电力电子技术模拟题及答案.doc

四川大学网络学院电力电子技术模拟试题一一、选择题（在每个小题四个备选答案中选出一个正确答案，填在题末的括号中）（本大题共5小题，每小题2分，总计10分）1、 晶闸管稳定导通的条件（ ）A、晶闸管阳极电流大于晶闸管的擎住电流 B、晶闸管阳极电流小于晶闸管的擎住电流C、晶闸管阳极电流大于晶闸管的维持电流 D、晶闸管阳极电流小于晶闸管的维持电流2、 晶闸管通态平均电流IT(AV)与其对应有效值I的比值为（ ）A、1.57 B、1/1.57 C、1.75 D、1/1.173、对于升降压直流斩波器，当其输出电压小于其电源电压时，有（ ）A、无法确定 B、0.51 C、00.5 D、以上说法均是错误的4、有源逆变发生的条件为（ ）A、要有直流电动势 B、要求晶闸管的控制角大于900C、直流电动势极性须和晶闸管导通方向一致 D、以上说法均是错误的5、对于电阻负载单相交流调压电路，下列说法错误的是（ ）A、输出负载电压与输出负载电流同相 B、的移项范围为001800 C、输出负载电压UO的最大值为U1 D、以上说法均是错误的二、填空题（每空2分，共计30分）1、电力电子技术是使用电力电子器件对电能进行 和 的技术。2、电力变换通常可分为： 、 、 和 。3、电力电子学是由 、 和 交叉而形成的边缘科学。4、根据对输出电压平均值进行调制的方式不同，直流斩波电路有三种控制方式 、 和 。5、按照电力电子器件能够被控制信号所控制的程度，可以将电力电子器件分为 、 和 。三、作图题（每小题5分，共计10分）（要求：图标清楚，比例适当）1、电路如图1所示，输入电压为u2，触发脉冲为ug ，其波形如图2所示。VT触发导通，分别画出在（1）和（2）中u2作用下负载电阻R上的电压波形。 图1 电路图（1） (2)图2 输入电压u2和触发脉冲ug的波形图2、电路与波形如图3所示。（1）若在t1时刻合上K，在t2时刻断开K，画出负载电阻R上的电压波形；（2）若在t1时刻合上K，在t3时刻断开K，画出负载电阻R上的电压波形。（ug宽度大于3600）。 （a）电路图 （b）输入电压u2的波形图图3 电路与波形图四、简答题(1题6分，2题10分、3题4分、共计20分)1、 晶闸管的额定电流IT(AV)、维持电流IH和擎住电流IL是如何定义的？2、 怎样用万用表判断晶闸管的几个极？3、 什么是PWM控制？什么是SPWM波形？五、计算题（每题15分，共计30分）1、 电路如图4所示，单相全控桥式整流电路接大电感（L）负载，R=4，U2=220V。（1）时，(a) 试求Ud、Id、IdVT、IVT、I2；（b）作出ud、id、iVT2、i2 的波形图（图标清楚，比例适当）。（2）当负载两端接有续流二极管时，（a）试求Ud、Id、IdVT、IVT、IVD、IdVD 、I2；（b）作出ud、id、iVT2、iVD、i2 的波形图（图标清楚，比例适当）。2、 三相全控桥式整流电路，阻感负载，L、R=1、整流变压器为/Y联结，变压器副边相电压U2=127V，漏抗LB=1mH，测得变压器副级绕组电流有效值I2=93.27A。（1） 求空载输出电压Ud0、整流输出电压Ud、整流输出电流Id；（2） 计算晶闸管的电压与电流定额（按两倍安全裕量计算）图4 单相全控桥式整流电路图试题一答案一、选择题1、A 2、B 3、C 4、D 5、D二、填空题1、变换、控制 2、交流变直流、直流变交流、直流变直流、交流变交流3、电力学、电子学、控制理论 4、脉冲调宽型、调频型、混合型5、不可控型器件、半控型器件、全控型器件三、作图题1 （1） (2) 2 (1) (2)四、简答题 1、额定电流：即通态平均电流，条件为环境温度400C和规定的冷却条件，稳定结温不超过额定结温时所允许流过的最大的工频正弦半波电流的平均值。 维持电流：晶闸管维持导通状态所必需的最小阳极电流。 擎住电流：晶闸管又断态进入导通过程中，如果撤掉触发脉冲，能继续维持晶闸管导通的最小阳极电流。 2、由于J3结具有不太理想的二极管特性，其正、反向电阻为几十至几百欧，而J1、J2结具有标准的二极管特性。据此，可以利用万用表区分晶闸管的阳极和阴极，并可大致判断其好坏，当测量的两个极间的正、反向电阻均在几十至几百欧时，则两个极中的一个是门极G（已知），另一个极就是阴极K。这样，另一个未知的极就必定是阳极A。注意：测量时不能用万用表的高阻档，以免表内高压击穿门极的pn结。