电力电子技术模拟试题

电力电子技术模拟试题

一、单项选择题(每题2分, 共30分)

1、普通晶闸管的通态电流（额定电流）是用电流的（C）来表示的。

A．有效值B．最大值C．平均值D．瞬时值

2、单相半控桥整流电路的两只晶闸管的触发脉冲依次应相差（A）度。

A．180°B．60°C．360°D．120°

3、单相半波可控整流电路输出直流电压的最大平均值等于整流前交流电压的（C）倍。A．1B．0.5C．0.45D．0.9

4、三相半波可控整流电路的自然换相点是(B)。

A.交流相电压的过零点；

B.本相相电压与相邻相电压正、负半周的交点处；

C.比三相不控整流电路的自然换相点超前30°；

D.比三相不控整流电路的自然换相点滞后60°。

5、电容滤波的三相不可控整流电路中，空载时，输出电压平均值等于(A) ，为输入电压有效值。

A、2.45

B、

C、0.9

D、

6、电容滤波的三相不可控整流电路中，随着负载加重，输出电压平均值越接近(C) ，

为输入电压有效值。

A、2.45

B、

C、2.34

D、

7、可实现有源逆变的电路为(A) 。

A、三相半波可控整流电路

B、三相半控桥整流桥电路

C、单相全控桥接续流二极管电路

D、单相半控桥整流电路。

8、在有源逆变电路中，逆变角β的移相范围应选(B) 为最好。

A、β=90o∽180o

B、β=35o∽90o

C、β=0o∽90o

D、β=0o∽180o

9、以下哪种换流方式适用于全控型器件（A）。

A、器件换流

B、电网换流

C、负载换流

D、强迫换流

10、以下哪一点不属于电流型逆变电路的特点（A）。

A、输出电压为矩形方波

B、输出电流为矩形方波

C、直流侧电流基本无脉动

D、直流回路呈现高阻抗

11、不属于电压型半桥逆变电路特点的是（A）。

A、输出电压幅值等于输入电压幅值

B、直流侧需要两个电容器串联

C、相对全桥逆变电路使用的开关器件少

D、需要控制两个电容器电压的均衡

12、CUK斩波电路，输入电压是12V，为了获得48V输出电压，且不考虑开关损耗时，导通占空比必须控制在（C）。

A、1

B、0.5

C、0.8

D、0.4

13、与双端间接式直流变换电路相比，单端间接式直流变换电路的优势是（B）。

A、高频变压器铁芯中的磁通只工作在磁化曲线的第1象限

B、使用的开关管较少

C、变压器利用率低

D、控制电路复杂

14、单相交流调压电路，带电感负载，开通角的移相范围为（D）。

A、B、C、D、

15、以下器件中属于电流驱动器件的是（A）。

A、GTO和GTR

B、IGBT

C、MOSFET

D、IGBT和GTR

二、判断题(每题2分，共20分)

1.普通晶闸管外部有三个电极，分别是基极、发射极和集电极。（×）

2.在单相全控桥整流电路中，晶闸管的额定电压应取U2。（×）

3.电容滤波的单相不可控整流电路，时，输出电压平均值等于1.2倍输

入电压有效值。（√）

4.逆变角太大会造成逆变失败。（×）

5.由负载提供换流电流的换流方式称为负载换流。（×）

6.Buck斩波电路的电感越小，输出电流的纹波越大。（√）

7.单相交流调压电路，含有直流分量和偶次谐波。（×）

8.载波信号和调制信号不保持同步的调制方式称为异步调制。（√）

9.软开关电路中与开关串联的电感起到延缓开关开通后电流上升的作用。（√）

10.GTO可以通过在门极施加负的脉冲电流使其管断。（√）

三、简答题(每题5分，共25分)

