2025年大學（電氣工程及其自動化）電力電子技術階段測評試題及答案

（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.下列哪種電力電子器件屬于半控型器件（）A.晶閘管B.絕緣柵雙極型晶體管C.電力場效應晶體管D.門極可關斷晶閘管3.單相橋式全控整流電路，阻性負載，晶閘管的導通角為（）A.90°B.120°C.180°D.360°4.三相半波可控整流電路，電阻性負載，當控制角α增大時，輸出電壓平均值（）A.增大B.減小C.不變D.先增大后減小5.降壓斬波電路中，已知電源電壓Ud=12V，負載電壓U0=5V，斬波周期T=20ms，則導通時間ton為（）A.8.33msB.10msC.12msD.15ms6.升壓斬波電路中，輸出電壓（）電源電壓。A.高于B.低于C.等于D.不確定7.晶閘管觸發(fā)電路中，若使控制電壓UC=0，改變（）的大小，可使直流電動機負載電壓Ud=0，使觸發(fā)角α=90°。達到調(diào)定移相控制范圍，實現(xiàn)整流、逆變的控制要求。A.同步電壓B.控制電壓C.偏移調(diào)正電壓D.脈沖變壓器變比8.下列哪種電路不是直流斬波電路（）A.降壓斬波電路B.升壓斬波電路C.庫克電路D.升降壓斬波電路9.電力電子裝置的主電路中，當開關器件關斷時，承受的電壓是（）A.斷態(tài)電壓B.反向電壓C.通態(tài)電壓D.正向電壓10.三相橋式全控整流電路，大電感負載，晶閘管的觸發(fā)脈沖間隔為（）A.60°B.90°C.120°D.180°第II卷（非選擇題共70分）二、填空題（共15分）答題要求：本大題共5小題，每空1分。1.電力電子技術是應用于電力領域的電子技術，它包括電力電子器件制造技術和______技術。2.電力電子器件一般工作在______狀態(tài)。3.單相半波可控整流電路，電阻性負載，晶閘管承受的最大正向電壓為______，最大反向電壓為______。4.三相橋式全控整流電路，大電感負載，輸出電壓平均值Ud=______。5.軟開關電路可以分為零電壓電路和______電路兩大類。三、簡答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每題5分。1.簡述電力電子技術的發(fā)展歷程。2.說明晶閘管導通和關斷的條件。3.簡述降壓斬波電路的工作原理。4.簡述逆變電路的分類及特點。四、分析計算題（共20分）答題要求：本大題共2小題，每題10分。材料：有一單相橋式全控整流電路，接在220V的交流電源上，負載電阻RL=10Ω，要求輸出直流電壓Ud=150V。1.計算晶閘管的控制角α。2.計算晶閘管中通過的電流平均值IT(AV)。五、設計題（共15分）答題要求：本大題共1小題。材料：設計一個三相半波可控整流電路，用于電阻性負載，要求輸出電壓平均值Ud=200V，輸入交流電壓為三相380V。1.計算晶閘管的控制角α。2.畫出主電路原理圖，并標注晶閘管的觸發(fā)脈沖。答案：一、選擇題1.A2.A3.C4.B5.A6.A7.C8.C9.A10.A二、填空題1.變流2.開關3.√2U2、√2U24.2.34U2cosα5.零電流三、簡答題1.電力電子技術經(jīng)歷了由電子管到晶閘管，再到全控型器件以及現(xiàn)代電力電子技術的發(fā)展階段。電子管時代功率小、效率低；晶閘管的出現(xiàn)使電力電子技術得到飛躍；全控型器件提高了電能變換效率和控制性能；現(xiàn)代電力電子技術在各個領域廣泛應用并不斷創(chuàng)新。2.晶閘管導通條件：陽極承受正向電壓，門極有觸發(fā)電流。關斷條件：陽極電流小于維持電流。3.降壓斬波電路工作時，開關管導通，電源向負載供電，負載電壓等于電源電壓；開關管關斷，負載電流經(jīng)續(xù)流二極管續(xù)流，負載電壓為零。通過控制開關管導通和關斷時間比，實現(xiàn)對負載電壓的控制。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頻率可變的交流電供給負載。有源逆變用于直流可逆調(diào)速系統(tǒng)等，無源逆變用于交流變頻調(diào)速等。四、分析計算題1.單相橋式全控整流電路輸出電壓平均值Ud=0.9U2cosα，已知U2=220V，Ud=150V，則150=0.9×220×cosα，解得cosα=0.758，α=40.6°。2.輸出電流平均值Id=Ud/RL=150/10=15A，晶閘管中通過的電流平均值IT(AV)=1/2I