2025年大学大三（自动化）电力电子技术测试题及答案

2025年大学大三（自动化）电力电子技术测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本卷共6题，每题5分。每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在括号内。1.电力电子技术的核心是（）A.电力变换B.电力控制C.电力传输D.电力分配2.下列电力电子器件中，属于全控型器件的是（）A.晶闸管B.二极管C.绝缘栅双极型晶体管D.电力二极管3.单相桥式全控整流电路，阻性负载，晶闸管的导通角为（）A.90°B.120°C.180°D.360°4.降压斩波电路中，输出电压与输入电压的关系是（）A.输出电压大于输入电压B.输出电压小于输入电压C.输出电压等于输入电压D.不确定5.三相桥式全控整流电路，电阻性负载，当α=60°时，输出电压平均值为（）A.0.9U2cosαB.2.34U2cosαC.1.17U2cosαD.1.35U2cosα6.下列哪种电路可以实现有源逆变（）A.降压斩波电路B.升压斩波电路C.单相桥式全控整流电路D.三相桥式全控整流电路第II卷（非选择题共70分）二、填空题（每题4分，共20分）答题要求：请在每题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。1.电力电子技术包括电力电子器件、______和电力电子装置及其系统。2.晶闸管的导通条件是______和______。3.单相半波可控整流电路，阻性负载，晶闸管承受的最大反向电压为______。4.三相半波可控整流电路，电阻性负载，晶闸管的触发脉冲间隔为______。5.直流斩波电路按控制方式可分为______和______。三、简答题（每题10分，共20分）答题要求：简要回答问题，答案应简洁明了，条理清晰。1.简述电力电子技术的应用领域。2.说明晶闸管的工作原理。四、分析计算题（每题15分，共30分）答题要求：根据题目所给条件，进行分析计算，并写出详细的计算过程和答案。材料：有一单相桥式全控整流电路，接在220V的交流电源上，负载电阻R=10Ω，要求输出直流电压Ud=180V。1.计算晶闸管的控制角α。2.计算晶闸管的导通角θ。材料：三相桥式全控整流电路，接在380V的交流电源上，负载电阻R=20Ω，α=30°。1.计算输出电压平均值Ud。2.计算晶闸管的电流有效值IT。五、设计题（10分）答题要求：根据题目要求，设计一个电力电子电路，并画出电路图，说明设计思路和工作原理。设计一个降压斩波电路，输入电压Ud=24V，输出电压Uo=12V，负载电流Io=1A，采用脉宽调制（PWM）控制方式。答案：一、1.A2.C3.C4.B5.C6.D二、1.电力电子电路2.阳极加正向电压门极加正向触发脉冲3.√2U24.120°5.脉冲宽度调制频率调制三、1.电力电子技术的应用极为广泛，包括电力系统中的无功补偿、高压直流输电；工业领域的电机调速、电解电镀；交通运输中的电动汽车、电力机车；新能源领域的太阳能、风能发电等。2.晶闸管由阳极、阴极和门极组成。当阳极加正向电压，门极不加触发脉冲时，晶闸管处于阻断状态；当阳极加正向电压，门极加适当的正向触发脉冲时，晶闸管导通；导通后，即使门极触发脉冲消失，晶闸管仍保持导通状态，只有当阳极电流小于维持电流时，晶闸管才会关断。四、单相桥式全控整流电路：1.Ud=0.9U2cosα，180=0.9×220×cosα，解得α≈34.7°。2.θ=180°-α=180°-34.7°=145.3°。三相桥式全控整流电路：1.Ud=2.34U2cosα=2.34×380×cos30°≈780V。2.IT=(Ud/√3R)×1/3=(780/√3×20)×1/3≈7.5A。五、降压斩波电路设计：电路图略。设计思路：通过控制开关管的导通和关断时间，改变输出电压。工作原理：当开关管导通时，输入电压加到负载上；当开关管关断时，负载上