广东技术师范学院电力电子技术期末考试C卷附答案

广东技术师范学院全日制本科生课程考试试卷科目：电力电子技术（C）卷（参考答案及评分标准）考试形式：闭卷考试时间:120分钟一、选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20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，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。1.按照电力电子器件能够被控制电路信号所控制的程度，电力二极管属于。(A)A.不可控器件B.半控器件C.全控器件D.复合型器件2.功率场效应管的文字符号是(C)A.GTOB.GTRC.P-MOSFETD.IGBT3．下列两种电力电子器件中均属于全控型器件的是。(A)A.GTO和IGBTB.GTR和电力二极管C.GTR和SCRD.IGBT和SCR4.三相桥式全控整流电路，在交流电源一个周期里，输出电压脉动。(D)A.2次B.3次C.4次D.6次5.可以实现有源逆变的整流电路是。(C)A.有续流二极管的整流电路B.单相桥式半控整流电路C.没有续流二极管的全控整流电路D.有续流二极管的全控整流电路6.斩波电路有三种控制方式：PWM型、。(A)题目一二三四五六七八总分标准分数2016241030100实得分数评卷人A.频率调制型和混合型B.幅度调制型和混合型C.频率调制型和幅度调制型D.相位控制型和通断控制型7.在每半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制，可以方便地调节输出电压的有效值，这种交流电力控制电路称为。(A)A.交流调压电路B.交流调功电路C.交流电力电子开关D.交交变频电路8.一交流单相晶闸管调压器用作控制从220V交流电源送至电阻为1Ω，感抗为3Ω的串联负载电路的电压，则稳态时控制角移相范围是。(D)A.00~1800B.300~1800C.450~1800D.600~18009.逆变电路可分为。(B)A.电流型逆变电路和半桥型逆变电路B.电压型逆变电路和电流型逆变电路C.电压型逆变电路和全桥型逆变电路D.电压型逆变电路和半桥型逆变电路10.电压型逆变器，交流侧电流波形是。(B)A．矩形波B．因负载阻抗情况的不同而不同C．梯形波D．锯齿波二、填空题（本大题共8小题，每小题2分，共16分）请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。1.IGBT是三端器件，三个引出电极分别是栅极、集电极和发射极。2单相半控桥接电感性负载电路中，在负载两端并联一个续流二极管的目的是防止失控现象的产生。3.三相桥式全控整流电路，在交流电源一个周期里，输出电压脉动6次。4.交交变频电路中晶闸管的开通与关断必须采用无环流控制方式，防止两组晶闸管桥同时导通。5.在由两组反并联变流装置组成的直流电机的四象限运行系统中，两组变流装置分别工作在正组整流状态、正组逆变状态、反组整流状态、反组逆变状态。6.换流方式有器件换流、电网换流、负载换流、强迫换流四种方式。7.有源逆变器是将直流电能转换为交流电能馈送回电网的逆变电路。8.SPWM有两种调制方式：单极性和双极性调制。三、判断题（本大题共12小题，每小题2分，共24分）请将每小题的判断结果填写在题后的括号内，正确用“T”表示，错误用“F”表示。1.直流斩波技术是将一直流电变换为另一固定电压或可调电压的直流电的技术。（T）2.升降压斩波电路的输出功率等于输入功率，可将升降压斩波电路看作直流变压器。（T）3.交交变频电路中哪组整流器电路工作是由输入电压决定。（F）3.单相交流调压电阻性负载电路的功率因素随移相触发角的增大而降低。（T）5.单相交交变频电路中，为了使输出电压u0的波形接近正弦波，可以按正弦规律对α角进行调制。（T）6.双极型功率晶体管和MOSFET的复合器件是GTR。（F）7.电压型逆变器的直流回路呈现低阻抗。（T）8.电流型逆变器的直流回路呈现高阻抗。（T）9在PWM控制电路中，PWM调制方式可分为异步调制和同步调制，其中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。