2004年4月全國高等教育自學考試電力電子變流技術(shù)試題

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一、單項選擇題(本大題共25小題,每小題1分,共25分)
    在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的,請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多選或未選均無分。
    1.處于阻斷狀態(tài)的晶閘管,只有在陽極與陰極間加正向電壓,且在門極與陰極間作何處理才能使其開通()
    A.并聯(lián)一電容B.串聯(lián)一電感
    C.加正向觸發(fā)電壓D.加反向觸發(fā)電壓
    2.晶閘管工作過程中,管子本身產(chǎn)生的管耗等于管子兩端電壓乘以()
    A.陽極電流B.門極電流
    C.陽極電流與門極電流之差D.陽極電流與門極電流之和
    3.功率晶體管(GTR)的安全工作區(qū)由幾條曲線所限定()
    A.3條B.2條
    C.5條D.4條
    4.單相半控橋式整流大電感負載電路中,為了避免出現(xiàn)一個晶閘管一直導通,另兩個整流二極管交替換相導通的失控現(xiàn)象發(fā)生,采取的措施是在負載兩端并聯(lián)一個()
    A.電容B.電感
    C.電阻D.二極管
    5.三相半波可控整流電阻性負載電路的控制角α為何值時,輸出電流波形會出現(xiàn)零點。(注意是出現(xiàn)一個零點,而不是一段為零的區(qū)域)()
    A.15°B.30°
    C.45°D.60°
    6.整流變壓器次級為星形接法的三相橋式不控整流電路,A、B、C三相分別接共陰極組的二極管V21、V23、V25,還分別接共陽極組的二極管V24、V26、V22.在這樣的接線方式下,二極管換相順序為()
    A.共陰A相→共陽C相→共陰B相→共陽B相→共陰C相→共陽A相→共陰A相
    B.共陰A相→共陽B相→共陰B相→共陽A相→共陰C相→共陽C相→共陰A相
    C.共陰A相→共陽C相→共陰B相→共陽A相→共陰C相→共陽B相→共陰A相
    D.共陰A相→共陽C相→共陰C相→共陽A相→共陰B相→共陽B相→共陰A相
    7.已知三相橋式不控整流電路交流側(cè)線電壓uAB的表達式為uAB=,則uCA的表達式為()
    A. B.
    C. D.
    8.三相全控橋式整流電路中晶閘管可能承受的反向電壓峰值為()
    A. B.
    C. D.
    9.大電感負載三相全控橋式整流電路輸出電流平均值表達式為()
    A. B.
    C. D.
    10.三相全控橋式整流電路在寬脈沖觸發(fā)方式下一個周期內(nèi)所需要的觸發(fā)脈沖共有六個,它們在相位上依次相差()
    A.60°B.120°
    C.90°D.180°
    11.電阻性負載三相半波可控整流電路,相電壓的有效值為U2,當控制角α=0°時,整流輸出電壓平均值等于()
    A.1.41U2 B.2.18U2
    C.1.73U2 D.1.17U2
    12.三相半波可控整流電路中的三個晶閘管的觸發(fā)脈沖相位互差()
    A.150°B.60°
    C.120°D.90°
    13.逆變電路是()
    A.AC/DC變換器B.DC/AC變換器
    C.AC/AC變換器D.DC/DC變換器
    14.將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能饋送給交流電網(wǎng)的變流器是()
    A.有源逆變器B.A/D變換器
    C.D/A變換器D.無源逆變器
    15.全控橋式變流器直流電動機卷揚機拖動系統(tǒng)中,當提升重物時,控制角為()
    A. B.
    C. D.
    16.全控橋式變流器直流電動機卷揚機拖動系統(tǒng)中,當提升重物時,Ud與Ed的關(guān)系為()
    A.UdEd
    C.Ud=Ed D.Ud=Ed=0
    17.全控橋式變流器直流電動機卷揚機拖動系統(tǒng)中,當降下重物時,輸出電壓平均值為()
    A.Ud=0 B.Ud<0
    C.Ud>0 D.Ud≥0
    18.全控橋式變流器直流電動機卷揚機拖動系統(tǒng)中,若使重物在某一高度停住時,則變流器的工作狀態(tài)是()
    A.有源逆變B.無源逆變
    C.整流D.臨界狀態(tài)
    19.三相全控橋式有源逆變電路,在考慮諧波影響時,輸出負載電流的有效值為()
    A.2Id B.
    C. D.
    20.在三相全控橋式有源逆變電路中,晶閘管可能承受正向電壓的峰值為()
    A.U2 B.