测量时如发现任何两个极短路，或门极对阴极断路，则说明元件已损坏。3、PWM控制：对脉冲的宽度进行调制的技术。即通过对一系列脉冲的宽度进行调制，来等效地获得所需要波形（含形状和幅值）。SPWM波形：脉冲的宽度按正弦规律变化而和正弦波等效的PWM波形。五、计算题 1、(1) (a)Ud=0.9U2cos=0.9220cos600=99V Id=Ud/R=99/4=24.75A I2=Id=24.75A IdVT=1800/3600Id=24.75/2=13.38A IVT= （b）波形如图1所示 图1 波形图 图2 波形图（2）（a）Ud=0.9U2（1+cos）/2=0.9220（1+cos600）/2=148.5V Id=Ud/R=148.5/4=37.13A IdVT=（1800-）/3600Id=（1800-600）/360037.13=12.38A IdVD=2/3600Id=2600/360037.13=12.38A（b）波形如图2所示 2、（1）Id=I2/0.816=93.27/0.816=114.30A Ud=IdR=114.31=114.3V Ud0= Ud+ IdRe= Ud+ Id3XB/=114.3+114.332500.001/=148.59V（2）由于晶闸管承受的最大反向电压为变压器二次侧线电压的峰值，所以 U额=22.45127=622.3V 由于IVT=0.577Id，于是IVT(AV)=2IVT/1.57=20.368114.3=84.12A电力电子技术模拟试题二一、填空题(共30分,每空2分)1同一晶闸管，维持电流IH与掣住电流IL在数值大小上有IL_ _IH。2常用的晶闸管有 式、 式两种。3单相半控桥整流电路，带大电感性负载，晶闸管在_ _时刻换流，二极管则在_ _时刻换流。4电力电子器件按照驱动电路信号的性质，分为两类： 、 。5逆变（Invertion）指把 ， 的逆过程。6换相重叠角指 ，用电角度 表示。7电阻性负载三相半波可控整流电路中，晶闸管所承受的最大正向电压UTm等于_ _，设U2为相电压有效值。8三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差 _。9. 在晶闸管有源逆变电路中，绝对不允许两个电源势 相连。10. 三相桥式可控整流电路，若输入电压为u=100sinwt ，电阻性负载，设控制角=30，则输出电压Ud=_ _ 。二、选择题（共10分，每题2分）1.当晶闸管承受反向阳极电压时，不论门极加何种极性触发电压，管子都将工作在( )A.导通状态 B.关断状态 C.饱和状态 D.不定2.单相半波可控整流电阻性负载电路中，控制角的最大移相范围是( )A.90 B.120 C.150 D.1803.单相全控桥大电感负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压为( ) A. B. C. D. 4单相全控桥电阻性负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压为( )5.单相全控桥式整流大电感负载电路中，控制角的移相范围是( )A. B. C. D. 5.电流型逆变器中间直流环节贮能元件是( )A.电容 B.电感 C.蓄电池 D.电动机三、简答题（30分，每题5分）1晶闸管实现导通的条件是什么？关断的条件及如何实现关断？2什么叫逆变失败？逆变失败的原因是什么？3简述对触发电路的三点要求。4什么叫过电流？过电流产生的原因是什么？5画出晶闸管的伏安特性。6什么叫换相重叠角？换相压降对输出电压有什么影响？四、计算题（共30分，每题15分）1、单相半波可控整流电路给RL负载供电，设交流电压有效值U100V，频率 f60Hz，L2.653mH，R1，控制角 ，试回答下列问题（1） 绘出输出电压ud及输出电流id的波形；（2） 计算输出电压的平均值Ud及输出电流的平均值Id0 。2、有一个三相全控桥整流电路。已知电感负载L=0.2H、=60、R=1、变压器二次相电压U2=100V。试画出ud的波形，计算负载端输出的直流电压Ud和负载电流平均值Id，计算变压器二次电流的有效值I2。试题二部分答案一.1.=（24） 2.螺栓式、平板式 3.触发、电源电压过零点。 4.电流驱动型和电压驱动型 5.