【冲刺】2027 年中国铁道科学研究院 085801 电气 工程《810 电力电子学 2：电力电子技术》考研冲刺 模拟五套题及参考答案

考研专业课模拟试题 模拟试题简介 试题名称： 【冲刺】2027 年中国铁道科学研究院 085801 电气工程《810 电力电子学 2：电力电子技术》考研冲刺模 拟五套题及参考答案 试题题型： 简答题+计算题 参考书目： 《电力电子技术(第 5 版)》王兆安、刘进军主编 适用院系： （000）不分院系所

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考研专业课模拟试题 目录 2027 年中国铁道科学研究院 085801 电气工程《810 电力电子学 2：电力电子技术》考研冲刺模拟五套题 及参考答案（一） ...........................................................................................................................................4 2027 年中国铁道科学研究院 085801 电气工程《810 电力电子学 2：电力电子技术》考研冲刺模拟五套题 及参考答案（二） ...........................................................................................................................................6 2027 年中国铁道科学研究院 085801 电气工程《810 电力电子学 2：电力电子技术》考研冲刺模拟五套题 及参考答案（三） ...........................................................................................................................................9 2027 年中国铁道科学研究院 085801 电气工程《810 电力电子学 2：电力电子技术》考研冲刺模拟五套题 及参考答案（四） .........................................................................................................................................12 2027 年中国铁道科学研究院 085801 电气工程《810 电力电子学 2：电力电子技术》考研冲刺模拟五套题 及参考答案（五） .........................................................................................................................................14

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考研专业课模拟试题 2027 年考研专业课模拟试题-冲刺阶段使用 2027 年中国铁道科学研究院 085801 电气工程《810 电力电子学 2：电力电子技术》考研冲刺模拟五套题 及参考答案（一） 一、简答题 1． 在三相全控桥式有源逆变电路中，以连接于 A 相的共阳极组晶闸管 V14 为例说明，在一个周期中， 其导通及关断期间两端承受电压波形的规律。掌и心博阅电子书 【答案】共阳极组三只晶闸管轮流导通 1200，其顺序是 VT4VT6VT2。所以，当 VT4 导通时，两端 电压为零；当 VT6 导通时，VT4 两端电压为线电压 uvu；当 VT2 导通时，VT4 两端电压为线电压 uwu。 2． 试说明 IGBT、GTR、GTO 和电力 MOSFET 各自的优缺点。掌ф心博阅║рс电子书 【答案】IGBT 优点：开关速度高，开关损耗小，具有耐脉冲电流冲击的能力，通态压降较低，输入阻 抗高，为电压驱动，驱动功率小 缺点：开关速度低于电力 MOSFET,电压，电流容量不及 GTO GTR 优点：耐压高，电流大，开关特性好，通流能力强，饱和压降低 缺点：开关速度低，为电流驱动，所需驱动功率大，驱动电路复杂，存在二次击穿问题 GTO 优点：电压、电流容量大，适用于大功率场合，具有电导调制效应，其通流能力很强 缺点：电流关断增益很小，关断时门极负脉冲电流大，开关速度低，驱动功率大，驱动电路复杂，开 关频率低 电力 MOSFET 优点：开关速度快，输入阻抗高，热稳定性好，所需驱动功率小且驱动电路简单，工作 频率高，不存在二次击穿问题 缺点：电流容量小，耐压低，一般只适用于功率不超过 10kW 的电力电子装置 3． 在三相半波可控整流电路中， 如果控制脉冲出现在自然换流点以前， 可能会出现什么情况？能否换相？ 掌й心博Т阅电子书 【答案】在三相半波可控整流电路中，如果每只晶闸管采用独立的触发电路，那么控制脉冲出现在自 然换流点以前，电路将停止工作；如果三只晶闸管采用同一个触发电路（对共阴极连接） ，则控制脉冲出 现在自然换流点以前，电路仍然能正常换相，但此时的控制角较大，输出电压较低。 二、计算题 4． 三相全控桥式整流电路如图所示，Ld=0..2H，Rd=4Ω，要求 Ud 从 0～220V 之间变化，试求：掌р 心博阅Р电子书 （1）不考虑控制角裕量时，整流变压器二次相电压 U2； （2）如电压、电流裕量取 2 倍，选择晶闸管型号； （3）整流变压器二次侧容量 S2； （4）电路的功率因数 cosΦ； （5）当触发脉冲距对应二次相电压波形原点多少电度角时，Ud 已为 0。

