2026年大学大三（电力电子技术）变流技术应用考核试题及答案

2025年大学大三（电力电子技术）变流技术应用考核试题及答案

（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：本大题共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.电力电子技术中，以下哪种器件属于半控型器件？（）A.晶闸管B.绝缘栅双极型晶体管C.电力场效应晶体管D.门极可关断晶闸管2.晶闸管导通的条件是（）A.阳极加正向电压，门极加反向电压B.阳极加反向电压，门极加正向电压C.阳极和门极都加正向电压D.阳极和门极都加反向电压3.三相半波可控整流电路，电阻性负载，晶闸管承受的最大反向电压为（）A.√2U2B.√3U2C.2√2U2D.2√3U24.单相桥式全控整流电路，电阻性负载，晶闸管的导通角为（）A.90°B.120°C.180°D.360°5.三相桥式全控整流电路，电阻性负载，输出电压平均值Ud的计算公式为（）A.Ud=2.34U2cosαB.Ud=1.17U2cosαC.Ud=0.9U2cosαD.Ud=0.45U2cosα6.下列哪种电路可以实现有源逆变？（）A.三相半波可控整流电路B.单相桥式全控整流电路C.三相桥式全控整流电路D.以上都可以7.电力电子器件工作时所承受的实际电压和电流要（）额定值。A.大于B.小于C.等于D.不超过8.绝缘栅双极型晶体管（IGBT）是一种（）器件。A.电压驱动型B.电流驱动型C.复合型D.电阻型9.电力场效应晶体管（MOSFET）的特点是（）A.开关速度快B.通态电阻小C.输入阻抗高D.以上都是10.单相半波可控整流电路，电阻性负载，输出电压平均值Ud的计算公式为（）A.Ud=0.45U2(1+cosα)/2B.Ud=0.9U2(1+cosα)/2C.Ud=1.17U2(1+cosα)/2D.Ud=2.34U2(1+cosα)/211.三相桥式半控整流电路，电阻性负载，晶闸管承受的最大反向电压为（）A.√2U2B.√3U2C.2√2U2D.2√3U212.晶闸管的关断条件是（）A.阳极电流小于维持电流B.阳极电压小于零C.门极电压小于零D.以上都不对13.单相全波可控整流电路，电阻性负载，晶闸管的导通角为（）A.90°B.120°C.180°D.360°14.三相半控桥式整流电路，电阻性负载，输出电压平均值Ud的计算公式为（）A.Ud=1.17U2(1+cosα)B.Ud=2.34U2(1+cosα)C.Ud=0.9U2(1+cosα)D.Ud=0.45U2(1+cosα)15.有源逆变电路中，逆变角β的取值范围是（）A.0°-90°B.0°-180°C.30°-120°D.90°-180°16.电力电子技术主要研究（）之间的变换和控制。A.电能与机械能B.电能与热能C.电能与化学能D.电能与其他形式能17.下列哪种变流电路可以实现直流-直流变换？（）A.整流电路B.逆变电路C.斩波电路D.交流调压电路18.晶闸管的额定电流是用（）来表示的。A.有效值B.平均值C.最大值D.瞬时值19.单相桥式半控整流电路，电阻性负载，晶闸管承受的最大正向电压为（）A.√2U2B.√3U2C.2√2U2D.2√3U220.三相全控桥式整流电路，电阻性负载，输出电压平均值Ud的计算公式为（）A.Ud=2.34U2cosαB.Ud=1.17U2cosαC.Ud=0.9U2cosαD.Ud=0.45U2cosα第II卷（非选择题共60分）（一）填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每小题2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三个部分。2.晶闸管的导通条件是阳极加正向电压且______。3.三相桥式全控整流电路，电阻性负载，当α=0°时，输出电压平均值Ud=______。4.有源逆变的条件是要有一个直流电源，其极性必须与晶闸管的______一致，其数值应稍大于变流器直流侧的平均电压。5.斩波电路中，降压斩波电路的输出电压平均值Ud=______。（二）简答题（共20分）答题要求：简要回答问题，每题10分。1.简述电力电子器件的分类及特点。2.说明三相桥式全控整流电路电阻性负载时电压、电流波形及工作原理。（三）分析计算题（共20分）答题要求：写出详细的计算过程和答案。1.单相桥式全控整流电路，电阻性负载，U2=220V，求α=60°时输出电压平均值Ud，并画出晶闸管VT1两端电压uVT1的波形。（10分）2.三相半波可控整流电路，电阻性负载，U2=220V，求α=30°时输出电压平均值Ud及晶闸管承受的最大反向电压。（10分）（四）材料分析题（共10分）答题要求：阅读材料，回答问题。材料：在某工业控制系统中，采用了三相桥式全控整流电路对直流电动机进行调速控制。当系统运行一段时间后，发现直流电动机转速不稳定，经检查发现晶闸管有一只损坏。问题：分析晶闸管损坏可能的原因，并提出解决措施。（五）设计题（共10分）答题要求：根据要求设计电路。设计一个采用单相桥式全控整流电路的充电电路来给12V的蓄电池充电，已知输入交流电压U2=220V，充电电流I=2A，要求画出电路原理图，并计算晶闸管的参数。答案：第I卷答案：1.A2.C3.B4.C5.A6.D7.D8.A9.D10.A11.B12.A13.C14.A15.D16.D17.C18.B19.A20.A第II卷答案：（一）：1.变流电路2.门极加正向触发脉冲3.2.34U24.导通方向5.αE（二）：1.电力电子器件分为半控型器件（如晶闸管）、全控型器件（如绝缘栅双极型晶体管、电力场效应晶体管等）和不可控器件（如二极管）。半控型器件导通后不能通过控制信号使其关断；全控型器件可通过控制信号使其导通和关断；不可控器件只有导通和截止两种状态。2.三相桥式全控整流电路电阻性负载时，输出电压波形是六脉波，每个周期有六个波头。工作原理是在一个周期内，按一定顺序触发晶闸管，使三相电源依次向负载供电，通过控制触发角α来调节输出电压平均值。（三）：1.Ud=0.9U2cosα=0.9×220×cos60°=99V。uVT1波形：在α=60°时，晶闸管VT1在0-π/3期间承受正向电压，π/3-π期间承受反向电压，π-4π/3期间承受正向电压，4π/3-2π期间承受反向电压。2.Ud=1.17U2cosα=1.17×220×cos30°≈227.4V。最大反向电压为2√2U2=2√2×220≈622.2V。（四）：晶闸管损坏可能原因：过电压、过电流、频繁通断、散热不良等。解决措施：安装过电压保护装置（如压敏电阻）、过电流保护装置