直流变交流，整流 6 由于换相引起的直流输出电压下降，g 7 相电压的幅值 8 120 9 顺向 10 82.73V二.1.B 2.D 3.B 4.B 5. B四.1、31.8V；31.8A2、wL=2fL=62.810R=10此为大电感负载，负载端电流波形平直。Ud=2.34U2cos=117V。 Id=Ud/R=117A。I2=175.5A。四川大学网络学院电力电子技术模拟试题三一、填空题（每空2分，共32分）1、电力电子技术是 。2、电力变换通常分为四大类，即 、 、 、 。其中交流变交流可以是电压或电力的变换，叫 ，也可以是 和 的变换。3、门极可关断晶闸管主要参数有 、 、 。4、触发延迟角是指 。5、斩波器是在接在恒定直流电源和负载电路之间，用于 。6、PWM (Pulse Width Modulation)控制就是脉宽调制技术：即通过 ，来等效的获得所需要的波形（含形状和幅值）。7、若晶闸管电流有效值是157A，则其额定电流_ 。若该晶闸管阳、阴极间电压为60sinwtV，则其额定电压为_ _ 。（不考虑晶闸管的电流、电压安全裕量）二 选择题（24分）1、（4分）下列全控器件中，属于电流控制型的器件是（ ），属于电压控制型的器件是 （ ）A、P-MOSFET B、GTO C、GTR D、IGBT2、（2分）在下列可控整流电路中，不能实现有源逆变的是（ ）A、单相全控桥整流电路 B、单相双半波整流电路 C、单相半控桥整流电路 D、三相全控桥整流电路3、（2分） 带反电动势负载的电路，当晶闸管关断时负载上的电压Ud为 （ ）A、Ud=0 B、Ud=E C、Ud=E/2 D、Ud= E4、（2分）电压型逆变电路特点有（ ）。A、 直流侧接大电感 B、交流侧电流为正弦波C、 直流侧电压无脉动 D、直流侧电流有脉动5、（2分）下列电路中，输入整流变压器不存在直流磁化的有（ ）。A、单相桥式可控整流电路 B、单相半波可控整流电路C、单相全波可控整流电路 D、三相半波可控整流电路6、（2分） 对于三相半波可控整流电路，换相重叠角与哪几个参数有关( )A、 、负载电流Id以及变压器漏抗XC B、以及负载电流IdC、 和U2 D、U2以及变压器漏抗XC7、（2分）单相全控桥大电感负载电路中，晶闸管可能承受的最大正向电压为( ) A、 B、 C、 D、8、（2分） 单相全控桥反电动势负载电路中，当控制角大于不导电角时，晶闸管的导通角=( )A、- B、+ C、- D、+- 9、（2分） 三相半波可控整流电路的自然换相点是( )A、交流相电压的过零点 B、本相相电压与相邻相电压正半周的交点处C、比三相不控整流电路的自然换相点超前30D、比三相不控整流电路的自然换相点滞后6010、（4分）下列元器件中，（ ）属于不控型，（ ）属于全控型，（ ）属于半控型。A、普通晶闸管 B、整流二极管 C、逆导晶闸管D、大功率晶体管 E、绝缘栅场效应晶体管 F、双向晶闸管 G、可关断晶闸管 H、绝缘栅极双极型晶体管三、简答题（每小题6分，共30分）1、 电子器件如何分类？2、 晶闸管是如何导通的？3、 缓冲电路有什么作用？4、 三相半控桥与三相全控整流电路相比有哪些特点？5、 驱动电路的主要任务是什么？四、计算题（14分）1、有一个三相全控桥整流电路。已知电感负载L=0.2H、=60、R=1、变压器二次相电压U2=100V。试画出ud的波形，计算负载端输出的直流电压Ud和负载电流平均值Id，计算变压器二次电流的有效值I2。试题三答案一、填空题1、用于电力领域的电子技术，即应用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。2、交流变直流（整流）、直流变交流（逆变）、直流变直流（直流斩波）和交流变交流。交流电力控制，变频，相数。3、最大可关断阳极电流IATO、电流关断增益、擎住电流IL4、在可控整流电路中，可控元件从开始承受正向阳极电压起到施加触发脉冲时止，其间的电角度5、改变加到负载电路上的直流电压平均值的一种电力电子器件变流装置6、 对一系列脉冲的宽度进行调制7、 100A, 60V二、 选择题1 B C ；A D 2 C 3 B 4 C 5 A，C 6 A 7 B 8 A 9 B 10 B；D E G H；A C F三、简答题1、答：按照电力电子器件被控制信号所控制的程度，可分为以下三类：不可控器件、半控型器件和全控型器件（又叫自关断器件）。根据器件内部