2004年4月全国高等教育自学考试电力电子变流技术试题

一、单项选择题（本大题共25小题，每小题1分，共25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.处于阻断状态的晶闸管，只有在阳极与阴极间加正向电压，且在门极与阴极间作何处理才能使其开通（）

　　A.并联一电容B.串联一电感

　　C.加正向触发电压D.加反向触发电压

　　2.晶闸管工作过程中，管子本身产生的管耗等于管子两端电压乘以（）

　　A.阳极电流B.门极电流

　　C.阳极电流与门极电流之差D.阳极电流与门极电流之和

　　3.功率晶体管（GTR）的安全工作区由几条曲线所限定（）

　　A.3条B.2条

　　C.5条D.4条

　　4.单相半控桥式整流大电感负载电路中，为了避免出现一个晶闸管一直导通，另两个整流二极管交替换相导通的失控现象发生，采取的措施是在负载两端并联一个（）

　　A.电容B.电感

　　C.电阻D.二极管

　　5.三相半波可控整流电阻性负载电路的控制角α为何值时，输出电流波形会出现零点。（注意是出现一个零点，而不是一段为零的区域）（）

　　A.15°B.30°

　　C.45°D.60°

　　6.整流变压器次级为星形接法的三相桥式不控整流电路，A、B、C三相分别接共阴极组的二极管V21、V23、V25，还分别接共阳极组的二极管V24、V26、V22.在这样的接线方式下，二极管换相顺序为（）

　　A.共阴A相→共阳C相→共阴B相→共阳B相→共阴C相→共阳A相→共阴A相

　　B.共阴A相→共阳B相→共阴B相→共阳A相→共阴C相→共阳C相→共阴A相

　　C.共阴A相→共阳C相→共阴B相→共阳A相→共阴C相→共阳B相→共阴A相

　　D.共阴A相→共阳C相→共阴C相→共阳A相→共阴B相→共阳B相→共阴A相

　　7.已知三相桥式不控整流电路交流侧线电压uAB的表达式为uAB=，则uCA的表达式为（）

　　A. B.

　　C. D.

　　8.三相全控桥式整流电路中晶闸管可能承受的反向电压峰值为（）

　　A. B.

　　C. D.

　　9.大电感负载三相全控桥式整流电路输出电流平均值表达式为（）

　　A. B.

　　C. D.

　　10.三相全控桥式整流电路在宽脉冲触发方式下一个周期内所需要的触发脉冲共有六个，它们在相位上依次相差（）

　　A.60°B.120°

　　C.90°D.180°

　　11.电阻性负载三相半波可控整流电路，相电压的有效值为U2，当控制角α=0°时，整流输出电压平均值等于（）

　　A.1.41U2 B.2.18U2

　　C.1.73U2 D.1.17U2

　　12.三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位互差（）

　　A.150°B.60°

　　C.120°D.90°

　　13.逆变电路是（）

　　A.AC/DC变换器B.DC/AC变换器

　　C.AC/AC变换器D.DC/DC变换器

　　14.将直流电能转换为交流电能馈送给交流电网的变流器是（）

　　A.有源逆变器B.A/D变换器

　　C.D/A变换器D.无源逆变器

　　15.全控桥式变流器直流电动机卷扬机拖动系统中，当提升重物时，控制角为（）

　　A. B.

　　C. D.

　　16.全控桥式变流器直流电动机卷扬机拖动系统中，当提升重物时，Ud与Ed的关系为（）

　　A.UdEd

　　C.Ud=Ed D.Ud=Ed=0

　　17.全控桥式变流器直流电动机卷扬机拖动系统中，当降下重物时，输出电压平均值为（）

　　A.Ud=0 B.Ud<0

　　C.Ud>0 D.Ud≥0

　　18.全控桥式变流器直流电动机卷扬机拖动系统中，若使重物在某一高度停住时，则变流器的工作状态是（）

　　A.有源逆变B.无源逆变

　　C.整流D.临界状态

　　19.三相全控桥式有源逆变电路，在考虑谐波影响时，输出负载电流的有效值为（）

　　A.2Id B.

　　C. D.

　　20.在三相全控桥式有源逆变电路中，晶闸管可能承受正向电压的峰值为（）

　　A.U2 B.