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考研专业课模拟试题 图 【答案】∵  L d  314  0.2  106  62.8 ＞＞4Ω ∴负载为大电感，流过负载的电流可看为直线 1）当α=0 时，输出电压平均值为 220V 由式 U d  2.34 U 2 COS 知 U 2 

220 Ud   94V 2.34COS 2.34

2）由题知， U Tn  2 U TM  2  6  94  460V 故取额定电压 500V ∵ Id Ud

Rd

 55 A ∴ I T 

1 I d  31.75 A 3

I T ( av )  2

I T  40.45 A 故取额定电流 50A 1.57

因此，选取晶闸管的型号为 KP50-5 3） I 2 

2 I d  0.816  55  44.9 A 3

S 2  3U 2 I 2  3  94  44.9  12.66 KV . A 4）∵ P d  UI  220  55  12100W ∴ COS 

P d  12100  0.956 S 2 12660

5． 三相全控桥式整流电路大电感负载，不接续流二极管，U2=220V，R=4Ω，α=600，试求： （1） 、输出电压平均值 Ud 和电流平均值 Id； （2） 、晶闸管电流平均值 Idt 和有效值 It； （3） 、变压器副边电流有效值 I2 和容量 S2。 【答案】 （1） U d  2.34 U 2 COS  2.34 X 220 X 0.5  257.4V

Id  Ud （2）

Rd

 64.35 A

I

dT



1 1   64.35  21.45 A I 3 d 3

IT 

1 I d  37.15 A 3 2 I d  0.816  64.35  52.54 A 3

（3） I 2 

S 2  3U 2 I 2  3  220  52.54  35.98 KV . A

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考研专业课模拟试题 2027 年中国铁道科学研究院 085801 电气工程《810 电力电子学 2：电力电子技术》考研冲刺模拟五套题 及参考答案（二） 一、简答题 1． 软开关电路可以分为哪几类？各有什么特点？ 【答案】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；根据软开关技术发展的历程可将软开关电路分为准谐振电路，零开关 PWM 电路和零 转换 PWM 电路。 准谐振电路：准谐振电路中电压或电流的波形为正弦波，电路结构比较简单，但谐振电压或谐振电流 很大，对器件要求高，只能采用脉冲频率调制控制方式。 零开关 PWM 电路：这类电路中引入辅助开关来控制谐振的开始时刻，使谐振仅发生于开关过程前后， 此电路的电压和电流基本上是方波，开关承受的电压明显降低，电路可以采用开关频率固定的 PWM 控制方 式。 零转换 PWM 电路：这类软开关电路还是采用辅助开关控制谐振的开始时刻，所不同的是，谐振电路是 与主开关并联的，输入电压和负载电流对电路的谐振过程的影响很小，电路在很宽的输入电压范围内并从 零负载到满负载都能工作在软开关状态，无功率的交换被消减到最小。 2． 变压器漏感对整流电路有什么影响？掌я心博阅电子书 【答案】出现换相重叠角，整流输出电压平均值 Ud 降低；整流电路的工作状态增多； 晶闸管的 di/dt 减小，有利于晶闸管的安全开通； 有时人为串入进线电抗器以抑制晶闸管的 di/dt； 换相时晶闸管电压出现缺口，产生正的 du/dt，可能使晶闸管误导通，为此必须加吸收电路； 换相使电网电压出现缺口，成为干扰源。 3． 什么是逆变失败？导致逆变失败的原因是什么？掌ㅜ心博阅电子书 【答案】 （1）在逆变电路中，使电源瞬时电压与直流电源 E 顺极性串联，出现很大的短路电流流过晶 闸管与负载，称为逆变失败或逆变颠覆。 （2）逆变失败的原因主要有：晶闸管损坏；触发电路不可靠或快速熔断器烧断；电源缺相以及逆变 角过小。 二、计算题 4． 单相桥式全控整流电路,U2=100V,负载中 R=20  ,L 值极大当  = 30 时,要求: ①作出 UD.ID.和 I2 的波形;掌р心博阅Р电子书 ②求整流输出平均电压 UD.电流 Id,变压器二次电流有效值 I2; ③考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。 【答案】 （1）①UD.ID.和 I2 的波形;如下图:

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