第6章习题-带答案

第6章交流—交流变换器习题（1）第1部分：填空题1.改变频率的电路称为变频电路，变频电路有交交变频电路和交直交变频电路两种形式，前者又称为直接变频电路，后者也称为间接变频电路。2.单相调压电路带电阻负载，其导通控制角的移相范围为0≤≤π，随的增大，Uo降低，功率因数降低。3.单相交流调压电路带阻感负载，当控制角＜(=arctan(L/R))时,VT1的导通时间逐渐缩短,VT2的导通时间逐渐延长。4.根据三相联接形式的不同，三相交流调压电路具有多种形式，TCR属于支路控制三角形联结方式，TCR的控制角的移相范围为90º-180º，线电流中所含谐波的次数为6k±1。5.晶闸管投切电容器选择晶闸管投入时刻的原则是：该时刻交流电源电压应和电容器电压相等。第2部分：简答题1.交流调压电路和交流调功电路有什么区别？二者各运用于什么样的负载？为什么？答：在每半个周波内通过对晶闸管开通相位的控制，可以方便地调节输出电压的有效值，这种电路称为交流调压电路。以交流电的周期为单位控制晶闸管的通断。改变通态周期数和断态周期数的比，可以方便地调节输出功率的平均值，这种电路称力交流调功电路。交流调压电路广泛用于灯光控制及异步电动机的软起动，也用于异步电动机调速。交流调功电路常用于电炉的温度控制，像电炉温度这样的控制对象，其时间常数往往很大，没有必要对交流电源的每个周期进行频繁的控制。只要以周波数为单位进行控制就足够了。2.单相交流调压电路带电阻负载和带阻感负载时所产生的谐波有何异同？答：两种负载时所产生的谐波次数均为3、5、7…次，都随着次数增加，谐波含量减少。但阻感负载时谐波含量要比电阻负载时小一些，而且控制角相同时，随着阻抗角的增加，谐波含量减少。3.斩控式交流调压电路带电阻负载时输入输出有何特性？答：斩控式交流调压电路带电阻负载时的输入为正弦波的交流电压，输出基波分量和输入电压同相位，位移因数为1。且输出负载电流及电压不含低次谐波，只含与开关周期T有关的高次谐波。4.三相交流调压电路采用三相四线接法时，存在何种问题？答：三相的3的整数倍次谐波是同相位的，不能在各相之间流动，全部流过零线，因此零线中会有很大的3次谐波电流及其它3的整数倍次谐波电流。当时，α=90º零线电流甚至和各相电流的有效值接近。5.三相交流调压电路采用三相三线接法带电阻负载时，试分析电流的谐波情况。答：电流中含有许多谐波，按傅里叶分析后可知，所含谐波次数为6k±1（k=1，2，3…），谐波的次数越低，其含量越大。6.什么是TCR，什么是TSC？它们的基本原理是什么？各有何特点？答：TCR是晶闸管控制电抗器电路，是支路控制三角形联结方式。通过对α角的控制可以连续调节流过电抗器的电流，从而调节电路从电网中吸收的无功功率。TSC是晶闸管投切电容器电路，可以跟据电网对无功的需求而改变投入电容器的容量，成为断续可调的动态无功功率补偿器。7.简述交流电力电子开关与交流调功电路的区别。答：交流调功电路和交流电力电子开关都是控制电路的接通和断开，但交流调功电路是以控制电路的平均输出功率为目的，其控制手段是改变控制周期内电路导通周波数和断开周波数的比。而交流电力电子开关并不去控制电路的平均输出功率，通常也没有明确的控制周期，而只是根据需要控制电路的开通和断开。另外，交流电力电子开关的控制频度通常比交流调功电路低得多。8.交流调功电路中电流的谐波有何特点？答：如果以电源周期为基准，电流中不含整数倍频率的谐波，但含有非整数倍频率的谐波，而且在电源频率附近，非整数倍频率谐波的含量较大。第3部分：计算题1.调光台灯由单相交流调压电路供电，设该台灯可看作电阻负载，在α=0°时输出功率为最大值，试求功率为最大输出功率的80%，50%时的开通角α。2.采用两晶闸管反并联相控的交流调压电路，输入电压Ui＝220V，负载电阻R＝5W。如1＝2＝/3,求：(1)输出电压及电流有效值(2)输出功率(3)单个晶闸管的电流有效值(4)电路的功率因数3.一单相交流调压器，电源为工频220V，阻感串联作为负载，其中R=0.5Ω，L=2mH。试求：①控制角α的移相范围；②负载电流的最大有效值；③最大输出功率及此时电源侧的功率因数；3.采用两晶闸管反并联相控的交流调功电路，输入电压Ui＝220V，负载电阻R＝5W。晶闸管导通20个周期，关断40个周期。求:(1)输出电压有效值Uo,(2)负载功率Po,(3)电路的功率因数λ。4.