2025年大学本科一年级（电气工程及其自动化）电力电子技术基础阶段测试试题及答案

2025年大学本科一年级（电气工程及其自动化）电力电子技术基础阶段测试试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共40分）答题要求：本卷共20小题，每小题2分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.电力电子技术的核心是（）A.电力变换B.电力传输C.电力控制D.电力分配2.下列哪种电力电子器件属于不可控器件（）A.晶闸管B.二极管C.绝缘栅双极型晶体管D.功率场效应晶体管3.晶闸管的导通条件是（）A.阳极加正向电压，门极加正向电压B.阳极加正向电压，门极加反向电压C.阳极加反向电压，门极加正向电压D.阳极加反向电压，门极加反向电压4.晶闸管一旦导通，门极就失去了（）作用。A.控制B.保护C.开关D.整流5.单相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为（）A.√2U2B.2√2U2C.U2D.2U26.单相桥式全控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为（）A.√2U2B.2√2U2C.U2D.2U27.三相半波可控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为（）A.√2U2B.2√2U2C.√6U2D.2√6U28.三相桥式全控整流电路中，晶闸管承受的最大反向电压为（）A.√2U2B.2√2U2C.√6U2D.2√6U29.整流电路中，能够实现有源逆变的是（）A.单相半波可控整流电路B.单相桥式全控整流电路C.三相半波可控整流电路D.三相桥式全控整流电路10.逆变角β的取值范围是（）A.0°-90°B.30°-120°C.60°-150°D.90°-180°11.下列哪种电路可以实现直流电动机的调速（）A.整流电路B.逆变电路C.斩波电路D.交流调压电路12.斩波电路中，降压斩波电路的输出电压平均值U0与输入电压Ud的关系是（）A.U0=αUdB.U0=(1-α)UdC.U0=Ud/αD.U0=Ud/(1-α)13.升压斩波电路的输出电压平均值U0与输入电压Ud的关系是（）A.U0=αUdB.U0=(1-α)UdC.U0=Ud/αD.U0=Ud/(1-α)14.交流调压电路可以采用（）来实现。A.晶闸管相控B.自耦变压器C.电力电子器件D.以上都是15.下列哪种电力电子器件属于全控型器件（）A.晶闸管B.二极管C.绝缘栅双极型晶体管D.普通晶闸管16.绝缘栅双极型晶体管（IGBT）是一种（）器件。A.电压型B.电流型C.复合型D.电阻型17.功率场效应晶体管（MOSFET）的特点是（）A.驱动功率大B.开关速度慢C.输入阻抗高D.耐压高18.电力电子电路中，过电压保护常用的方法有（）A.阻容保护B.压敏电阻保护C.硒堆保护D.以上都是19.电力电子电路中，过电流保护常用的方法有（）A.快速熔断器B.过电流继电器C.限流电阻D.以上都是20.电力电子技术在电力系统中的应用主要包括（）A.电能质量控制B.用户电力技术C.高压直流输电D.以上都是第II卷（非选择题，共60分）一、填空题（每题2分，共10分）1.电力电子技术是应用于电力领域的电子技术，它包括电力电子器件、电力电子电路和__________三个部分。2.晶闸管的三个电极分别是阳极、阴极和__________。3.单相桥式全控整流电路中，晶闸管的触发脉冲必须采用__________触发方式。4.逆变电路是将__________转换为交流电的电路。5.斩波电路也称为__________电路。二、简答题（每题5分，共20分）1.简述电力电子技术的发展历程。2.晶闸管导通的条件是什么？导通后如何关断？3.什么是有源逆变？有源逆变的条件是什么？4.简述斩波电路的工作原理。三、分析计算题（每题10分，共20分）1.单相半波可控整流电路，已知输入电压U2=220V，负载电阻R=10Ω，控制角α=60°，求输出电压平均值U0和输出电流平均值I0。2.三相桥式全控整流电路，已知输入线电压U2=380V，负载电阻R=10Ω，控制角α=30°，求输出电压平均值U0和输出电流平均值I0。四、材料分析题（每题10分，共10分）材料：某工厂采用三相桥式全控整流电路对直流电动机进行调速。已知输入线电压U2=380V，直流电动机的额定电压UdN=220V，额定电流IdN=10A。当控制角α=30°时，电动机运行在额定状态。问题：1.计算此时输出电压平均值U0和输出电流平均值I0。2.若要使电动机的转速降低，应如何调整控制角α？五、设计题（共10分）设计一个单相桥式全控整流电路，要求输出电压平均值U0=150V，负载电阻R=10Ω，输入电压U2=220V。计算晶闸管的触发角α，并画出电路原理图。答案：1.A2.B3.A4.A5.A6.A7.C8.D9.D10.C11.C12.B13.D14.D15.C16.C17.C18.D19.D20.D填空题答案：1.电力电子系统2.门极3.双窄脉冲4.直流电5.DC/DC变换简答题答案：1.电力电子技术经历了由电子管、半导体分立器件到集成电路，再到电力电子器件的发展过程。2.晶闸管导通条件是阳极加正向电压，门极加正向电压。导通后要关断，需使阳极电流小于维持电流。3.有源逆变是将直流电逆变成与电网同频率的交流电并回馈给电网。条件是要有直流电动势，其极性与晶闸管导通方向一致，其值大于变流器直流侧平均电压；变流器必须工作在β<90°区域。4.斩波电路通过电力电子器件的通断控制，将直流电源电压断续加到负载上，通过改变通断时间比来改变输出电压平均值。分析计算题答案：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。材料分析题答案：1.U0=2.34U2cosα=2.34×380×cos30°=764.4V，I0=UdN/