    C. D.
    21.晶閘管過電壓保護的元器件是()
    A.快速熔斷器B.RC電路
    C.快速開關(guān)D.電抗器
    22.晶閘管觸發(fā)電路除包括同步信號發(fā)生器、脈沖整形與功放外,還包括()
    A.驅(qū)動電路B.逆變器
    C.移相控制電路D.整流電路
    23.同步相控觸發(fā)電路的二種控制方式,對各組電路的電氣性能同一性要求較高的是()
    A.橫向控制B.垂直控制
    C.單脈沖方式D.時間比方式
    24.若增大SPWM逆變器的輸出電壓,可采用的控制方法是()
    A.增大三角波頻率B.增大三角波幅度
    C.增大正弦控制電壓頻率D.增大正弦控制電壓幅值
    25.升壓斬波電路中,已知電源電壓Ud=12V,導通比Kt=1/3,則負載電壓U0=()
    A.4V B.18V
    C.36V D.48V
    二、填空題(本大題共15小題,每小題1分,共15分)
    請在每小題的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。
    26.晶閘管反向重復峰值電壓等于反向不重復峰值電壓的___________.
    27.普通逆阻型晶閘管的管芯是一種大功率___________層結(jié)構(gòu)的半導體元件。
    28.可關(guān)斷晶閘管(GTO)的電流關(guān)斷增益βoff的定義式為βoff=___________.
    29.單相全控橋式整流大電感負載電路中,晶閘管的導通角θ=___________.
    30.將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能,并把交流電能直接提供給交流用電負載的逆變電路稱為___________逆變器。
    31.有源逆變產(chǎn)生的條件之一是:變流電路輸出的直流平均電壓Ud的極性必須與整流時輸出的極性___________,且滿足|Ud|<|Ed|.
    32.在單相全控橋式變流器控制直流電動機卷揚機拖動系統(tǒng)中,若使變流器工作于整流狀態(tài)時,需使控制角α___________.
    33.確定最小逆變角βmin要考慮的三個因素是晶閘管關(guān)斷時間toff所對應的電角度δ,換相重疊角γ和___________.
    34.接有續(xù)流二極管的單相半波可控變流電路,可在第___________象限工作。
    35.大型同步發(fā)電機勵磁系統(tǒng)處于勵磁運行狀態(tài)時,系統(tǒng)母線提供的交流電能經(jīng)變流器變換為___________,供給發(fā)電機勵磁繞組。
    36.斬波電路的直流調(diào)壓和直流調(diào)功原理,均可通過調(diào)節(jié)___________實現(xiàn)。
    37.同步相控橫向控制觸發(fā)電路由同步變壓器,同步信號發(fā)生器,移相控制電路,6倍頻脈沖信號發(fā)生器、___________、脈沖整形與功放電路構(gòu)成。
    38.DC/DC變換的兩種主要形式為逆變整流型和___________.
    39.固定脈寬的晶閘管斬波電路一般采用___________換流。
    40.在大電感負載三相全控橋式整流電路中,當α>60°時,在自然換相點之前整流輸出ud為正值,交流電源___________,電感儲能。
    三、簡答題(本大題共4小題,每小題5分,共20分)
    41.驅(qū)動電路為什么采取隔離措施?常用的驅(qū)動電路隔離方法有哪些?
    42.基于定頻調(diào)寬控制模式的直流脈寬調(diào)制(PWM)技術(shù)中,調(diào)制信號和載波信號各為什么信號?如何調(diào)節(jié)輸出脈沖寬度?
    43.指出造成逆變失敗的幾種主要原因。
    44.簡述有源逆變產(chǎn)生的條件。
    四、分析計算題(本大題共4小題,每小題10分,共40分)
    45.三相橋式不控整流大電感負載電路如下圖所示。R=4Ω、變壓器二次相電壓U2=220V.試計算整流輸出電壓平均值Ud和負載平均電流Id,計算晶閘管電流的平均值IV1AR、晶閘管電流的有效值IV1.
    46.單相全控橋式變流電路如下圖所示,工作于有源逆變狀態(tài),β=60°,U2=220V,Ed=-150V,R=1Ω,L足夠大,可使負載電流連續(xù),試按要求完成下列各項:
    (1)畫出輸出電壓ud的波形;
    (2)畫出晶閘管V11的電流波形iv11;
    (3)計算Ud、Id.
    47.三相全控橋式有源逆變電路如下圖所示,變壓器二次相電壓效值U2=220V,回路總電阻R∑=0.5Ω,平波電抗器L足夠大,可使負載電流連續(xù),若β=60°,Ed=-280V,試回答下列問題:
    (1)畫出輸出電壓Ud的波形;
    (2)畫出晶閘管V12的電流波形其iV12;
    (3)計算Ud、Id.
    48.由IGBT構(gòu)成的三相橋式逆變電路,如下圖所示,設Ud=100V,采用180°導電型。
    (1)求輸出電壓的基波幅值UAN1m和有效值VAN1.
    (2)對應驅(qū)動信號波形畫出各相對中點0的相電壓波形。
    (3)畫出線電壓UCA波形。