2025年大學(xué)（電氣工程及其自動化）電力電子技術(shù)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(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(yīng)晶體管D.門極可關(guān)斷晶閘管3.單相橋式全控整流電路，電阻性負載，晶閘管承受的最大反向電壓為（）A.√2U2B.2√2U2C.√2U2/2D.2U24.三相半波可控整流電路，電阻性負載，晶閘管觸發(fā)角α的移相范圍是（）A.0°-120°B.0°-150°C.0°-180°D.0°-90°5.以下哪種電路可以實現(xiàn)有源逆變（）A.單相橋式全控整流電路B.三相半波可控整流電路C.單相橋式半控整流電路D.以上都可以6.直流斬波電路中，降壓斬波電路的輸出電壓平均值與輸入電壓的關(guān)系是（）A.Uo=αUiB.Uo=Ui/αC.Uo=(1-α)UiD.Uo=Ui/(1-α)7.逆變電路中，當交流側(cè)和電網(wǎng)連結(jié)時，這種逆變稱為（）A.無源逆變B.有源逆變C.電壓型逆變D.電流型逆變8.電力電子器件按照能夠被控制電路信號所控制的程度可分為（）A.單極型器件、雙極型器件、復(fù)合型器件B.電壓驅(qū)動型器件、電流驅(qū)動型器件C.半控型器件、全控型器件、不可控器件D.功率器件、控制器件9.以下哪種電路可以實現(xiàn)直流電動機的調(diào)速（）A.降壓斬波電路B.升壓斬波電路C.庫克電路D.以上都可以10.在晶閘管觸發(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.脈沖變壓器變比第II卷（非選擇題，共70分）11.填空題（本大題共5小題，每小題2分，共10分）（1）電力電子技術(shù)是應(yīng)用于電力領(lǐng)域的電子技術(shù)，它所變換的“電力”功率可大到數(shù)百MW甚至GW，也可以小到（）W甚至1W以下。（2）電力電子器件一般工作在（）狀態(tài)。（3）晶閘管導(dǎo)通的條件是陽極加正向電壓，（）。（4）三相橋式全控整流電路，電阻性負載，當觸發(fā)角α=0°時，輸出電壓平均值為（）。（5）逆變失敗的原因主要有觸發(fā)電路工作不可靠、晶閘管發(fā)生故障、（）、換相的裕量角不足。12.簡答題（本大題共3小題，每小題10分，共30分）（1）簡述電力電子技術(shù)的發(fā)展歷程。（2）說明晶閘管的導(dǎo)通和關(guān)斷條件。（3）分析單相橋式全控整流電路電阻性負載時的工作原理。13.計算題（本大題共2小題，每小題10分，共20分）（1）單相橋式全控整流電路，電阻性負載，U2=220V，負載電阻R=10Ω，當觸發(fā)角α=60°時，求輸出電壓平均值Uo、輸出電流平均值Io。（2）三相半波可控整流電路，電阻性負載，U2=380V，當觸發(fā)角α=30°時，求輸出電壓平均值Uo、輸出電流平均值Io。14.材料分析題（本大題共1小題，10分）材料：某電力電子系統(tǒng)中采用了三相橋式全控整流電路，帶大電感負載，負載電阻R=10Ω，交流電源電壓有效值U2=380V。在運行過程中，發(fā)現(xiàn)輸出電壓不穩(wěn)定，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)觸發(fā)電路存在故障，導(dǎo)致觸發(fā)角α不穩(wěn)定。問題：分析觸發(fā)角α不穩(wěn)定對輸出電壓的影響，并提出解決措施。15.設(shè)計題（本大題共1小題，10分）設(shè)計一個降壓斬波電路，要求輸入電壓Ui=24V，輸出電壓Uo=12V，負載電流Io=2A，計算占空比α，并畫出電路原理圖。答案：1.A2.A3.A4.A5.B6.A7.B8.C9.D10.C11.（l）毫（2）開關(guān)（3）門極加正向觸發(fā)脈沖（4）2.34U2（5）交流電源缺相12.（1）電力電子技術(shù)經(jīng)歷了由電子管到晶閘管，進而到全控型電力電子器件的發(fā)展歷程。電子管時代功率小效率低；晶閘管出現(xiàn)后功率增大，但為半控型；隨后全控型器件不斷涌現(xiàn)，使電力電子技術(shù)性能不斷提升，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。（2）晶閘管導(dǎo)通的條件是陽極加正向電壓，門極加正向觸發(fā)脈沖。關(guān)斷條件是使流過晶閘管的電流小于維持電流。（3）單相橋式全控整流電路電阻性負載時，在電源正半周，VTl、VT4承受正向電壓，若此時觸發(fā)VTl、VT4導(dǎo)通，電流從電源經(jīng)VTl、負載、VT4回到電源；負半周，VT2、VT3承受正向電壓，觸發(fā)VT2、VT3導(dǎo)通，電流從電源經(jīng)VT2、負載、VT3回到電源，通過控制觸發(fā)角可改變輸出電壓大小。13.（1）Uo=0.9U2cosα=0.9×220×cos60°=99V，Io=Uo/R=99/10=9.9A（2）Uo=1.17U2cosα=1.17×380×cos30°≈389.7V，Io=Uo/R=389.7/10=38.97A14.觸發(fā)角α不穩(wěn)定會導(dǎo)致輸出電壓平均值不穩(wěn)定且波動。當α增大，輸出電壓平均值減小；α減小，輸出電壓平均值增大。解決措施：檢查觸發(fā)電路元件，確保其正常工作；采用高精度觸發(fā)信號源；增加觸發(fā)電路的抗干擾措施，如濾波、屏蔽等；定期維護和檢測觸發(fā)電路。15.