　　C. D.

　　21.晶闸管过电压保护的元器件是（）

　　A.快速熔断器B.RC电路

　　C.快速开关D.电抗器

　　22.晶闸管触发电路除包括同步信号发生器、脉冲整形与功放外，还包括（）

　　A.驱动电路B.逆变器

　　C.移相控制电路D.整流电路

　　23.同步相控触发电路的二种控制方式，对各组电路的电气性能同一性要求较高的是（）

　　A.横向控制B.垂直控制

　　C.单脉冲方式D.时间比方式

　　24.若增大SPWM逆变器的输出电压，可采用的控制方法是（）

　　A.增大三角波频率B.增大三角波幅度

　　C.增大正弦控制电压频率D.增大正弦控制电压幅值

　　25.升压斩波电路中，已知电源电压Ud=12V，导通比Kt=1/3，则负载电压U0=（）

　　A.4V B.18V

　　C.36V D.48V

　　二、填空题（本大题共15小题，每小题1分，共15分）

　　请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。

　　26.晶闸管反向重复峰值电压等于反向不重复峰值电压的___________.

　　27.普通逆阻型晶闸管的管芯是一种大功率___________层结构的半导体元件。

　　28.可关断晶闸管（GTO）的电流关断增益βoff的定义式为βoff=___________.

　　29.单相全控桥式整流大电感负载电路中，晶闸管的导通角θ=___________.

　　30.将直流电能转换为交流电能，并把交流电能直接提供给交流用电负载的逆变电路称为___________逆变器。

　　31.有源逆变产生的条件之一是：变流电路输出的直流平均电压Ud的极性必须与整流时输出的极性___________，且满足|Ud|<|Ed|.

　　32.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，若使变流器工作于整流状态时，需使控制角α___________.

　　33.确定最小逆变角βmin要考虑的三个因素是晶闸管关断时间toff所对应的电角度δ，换相重叠角γ和___________.

　　34.接有续流二极管的单相半波可控变流电路，可在第___________象限工作。

　　35.大型同步发电机励磁系统处于励磁运行状态时，系统母线提供的交流电能经变流器变换为___________，供给发电机励磁绕组。

　　36.斩波电路的直流调压和直流调功原理，均可通过调节___________实现。

　　37.同步相控横向控制触发电路由同步变压器，同步信号发生器，移相控制电路，6倍频脉冲信号发生器、___________、脉冲整形与功放电路构成。

　　38.DC/DC变换的两种主要形式为逆变整流型和___________.

　　39.固定脉宽的晶闸管斩波电路一般采用___________换流。

　　40.在大电感负载三相全控桥式整流电路中，当α>60°时，在自然换相点之前整流输出ud为正值，交流电源___________，电感储能。

　　三、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）

　　41.驱动电路为什么采取隔离措施？常用的驱动电路隔离方法有哪些？

　　42.基于定频调宽控制模式的直流脉宽调制（PWM）技术中，调制信号和载波信号各为什么信号？如何调节输出脉冲宽度？

　　43.指出造成逆变失败的几种主要原因。

　　44.简述有源逆变产生的条件。

　　四、分析计算题（本大题共4小题，每小题10分，共40分）

　　45.三相桥式不控整流大电感负载电路如下图所示。R=4Ω、变压器二次相电压U2=220V.试计算整流输出电压平均值Ud和负载平均电流Id，计算晶闸管电流的平均值IV1AR、晶闸管电流的有效值IV1.

　　46.单相全控桥式变流电路如下图所示，工作于有源逆变状态，β=60°，U2=220V，Ed=-150V，R=1Ω，L足够大，可使负载电流连续，试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Ud、Id.

　　47.三相全控桥式有源逆变电路如下图所示，变压器二次相电压效值U2=220V，回路总电阻R∑=0.5Ω，平波电抗器L足够大，可使负载电流连续，若β=60°，Ed=-280V，试回答下列问题：

　　（1）画出输出电压Ud的波形；

　　（2）画出晶闸管V12的电流波形其iV12；

　　（3）计算Ud、Id.

　　48.由IGBT构成的三相桥式逆变电路，如下图所示，设Ud=100V，采用180°导电型。

　　（1）求输出电压的基波幅值UAN1m和有效值VAN1.

　　（2）对应驱动信号波形画出各相对中点0的相电压波形。

　　（3）画出线电压UCA波形。