发布于：2005-07-01 13:01:01
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二000年上半年全国高等教育自学考试
电力电子变流技术试题
电力系统及其自动化专业
注意：准考证号和姓名不写、不写全或写在密封线外者，试卷作废。
（可以使用计算器）
一、 空题（每小题1分，共15分）
1. 处于阻断状态的晶闸管，只有在阳极 ，且在门极加正向触发电压时，才能使其开通。
2. 造成在不加门极触发控制信号，即能使晶闸管从阻断状态转为导通状态的非正常转折有二种因素。一是阳极的电压上升率du/dt太快，二是 。
3. 功率集成电路PIC分为二大类，一类是智能功率集成电路，另一类是 集成电路。
4. 单相全控桥反电动势负载电路中，当控制角a大于不导电角δ时，晶闸管的导通角Ø= 。
5.将直流电能转换为交流电能又馈送回交流电网的逆变电路称为 逆变器。
6.确定最小逆变角βmin要考虑的三个因素是晶闸管关断时间taf所对应的电角度δ，安全裕量角Ø0和 。
7. 三相全控桥式有源逆变电路，每个晶闸管导通角1200，每隔 产生一次换相。
8. RC电路可用作直流侧的 保护元件。
9. 金属氧化物非线性压敏电阻可作为 保护元件。
10. 晶闸管变流器主电路要求角发电路的触发脉冲应具有一定的宽度，且前沿尽可能 。
11. 电流型逆变器中间直流环节以 贮能。
12. 电流源型逆变器的输出电流波形为 。
13. 在PWM斩波器中，电压比较器两个输入端信号分别是三角波信号和
14. 在升压斩波电路中，已知电源电压Ud=16V,导通比 ,则负载电压U0= V。
15. 功率晶体管的驱动电路，一般有恒流驱动电路和 驱动电种型。
二、单项选择题（每小题1分，共25分。从每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的号码写在题干后面的括号内）。
16.已经导通了的晶闸管可被关断的条件是流过晶闸管的电流（ ）
①减小至维持电流IH以下 ②减小至擎住电流IL以下
③减小至门极触发电流IG以下 ④减小至5A以下
17.功率晶体管的安全工作区由以下四条曲线限定:集电极-发射级允许最高击穿电压线,集电极最大允许直流功率线,集电极最大允许电流线和( )
①基极最大允许直流功率线 ②基极最大允许电压线
③临界饱和线 ④二次击穿触发功率线
18.对于同一晶闸管,维持电流IH与擎住电流IL的关系是( )
①IH≈(2~4)IL ②IL≈(2~4) IH ③IH=IL ④IH≥IL
19.可关断晶闸管，（GTO）的电流关断增益βaff的定义式为（ ）
① ②
③ ④
20. 单相半波可控整流电路中，晶闸管可能承受的反向峰值电压为（ ）
①U2 ② ③ ④
21. 单相半控桥式整流电阻性负载电路中，在负载两端并联一个续流二极管的目的是（ ）
①90° ②120° ③ 150° ④180°
22. 单相半控桥电感性负载电路中，在负载两端并联一个续流二极管的目的是（ ）
①增加晶闸管的导电能力 ②抑制温漂
③增加输出电压稳定性 ④防止失控现象的产生
23. 电阻性负载二相半波可控整流电路，控制角a的范围是（ ）
①30°~150° ②0°~120° ③15°~125° ④0°~150°
24. 三相全控桥式变流电路工作于有源逆变状态，处于关断状态的晶闸管承受的的反向电压的期间角为（ ）
①120° ②120°—β ③180°—β ④β
25. 在三相全控式变流电路直流电动机托动系统中，当a> 时，网侧功率因数为 （ ）
① ② ③ ④ 正负不定
26. 三相全控桥式变流电路工作于有源逆变状态，输出电压平均值Ud的表达式是（ ）
①Ud=- 2.34U2cosβ ②Ud=1.17U2cosβ
③Ud= 2.34U2cosβ ④Ud=-0.9U2cosβ
27.可在第二象限工作交流电路是（ ）
①单相全控桥 ②单相半控桥
③单相反并联(双重)全控桥 ④三相半波可控变流电路
28. 在高压直流输电系统中,变流器1和变流器2中间的直流环节起着功率传输作用,控制率流向的方法是( )
①调节变流1侧变压器 ②调节变流器2侧变压器
③同时调节两侧变压器
④调节变流器1和变流器2的Ud1、Ud2的极性和大小
29. 若减小SPWM逆变器输出电压基波幅值，可采用的控制方法是（ ）
①减小三角波频率 ②减小三角波幅度
③减小输入正弦控制电压幅值 ④减小输入正弦控制电压频率