（T）10.根据电路中主要的开关元件开通及关断时的电压电流状态，可将软开关电路分为零电压电路和零电流电路两大类。（T）11.间接直流变换电路主要用于变频器方面。（F）12.间接交流变流电路由整流电路、中间直流电路和逆变电路构成。（T）四、简答题（本大题共2小题，每小题5分，共10分）1．简述题4.1图所示升降压斩波电路的基本原理答：当可控开关V处于通态时，电源E经V向电感L供电使其贮存能量，此时电流为1i，方向4.1图所示中所示。同时，电容C维持输出电压基本恒定并向负载R供电。(2分)。此后，使V关断，电感L中贮存的能量向负载释放，电流为2i，方向4.1图所示。(2分)。可见，负载电压极性为上负下正，与电源电压极性相反。稳态时，一个周期T内电感L两端电压Lu对时间的积分为零，即00TLdtu当V处于通态期间，EuL；而当V处于断态期间，oLuu。于是：offoontUEt所以输出电压为：EEtTtEttUononoffono1改变导通比，输出电压既可以比电源电压高，也可以比电源电压低。当210时为降压，当121时为升压，因此将该电路称作升降压斩波电路。(1分)。评分说明：(1)表达出V导通期间电路的主要工作回路，计2分。(2)表达出V关断期间电路的主要工作回路，计2分。(3)表达出输出电压与输入电压的关系，计1分。(4)计分点的最小计分为计分点满分的一半2.交流调压电路和交流调功电路有什么区别？答：交流调压电路和交流调功电路形式相同，（2分）。只是控制方式不同。（1分）。交流调压电路是在每个交流电源周期都对输出电压波形进行控制，而交流调功电路是将负载与交流电源接通几个整周波，再断开几个整周波，通过改变接通周波数与断开周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。（2分）。评分说明：(1)给出两者相同点，计2分。(2)给出了不同点，计1分。(3)给出了两者的控制方式，计2分。(4)计分点的最小计分为计分点满分的一半五、计算题（本大题共3小题，1、2、3小题分别10分、8分、12分，共30分）1.(10分)题5.1图所示为单相桥式全控整流电路，已知VU1002，负载中2R，L值极大，若控制角o45,(1)作出du、di和2i的波形；题4.1图(2)求整流输出平均电压dU、电流dI，变压器二次电流有效值2I；解：(1)du、di和2i的波形如下图：(4分)(2)输出平均电压dU、电流dI，变压器二次电流有效值2I分别为)(63.6345cos1009.0cos9.02VUUod(2分))(82.31263.63ARUIdd(2分))(82.312AIId(2分)评分说明：(1)du波形，计2分；(2)di波形，计1分；(3)2i波形，计1分；(4)每一物理量计算时，计算表达式计1分，计算结果计1分。(5)计分点的最小计分为计分点满分的一半2.(8分)题5.2图所示的降压斩波电路中，已知VE200，10R，L值极大，VEM30，sT50、ston20,计算输出电压平均值oU、输出电流平均值oI解：由于L值极大，故负载电流连续，于是输出电压平均值为)(802005020VETtUono(4分)输出电流平均值为)(5103080AREUIMoo(4分)评分说明：(1)每一物理量计算时，计算表达式计2分，计算结果计2分。题5.1图题5.2图(2)计分点的最小计分为计分点满分的一半3.(12分)三相桥式全控整流电路，VU2002，带电阻电感负载，20R，L值极大，当o60时，要求：(1)画出du、di和1VTi的波形；(2)计算dU、dI、DVTI和VTI。解：(1)du、di和1VTi的波形如下图：(4分)(2)dU、dI、DVTI和VTI分别为)(23460cos20034.2cos34.22VUUod(2分))(7.1120234ARUIdd(2分))(9.337.113AIIdDVT(2分))(76.637.113AIIdVT(2分)评分说明：(1)du波形，计2分；(2)di波形，计1分；(3)2i波形，计1分；(4)每一物理量计算时，计算表达式计1分，计算结果计1分。(5)计分点的最小计分为计分点满分的一半