1、晶闸管的触发脉冲要满足哪些要求？

A:触发信号应有足够的功率。

B：触发脉冲应有一定的宽度，脉冲前沿尽可能陡，使元件在触发导通后，阳极电流能迅速上升超过掣住电流而维持导通。

C：触发脉冲必须与晶闸管的阳极电压同步，脉冲移相范围必须满足电路要求。

2、在晶闸管两端并联R、C吸收回路的主要作用有哪些？其中电阻R的作用是什么？

R、C回路的作用是：吸收晶闸管瞬间过电压，限制电流上升率，动态均压作用。R的作用为：使L、C形成阻尼振荡，不会产生振荡过电压，减小晶闸管的开通电流上升率，降低开通损耗。

3、什么是逆变失败？逆变失败后有什么后果？形成的原因是什么?

逆变失败指的是：逆变过程中因某种原因使换流失败，该关断的器件末关断，该导通的器件末导通。从而使逆变桥进入整流状态，造成两电源顺向联接，形成短路。

逆变失败后果是严重的，会在逆变桥与逆变电源之间产生强大的环流，损坏开关器件。

产生逆变失败的原因：一是逆变角太小；二是出现触发脉冲丢失；三是主电路器件损坏；四是电源缺相等。

4、换流方式各有那几种？各有什么特点？

器件换流：利用全控器件的自关断能力进行换流。全控型器件采用此换流方式。

电网换流：由电网提供换流电压，只要把负的电网电压加在欲换流的器件上即可。

负载换流：由负载提供换流电压，当负载为电容性负载即负载电流超前于负载电压时，可实现负载换流。强迫换流：设置附加换流电路，给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压换流称为强迫换流。通常是利用附加电容上的能量实现，也称电容换流。

晶闸管电路不能采用器件换流，根据电路形式的不同采用电网换流、负载换流和强迫换流3种方式。

5、根据对输出电压平均值进行控制的方法不同，直流斩波电路可有哪三种控制方式？并简述其控制原理。

第一种调制方式为：保持开关周期不变，改变开关导通时间ton称为脉宽调制。简称“PWM”调制。第二种调制方式为：保持开关导通时间ton不变，改变开关周期，称为频率调制。简称为“PFM”调制。第三种调制方式为：同时改变周期T与导通时间ton。使占空比改变，称为混合调制。

四、计算题绘图(25分)

1、如下图所示的三相半波可控整流电路，相电压U2=100V，带电阻电感负载，R=5Ω，L值极大，当a=60°时，求：（1）画出u d、i d和i VT1的波形；（2）计算U d、I d、I dT和I VT。（12分）

解：①u d、i d和i VT1的波形如下图：

4分

②U d、I d、I dT和I VT分别如下

U d＝1.17U2cos a＝1.17×100×cos60°＝58.5（V）2分

I d＝U d∕R＝58.5∕5＝11.7（A）2分

I dVT＝I d∕3＝11.7∕3＝3.9（A）2分

I VT＝I d∕＝6.755（A）2分

2、单相桥式全控整流电路如图所示，U2=100V，负载中R=2Ω，L值极大，反电势E=60V，当α＝30°时，求：（1）作出u d、i d和i2的波形；（2）求整流输出平均电压U d、电流I d，变压器二次侧电流有效值I2；（3）考虑2倍安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。（15分）

解：

3分

(2)整流输出平均电压U d、电流I d，变压器二次侧电流有效值I2分别为U d＝0.9 U2 cosα＝0.9×100×cos30°＝77.97(A)2分

I d ＝(U d－E)/R＝(77.97－60)/2＝9(A)2分

I2＝I d ＝9(A)2分

(3)晶闸管承受的最大反向电压为：

U2＝100＝141.4（V）1分

流过每个晶闸管的电流的有效值为：

I VT＝I d ∕＝6.36（A）2分

故晶闸管的额定电压为：

U N＝2×141.4＝283（V）1分

晶闸管的额定电流为：

I N＝2×6.36∕1.57＝8（A）

晶闸管额定电压和电流的具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。2分