30. SPWM逆变器有两种调制方式：双极性和（ ）
①单极性
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41. 在单项半波可控整流大电感负载有续流二极管的电路中，晶闸管的控制角a的最大移相范围是多少？晶闸管的导通角、续流二极管的导通与a关系如何？
42. 在三相全控桥式有源逆变电路中，以连接于A相的共阴极组晶闸管V11为例 ，说明其在一个周期中，导通及关断期两端承受电压波形的规律。
43. IGBT电压型单相桥式逆变电路及栅极驱动信号波
形如图所示，试对应驱动信号画出输出
电压U0及负载电流i0的波形。
44. 什么是时间比控制方式和瞬时值控制方式？时间比控制方式又有哪三种控制模式？
四、析计算题（每小题10分，共40分）
45. 单相全控桥式整流电路接大电感负载如图所示。
已知R=10Ω，a=45°，U2=100V，试回答：
（1） 计算输出整流电压Ud，输出电流平均值Id；
（2） 计算晶闸管电流的有效值IV1;
（3） 按裕量系数2确定晶闸管的额定电流。
46. 有一个三相半波可控整流电路如图所示。
已知带大电感负载，a=45°，R=2Ω变压器二次相电
压U2=380V。试计算负载的平均整流电压Ud和负载
电流Id，计算晶闸管电流的有效值IV1。
按裕量系数2确定晶闸管的额定电压。
47. 有一个三相全控桥整流电路如图所示。已知电感负载L=0.4H, a=300, R=2Ω,变压器二次相电压U2=220V。试画出Ud的波形，计算负载的平均整流电压Ud和负载电流Id,计算晶变压器二次电流的有效值I2。
48. 单相全控桥式有源逆变电路如图示，变压器二次电压交有效值U2=200V，回路总电阻R=1.2Ω平波电抗器L足够大，可使负载电流连续，当β=450，Ed=-188V时，按要求完成下列各项：
（1） 画出输出电压Ud的波形；
（2） 画出晶闸管V11的电流波形iv11；
（3） 计算晶闸管电流的平均值IvIAR0
二000年上半年全国高等教育自学考试
电力系统及其自动化专业
电力电子变流技术试卷答案及评分标准
一、填空题：每小题1分，共15分。
1. 承受正向电压 2. 阳极电压过高 3. 高压 4.
5. 有源 6. 换相重叠角γ 7. 600 8.过电压
9. 过电压 10. 陡 11. 电感 12.矩形波
13. 直流信号 14. 24 15. 比例
二、项选择题：每小题1分，共25分。
16.① 17.④ 18.② 19.① 20.② 21.④ 22.④ 23.④ 24.④ 25.①
26.① 27.③ 28.④ 29.③ 30.① 31.③ 32.② 33.② 34.② 35.③
36.① 37.③ 38.① 39.① 40.②
三、简答题；每小题5分，共20分。
41. a的最大移相范围1800 （2分）
晶闸管的导通角=Л-a （1.5分）
续流二极管的导通角=Л+a (1.5分)
42. V11导通期间为其正向管压降(≈0)为120°期间； （1分）
V11关断期间首先为承受线电压UAB为120°期间；（2分）
之后承受线电压UAC为120°期间。 （2分）
43.
44. 改变导通比的调压方式的时间比控制，（1分）恒流（恒压）的控制方式称为瞬时值控制，（1分）时间比控制又分为定频调宽，定宽调频、调宽调频三种模式。（3分）
四、分析计算题：每小题10分，共40分。
45.（1） （2分）
(2分)
(2) (2分)
(3) (2分)
2×2.85=5.7(A) (1分)
选额定电流为10(A)的晶闸管。 （1分）
46. 解：因为是大电感负载，负载电流连续，采用的公式为
（2分）
= （1分）
（1分）
（1分）
确定晶闸管电流的有效值
（1分）
=157.19×0.577=90.7A (1分)
晶闸管最大正、反向电压 (2分)
裕量系数2×UFm=1862V，选额定电压为2000V的晶闸管。（1分）
47. 解：, 可按大电感负载处理。（1分）
Ud的波形图 （2分）
=2.34×220×cos30°=445.83V (1分)
（1分）
（1分）
变压器二次电流的有效值I2
（2分）
48. 解：
（3）Ud=--0.9U2cosβ
=-127.3(V) (2分)
(2分)
(2分)
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