2025年大學(xué)本科一年級（電氣工程及其自動化）電力電子技術(shù)基礎(chǔ)階段測試試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)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.電力傳輸C.電力控制D.電力分配2.下列哪種電力電子器件屬于不可控器件（）A.晶閘管B.二極管C.絕緣柵雙極型晶體管D.功率場效應(yīng)晶體管3.晶閘管的導(dǎo)通條件是（）A.陽極加正向電壓，門極加正向電壓B.陽極加正向電壓，門極加反向電壓C.陽極加反向電壓，門極加正向電壓D.陽極加反向電壓，門極加反向電壓4.晶閘管一旦導(dǎo)通，門極就失去了（）作用。A.控制B.保護(hù)C.開關(guān)D.整流5.單相半波可控整流電路中，晶閘管承受的最大反向電壓為（）A.√2U2B.2√2U2C.U2D.2U26.單相橋式全控整流電路中，晶閘管承受的最大反向電壓為（）A.√2U2B.2√2U2C.U2D.2U27.三相半波可控整流電路中，晶閘管承受的最大反向電壓為（）A.√2U2B.2√2U2C.√6U2D.2√6U28.三相橋式全控整流電路中，晶閘管承受的最大反向電壓為（）A.√2U2B.2√2U2C.√6U2D.2√6U29.整流電路中，能夠?qū)崿F(xiàn)有源逆變的是（）A.單相半波可控整流電路B.單相橋式全控整流電路C.三相半波可控整流電路D.三相橋式全控整流電路10.逆變角β的取值范圍是（）A.0°-90°B.30°-120°C.60°-150°D.90°-180°11.下列哪種電路可以實(shí)現(xiàn)直流電動機(jī)的調(diào)速（）A.整流電路B.逆變電路C.斬波電路D.交流調(diào)壓電路12.斬波電路中，降壓斬波電路的輸出電壓平均值U0與輸入電壓Ud的關(guān)系是（）A.U0=αUdB.U0=(1-α)UdC.U0=Ud/αD.U0=Ud/(1-α)13.升壓斬波電路的輸出電壓平均值U0與輸入電壓Ud的關(guān)系是（）A.U0=αUdB.U0=(1-α)UdC.U0=Ud/αD.U0=Ud/(1-α)14.交流調(diào)壓電路可以采用（）來實(shí)現(xiàn)。A.晶閘管相控B.自耦變壓器C.電力電子器件D.以上都是15.下列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.普通晶閘管16.絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）是一種（）器件。A.電壓型B.電流型C.復(fù)合型D.電阻型17.功率場效應(yīng)晶體管（MOSFET）的特點(diǎn)是（）A.驅(qū)動功率大B.開關(guān)速度慢C.輸入阻抗高D.耐壓高18.電力電子電路中，過電壓保護(hù)常用的方法有（）A.阻容保護(hù)B.壓敏電阻保護(hù)C.硒堆保護(hù)D.以上都是19.電力電子電路中，過電流保護(hù)常用的方法有（）A.快速熔斷器B.過電流繼電器C.限流電阻D.以上都是20.電力電子技術(shù)在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用主要包括（）A.電能質(zhì)量控制B.用戶電力技術(shù)C.高壓直流輸電D.以上都是第II卷（非選擇題，共60分）一、填空題（每題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)，它包括電力電子器件、電力電子電路和__________三個(gè)部分。2.晶閘管的三個(gè)電極分別是陽極、陰極和__________。3.單相橋式全控整流電路中，晶閘管的觸發(fā)脈沖必須采用__________觸發(fā)方式。4.逆變電路是將__________轉(zhuǎn)換為交流電的電路。5.斬波電路也稱為__________電路。二、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述電力電子技術(shù)的發(fā)展歷程。2.晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？導(dǎo)通后如何關(guān)斷？3.什么是有源逆變？有源逆變的條件是什么？4.簡述斬波電路的工作原理。三、分析計(jì)算題（每題10分，共20分）1.單相半波可控整流電路，已知輸入電壓U2=220V，負(fù)載電阻R=10Ω，控制角α=60°，求輸出電壓平均值U0和輸出電流平均值I0。2.三相橋式全控整流電路，已知輸入線電壓U2=380V，負(fù)載電阻R=10Ω，控制角α=30°，求輸出電壓平均值U0和輸出電流平均值I0。四、材料分析題（每題10分，共10分）材料：某工廠采用三相橋式全控整流電路對直流電動機(jī)進(jìn)行調(diào)速。已知輸入線電壓U2=380V，直流電動機(jī)的額定電壓UdN=220V，額定電流IdN=10A。當(dāng)控制角α=30°時(shí)，電動機(jī)運(yùn)行在額定狀態(tài)。問題：1.計(jì)算此時(shí)輸出電壓平均值U0和輸出電流平均值I0。2.若要使電動機(jī)的轉(zhuǎn)速降低，應(yīng)如何調(diào)整控制角α？五、設(shè)計(jì)題（共10分）設(shè)計(jì)一個(gè)單相橋式全控整流電路，要求輸出電壓平均值U0=150V，負(fù)載電阻R=10Ω，輸入電壓U2=220V。計(jì)算晶閘管的觸發(fā)角α，并畫出電路原理圖。答案：1.A2.B3.A4.A5.A6.A7.C8.D9.D10.C11.C12.B13.D14.D15.C16.C17.C18.D19.D20.D填空題答案：1.電力電子系統(tǒng)2.門極3.雙窄脈沖4.直流電5.DC/DC變換簡答題答案：1.電力電子技術(shù)經(jīng)歷了由電子管、半導(dǎo)體分立器件到集成電路，再到電力電子器件的發(fā)展過程。2.晶閘管導(dǎo)通條件是陽極加正向電壓，門極加正向電壓。導(dǎo)通后要關(guān)斷，需使陽極電流小于維持電流。3.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)。條件是要有直流電動勢，其極性與晶閘管導(dǎo)通方向一致，其值大于變流器直流側(cè)平均電壓；變流器必須工作在β<90°區(qū)域。4.斬波電路通過電力電子器件的通斷控制，將直流電源電壓斷續(xù)加到負(fù)載上，通過改變通斷時(shí)間比來改變輸出電壓平均值。分析計(jì)算題答案：1.U0=0.45U2(1+cosα)/2=0.45×220×(1+cos60°)/2=74.25V，I0=U0/R=74.25/10=7.425A。2.U0=2.34U2cosα=2.34×380×cos30°=764.4V，I0=U0/R=764.4/10=76.44A。材料分析題答案：1.U0=2.34U2cosα=2.34×380×cos30°=764.4V，I0=UdN/