬波電路的輸出電壓平均值Uo與輸入電壓Ud的關(guān)系是（）A.Uo>UdB.Uo=UdC.Uo<UdD.不確定7.下列哪種電路可以實現(xiàn)直流-直流變換（）A.整流電路B.逆變電路C.斬波電路D.交流調(diào)壓電路8.PWM控制技術(shù)中，載波比N是指（）A.載波頻率fc與調(diào)制波頻率fr之比B.調(diào)制波頻率fr與載波頻率fc之比C.載波幅值與調(diào)制波幅值之比D.調(diào)制波幅值與載波幅值之比9.電力電子裝置中常用的過電流保護(hù)措施不包括（）A.快速熔斷器B.過電流繼電器C.熱繼電器D.壓敏電阻10.電力電子技術(shù)主要應(yīng)用于（）A.電力系統(tǒng)B.電子設(shè)備C.工業(yè)自動化D.以上都是第II卷（非選擇題，共70分）二、填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每空2分。1.電力電子技術(shù)包括電力電子器件、電力電子電路和____________________三個部分。2.晶閘管導(dǎo)通的條件是____________________和____________________。3.三相橋式全控整流電路，當(dāng)α=0°時，輸出直流電壓平均值Ud=____________________。4.軟開關(guān)電路可以分為零電壓電路和____________________電路兩大類。5.電力電子裝置的功率因數(shù)定義為____________________與____________________之比。三、簡答題（共20分）答題要求：簡要回答問題，條理清晰，語言簡潔。1.簡述電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢。（5分）2.說明晶閘管的工作原理。（5分）3.分析單相橋式全控整流電路在電阻性負(fù)載時的工作情況。（5分）4.簡述逆變電路的分類及各自特點。（5分）四、分析題（共20分）答題要求：閱讀材料，結(jié)合所學(xué)知識進(jìn)行分析解答。材料：某直流調(diào)速系統(tǒng)采用三相半波可控整流電路，已知變壓器二次側(cè)相電壓有效值U2=220V，負(fù)載電阻R=10Ω，控制角α=30°。1.計算輸出直流電壓平均值Ud。（10分）2.計算輸出直流電流平均值Id。（10分）五、設(shè)計題（共20分）答題要求：根據(jù)題目要求設(shè)計相應(yīng)的電力電子電路。設(shè)計一個降壓斬波電路，要求輸入電壓Ud=24V，輸出電壓Uo=12V，負(fù)載電阻R=5Ω，采用PWM控制方式，畫出電路原理圖并說明工作原理。（20分）答案：一、選擇題1.A2.C3.B4.A5.A6.C7.C8.A9.D10.D二、填空題1.電力電子系統(tǒng)的應(yīng)用2.陽極加正向電壓；門極加正向觸發(fā)脈沖3.2.34U24.零電流5.有功功率；視在功率三、簡答題1.電力電子技術(shù)的發(fā)展趨勢包括：提高電力電子器件的性能及集成度；發(fā)展軟開關(guān)技術(shù)；提高電力電子裝置的功率因數(shù)；智能化控制等。2.晶閘管由陽極、陰極和門極組成。當(dāng)陽極加正向電壓，門極加正向觸發(fā)脈沖時，晶閘管導(dǎo)通；導(dǎo)通后，門極失去控制作用，只有當(dāng)陽極電流小于維持電流時，晶閘管才關(guān)斷。3.單相橋式全控整流電路在電阻性負(fù)載時，在一個周期內(nèi)，晶閘管VT1、VT4和VT2、VT3輪流導(dǎo)通，輸出直流電壓平均值Ud=0.9U2(1+cosα)/2。α=π時，Ud=0；α=0時，Ud=0.9U2。4.逆變電路分為有源逆變和無源逆變。有源逆變是將直流電逆變成與電網(wǎng)同頻率的交流電并回饋給電網(wǎng)；無源逆變是將直流電逆變成某一頻率或可變頻率的交流電供給負(fù)載。四、分析題1.Ud=1.17U2cosα=1.17×220×cos30°≈227.5V。2.Id=Ud/R=227.5/10=22.75A。五、設(shè)計題降壓斬波電路原理圖：輸入電壓U