全国2013年7月自学考试电力电子变流技术试题

全国2013年7月自学考试电力电子变流技术试题课程代码：02308请考生按规定用笔将所有试题的答案涂、写在答题纸上。选择题部分注意事项：1.答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸规定的位置上。2.每小题选出答案后，用2B铅笔把答题纸上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。不能答在试题卷上。一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分-共15分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其选出并将“答题纸”的相应代码涂黑。错涂、多涂或未涂均无分。1．直接将直流电变换为另一电压直流电的电路是A．整流电路B．逆变电路C．变频电路D．斩波电路2．按器件的可控性分类IGBT是A．全控型器件B．半控型器件C．不控型器件D．单极性器件3．电力电子技术是使用电力电子器件对什么进行控制和变换的技术A．模拟信号B．电能C．数字信号D．高频信号4．电力电子技术是由三个学科交叉形成的电子学、控制理论和A．信息论B．电磁场C．电力学D．图论5．电力电子器件总是工作在A．放大状态B．饱和状态C．截止状态D．开关状态6．三相全控桥式整流电路，同一组(共阴组或共阳组)两个晶闸管之间触发脉冲相位互差A．60°B．90°C．120°D．180°7．若减小SPWM逆变器的输出电压，可采用的控制方法是A．增大载波频率B．增大载波幅度C．增大信号波频率D．增大信号波幅值8．单相全控桥式整流电路带电阻性负载，晶闸管可能承受的最大正向峰值电压为A．B．2C．D．9．带有续流二极管的单相半波大电感负载可控整流电路，设晶闸管的控制角为，续流二极管的导通角为A．B．C．D．10．可用作晶闸管过电压保护的元器件是A．快速开关B．快速熔断器C．非线性压敏电阻D．电抗器11．在降压斩波电路中，已知，Ud=240V，则U0为A．60VB．80VC．120VD．180V12．在输入相同幅度的交流电压和相同控制角的条件下，与单相可控整流电路比三相可控整流电路A．输出电压低，输出脉动频率和输出纹波高B．输出电压高，输出纹波和脉动频率低C．输出电压和输出脉动频率高，输出纹波低D．输出电压高，输出脉动频率低，输出纹波高13．带有续流二极管的单相半波可控整流大电感负载电路，控制角的最大移相范围是A．90°B．120°C．150°D．180°14．晶闸管额定通态平均电流IVEAR定义中规定条件下要求的环境温度为A．20℃B．25℃C．35℃D．40℃l5．晶闸管是一种四层结构的几端器件A．二B．三C．四D．五非选择题部分注意事项：用黑色字迹的签字笔或钢笔将答案写在答题纸上，不能答在试题卷上。二、填空题（本大题共15小题，每小题1分，共15分)16．单相桥式整流电路带阻感负载，L足够大时，控制角的移相范围为________。17．按驱动信号的性质分类，晶闸管属于________。18．擎住电流IL是指晶闸管刚从断态转入通态并移去触发信号之后，能维持晶闸管导通所需的________电流。19．单相可控桥式整流电阻负载电路，整流输出平均电流Id表达式为________。20．三相半波可控共阴极接法整流电路大电感负载，考虑变压器漏抗的影响，在VT2、VT3换流重叠期间，输出电压瞬时值ud为________。21．可控整流电路大电感负载，考虑变压器漏抗的影响，Id越大，换向重叠角________。22．单极性控制方式下单相桥式PWM逆变电路的输出电平有________种。23．PWM控制的基本原理是冲量相等而形状不同的窄脉冲加在________，其效果基本相同。24．在PWM电路中若ur的频率为50Hz，uc的频率为5000Hz，则载波比为________。25．晶闸管串联使用时，应采用动态和静态的________措施。26．三相半波可控整流电路输出电压ud在一交流周期内脉动________次。27．三相桥式全控整流电路，触发脉冲一种是宽脉冲触发，另一种是________。28．大电感负载三相全控桥式整流电路，当60°时，在自然换相点之前整流输出ud为正值，交流电源提供能量，电感________。29．逆变器输出谐波抑制通常采用________和波形调制两种抑制方法。30．功率晶体管的安全工作区由________条曲线所限定。三、简答题(本大题共7小题，共40分)31．晶闸管的双三极管结构模型如图所示，晶闸管等效为几个PN结，工作在正向阻断状态时，电压加在了哪个PN结上?(5分)32．晶闸管的双三极管模型工作原理如图所示，当加触发信号IG时，补写晶闸管的导通过程。门极注入电流IC，IC流入()的基极，引起V2集电极电流IC2增大，IC2作为()的基极电流引起集电极电流IC1增大，IC1又进一步引起V2基极电流增大，如此强烈的()，最后V1，、V2进入深度饱和状态，晶闸管导通。此时撤掉IG，晶闸管()。(5分)33.升压斩波电路如图示，分别画出V开通、关断时的等值电路，在波形图上标出toff，ton。(8分)34．什么是无源逆变电路?按照直流侧电源性质的不同有哪两种型式?中间直流环节各以什么贮能?(5分)35．三相全控桥式有源逆变电路，以连接于B相的共阳极组晶闸管V16为例，说明在一个周期中，其导通及关断期间两端承受电压波形的规律。(7分)36．单相桥式PWM逆变电路如下图所示，双极性控制方式，当uruc时，哪两个开关器件加开通信号，若io0时负载电流流过哪些元件，uo为何值;若io0时负载电流流过哪些开关元件，uo为何值?(5分)37．单相桥式PWM逆变电路如上图所示，双极性控制方式，当uruc时：(1)若io0时，画出逆变等效原理图；(2)若io0时，画出逆变等效原理图。(5分)四、分析计算(本大题共2小题，共30分)38．单相桥式全控整流电路如图所示。变压器二次电压有效值U2=200V，负载电阻R=2，平波电抗器，=60°，试按要求回答下列问题：(15分)(1)求整流输出平均电压Ud，平均电流Id；(2)流过晶闸管电流有效值IVT；(3)变压器二次电流有效值I2；(4)画出ud、id、i2、iVT2、uVT1的波形。39．三相全控桥变流电路如图所示。变压器二次电压有效值U2=200V，负载电阻R=l，平波电抗器，Ed=-334V，已知直流输出电压平均值Ud=-234V，试按要求回答下列问题：(15分)(1)求此时的控制角，变流电路工作在整流状态还是逆变状态；若工作在逆变状态，逆变角是多少度；(2)求输出电流平均值Id；(3)求晶闸管电流有效值IVT；(4)求变压器二次电流有效值I2；(5)画出输出电压ud、晶闸管端电压uVT3、晶闸管电流iVT3的工作波形。............