全国2013年4月自考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，考生务必将自己的考试课程名称、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20小题，每小题1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。 1．三相半波共阴极组接法可控整流电路的自然换相点 A．是三相交流电压的过零点

B．是本相相电压与相邻相电压正半周的交点 C．比三相不控整流电路的自然换相点超前 D．比三相不控整流电路的自然换相点滞后

2．三相半波可控整流电路，换相重叠角γ与哪些因素有关 A．控制角α、负载电流Id和变压器漏抗Xc B．控制角α和负载电流Id C．控制角α和相电压U2

D．控制角α、相电压U2和变压器漏抗Xc 3．整流变压器中的漏抗 A．可以抑制

di dtB．可以抑制

du dtC．使输出电压升高 D．使换相重叠角γ减小

4．同步相控横向控制电路的构成由同步变压器、同步信号发生器、移相控制电路、环形分配器和译码器、脉冲形成与功放以及 A．6倍频脉冲信号发生器 B．6拍逆变器 C．斩波器 D．驱动电路 5．降压斩波电路中，已知电源电压Ud=16V，导通比Kt3，则负载电压U0= 4A．4V B．9V C．12V D．15V 6．功率晶体管GTR的安全工作区由几条曲线所限定 A．2条 B．3条 C．4条 D．5条

7．电感性负载三相半波可控整流电路，由于是大电感负载，三个晶闸管的导电角相等且等于

A．90° B．120° C．150° D．180°

8．三相全控桥式变流器直流电动机卷扬机拖动系统，当α>π时，变流器输出电压ud波形2的正面积与负面积之比为 A．K=0 B．K=1 C．K<1 D．K>1

9．在大电感负载三相全控桥式变流器中，当α=90°时，整流输出电压的平均值是 A．0 B．0.5U2 C．1.414U2 D．1.732U2

10．三相全控桥式变流电路工作于有源逆变状态，逆变角β的变化范围为 A．0°~90° B．0°~120° C．0°~150° D．90°~180° 11．升压斩波电路中，电源电压Ud与负载电压U之间的关系为 A．UTonUd ToffTonUd TB．UTUd ToffTUd TonC．UD．Ul2．三相全控桥式大电感负载整流电路，变压器二次线圈流过的是正向和负向对称的交变电流，其脉宽为 A．60° B．90° C．120° D．150°

13．三相全控桥式有源逆变电路，若电路工作于V12、V13导通状态，则V15阳极至阴极间承受的线电压为 A．uab B．ubc C．ucb D．uca 14．IGBT是

A．电流驱动型元件 B．电压驱动型元件 C．半控型元件 D．不控型元件 15．三相全控桥式整流电路共阳极组触发脉冲相位应依次互差 A．60° B．90° C．120° D．180°

16．三相半波可控整流电路电阻性负载的控制角α移相范围是 A．0~90° B．0~120° C．0~150° D．0~180°

17．功率晶体管GTR从高电压小电流向低电压大电流跃变的现象称为 A．一次击穿 B．二次击穿 C．临界饱和 D．反向截止 18．下面四个电力半导体器件，哪个是全控型电力半导体器件 A．二极管 B．晶闸管 C．功率晶体管 D．逆导晶闸管 19．逆变电路的功能是将直流电能转换为 A．直流电能 B．交流电能 C．磁场能 D．化学能

20．采用多重化电压源型逆变器的目的，主要是为 A．减小输出幅值 B．增大输出幅值 C．减小输出谐波 D．减小输出功率

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10小题，每小题1分，共10分)

21．在工频三相桥式不控整流电路中，负载上得到的输出电压的脉动频率是______Hz。 22．驱动电路是电力电子主电路与______之间的接口。

23．在直流PWM斩波器中，电压比较器两个输入端信号分别是______和直流信号。 24．在单相全控桥式变流器控制直流电动机卷扬机拖动系统中，当α>

π时，变流器工作于2______状态。 25．三相桥式不控整流电路中，当二极管导通时，其两端的电压在理想条件下数值为______。 26．在电感性负载三相半波可控整流电路中，有______个晶闸管。

27．在电感性负载三相半波可控整流电路中，在大电感负载的条件下，输出电流基本是______。

28．晶闸管的通态平均电流IVEAR的波形系数Kf=______。 29．SPWM有两种调制方式：单极性调制和______调制。

30．波形系数可以用来衡量具有相同______，而波形不同的电流有效值的大小程度。 三、简答题(本大题共6小题，共40分)

31．画出由IGBT组成的单相桥式逆变电路带阻感性负载的电路图。(5分)

32．高压直流输电系统原理如图所示，若使功率从左向右传输，变流器Ⅰ、Ⅱ分别工作于什么状态?控制角α1、α2的大小上有何特点?输出电压大小、极性如何?(8分)

33．画出晶闸管的阳极伏安特性曲线。(5分)

34．造成有源逆变失败的几种主要原因是什么?(8分)

35．在下图降压斩波电路中，分别画出V在开通和关断状态时的等效电路图。(5分)

36．如图为三相全控桥式变流电路同步相控触发系统框图，试回答：(9分) (1)该触发系统采用哪种控制方式?

(2)图中的1A、1B、1C、F、E以及1D～6D的电路名称是什么?

四、分析计算(本大题共3小题，每小题10分，共30分)

37．由IGBT构成的三相桥式逆变电路如图所示，设Ud=100V，采用180°导电控制方式，试回答以下问题：

(1)求输出相电压的基波幅值UAN1m和有效值UAN1。 (2)对应驱动信号波形画出各相对中点O的相电压波形。 (3)画出线电压Ubc波形。

38．三相全控桥整流电路如图所示，已知带大电感负载，α=30°、R=2Q、变压器二次相电压有效值U2=220V。试回答以下问题：

(1)计算输出电压平均值Ud和负载电流平均值Id； (2)计算晶闸管电流的平均值IVIAR和有效值IVI；

(3)计算晶闸管承受的最大正向电压UFM和最大反向电压URM。

39．单相全控桥式变流电路如图所示，工作于有源逆变状态，β=60°，变压器二次相电压有效值U2=220V，Ed=-150V，R=1Ω，L足够大可使负载电流连续，试回答以下问题： (1)画出输出电压ud的波形；

(2)画出晶闸管V14的电流波形iV14； (3)计算负载电流的平均值Id； (4)计算晶闸管电流的有效值IV1。