交流电路试题课件
【新版】
§5-1 交流电的基本概念
一、填空题
1、直流电的方向________________的变化而变化；交流电的方向___________的变化而变化，正弦流电则是大小和方向按_____________变化。
2、交流电的周期是指___________________________________，用符号__________表示，其单位为_______；交流电的频率是指_________________________,用符号
_________表示，其单位为__________。他们的关系是_____________。
3、我国动力和照明用电的标准频率为__________Hz，习惯上你为工率，其周期是
_______s，角频率是________rad/s。
4、正弦交流电的三要素是___________、___________和_____________。
5、有效值与最大值之间的关系为____________________，有效值与平均值之间的关系为_____________________。在交流电路中同常用__________值进行计算。
6、已知一正弦交流电流
?
?
?
?
?
-
=
4
314
sin
π
t
i
，则该交流电的最大值为_________，有效值
为________，频率为_________，周期为_________，初相位为__________。
7、阻值为R的电阻接入2V的直流电路中,其消耗功率为P,如果把阻值为R的电阻接到最大值为2V的交流电路中,它消耗的功率为__________。
二、判断题
1、用交流电压表测得交流电压是220V,则此交流电压的最大值是380V。( )
2、一只额定电压为220V的白炽灯，可以接到最大值为311V的交流电源上。（）
3、用交流电表测得交流电的数值是平均值。（）
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三、选择题
1、交流电的周期越长，说明交流电变化得（ ） A 、 越快 B 、 越慢 C 、 无发判断
2、以知交流电流，当t ＝0时的值A
i 10=，初相位为30度，则这个交流电的有效值为
（）A 。
A 、 0.5
B 、 1.414
C 、 1
D 、 2
3、已知一个正弦交流电压波形如图5－1所示，其瞬时值表达式为（ ）V 。
A 、
??? ??-=2sin 10πωt u B 、?
?? ??
--=2sin 10πωt u C. ()πω+=t u sin 10 4、已知V t u ??? ??
+=6314sin 201π，V t u ??? ??-=3314sin 402π，则（ ）。
A 、u 1比u 2超前30°
B 、u 1比u 2滞后 30°
C 、u 1比u 2超前过90°
D 、不能判断相位差
5、已知()A t i ?-=90314sin 101，()A t i ?-=30628sin 102，则（ ）。 A 、?6021超前比i i B 、?6021滞后比i i C 、?9021超前比i i D 、不能判断相位差 四、问答题
1、让8A的直流电流和最大值为10A的交流电流分别通过阻值相同的电阻，在相同时间内，哪个电阻发热最大？为什么？
2、一个电容器只能承受1000V的电流电压，能否将它接到有效值为1000V的交流电路中使用？为什么？
六、计算题
1、图5－2所示为一个按正弦规律变化的交流电流的波形图，试根据波形图指出它的周期、频率、角频率、初相、有效值，并写出它的解析式。
2、已知正弦电动析势的最大值为220V，频率为50Hz，初相位为30度，试写出此电动势的解析式，绘出波形图，并求出t＝0.01s时的瞬时值。
§5－2 正弦交流电的相量图表示法
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一、填空题
1、常用的表示正弦量的方法有____________、____________和_____________，它们都能将正弦量的三要素准确地表示出来。
2、作相量图时，通常取_______(顺、逆)时针转动的角度为正，同一相量图中，各正弦量的_______应相同。
3、用相量表示正弦交流电后，它们的加、减运算可按__________________法则进行。 二、选择题
1、图5－3所示相量图中，交流电压1u 和2u 的相位关系是( )。
A 、?7521超前比u u
B 、?7521滞后比u u
C 、?3021超前比u u
D 、无法确定 2.
同一相量图中的两个正弦交流电,( )必须相同。
A 、有效值
B 、初相
C 、频率 三、计算题
1.试分别画出下列两组的相量图,并求其相位差,指出它们的相位关系。
(1)
V
t u )6
314sin(201π
+
=，
V
t u )3
314sin(402π
-
=
(2)A
t i )2
314sin(41π
+
=，
A
t i )2314sin(82π
-=
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§5-3 纯电阻电路 一、填空题
1、纯电阻正弦交流电路中,电压有效值与电流值有效值之间的关系为_________，电压与电流在相位上的关系为_________。
2、在纯电流电路中,已知断电压V t u )30314sin(311?+=，其中Ω=1000R ，那么电流
=i _______________________，电压与电流的相位=?__________，电阻上消耗的功率P=___________W 。
3、平均功率是指_____________________________________________，平均功率又称_______________。 二、选择题
1、正弦电流过电阻元件时,下列关系式正确的是( )。
A 、
R U I m =
B 、 R U I =
C 、R U
i =
D 、
R U I m = 2、已知一个电阻上的电压
V
t u )2
314sin(210π
-
=，测得电阻上所消耗的功率为
20W ，则这个电阻的阻值为( )Ω。 A 、5 B 、10 C 、40 三、计算题
1.一个220V/500W 的电炉丝，接到V
t u )32
sin(2220πω-=的电源上，求流过电炉丝
的电流解析式，并画出电压、电流相量图。
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2、一个220V/25W 的灯泡接在V t u )60314sin(2220?+=的电源上，试求:(1)灯泡的工作电阻；(2)电流的瞬时值表达式；（3）电压、电流的相量图。
§５-４纯电感电路 一、填空题
1、在纯电感正弦交流电路中，电压有效值与电流有效值之间的关系为___________，电压与电流在相位上的关系为________________________。
2、感抗是表示_____________________________的物理量，感抗与频率成_________比，其值=L X _____________，单位是_________；若线圈的电感为0.6H ，把线圈接在频率为50Hz 交流电路中，=L X __________Ω。
3、在纯电感正弦交流电路中,有功功率P=_______W,无功功率L Q 与电流I 、电压L U 、感抗L X 的关系为: L Q =__________=____________=____________。
4、一个纯电感线圈若接在直流电源上，其感抗=L X _______Ω，电路相当于________。
5、在正弦交流电路中,已知流过电感元件的电流I=10A,电压V t u )1000sin(220=，则电流=i ___________________A ，感抗=L X __________Ω，电感L=__________H ，无功功率=L Q _________var 。 二、选择题
1、在纯电感电路中,已知电流的初相角为?60，则电压的初相角为( )。
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A 、?30
B 、?60
C 、?90
D 、?120
2、在纯电感正弦交流电路中，当电流A t I i )314sin(2=时，则电压( )V 。
A 、
)2314sin(2π
+
=t IL u B 、
)2314sin(2π
ω-
=t L I u C 、
)
2314sin(2π
ω+
=t L I u
3、在纯电感正弦交流电路中，电压有效值不变，增加电源频率时，电路中电流( )。 A 、增大 B 、减小 C 、不变
4、下列说法正确的是( )。 A 、无功功率是无用的功率
B 、无功功率是表示电感元件建立磁场能量的平均功率
C 、无功功率是表示电感元件与外电路进行能量交换的瞬间时功率的最大值 三、问答与计算题
3、一个L ＝0.5H 的线圈接到220V 、50Hz 的交流电源上,求线圈中的电流和功率.当电源频率变为100Hz 时,其他条件不变,线圈中的电流和功率有是多少?
4、把电感为10mH 的线圈接到
V
t u )6314sin(141π
-=的电源上。试求:(1)线圈中电流的有效值；(2)写出电流瞬间时值表达式；(3)画出电流和电压相应的相量图；(4)无功功率。
§5-5 纯电容电路 一、填空题
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1、在纯电容交流电路中，电压有效值与电流有效值之间的关系为__________，电压与电流在相位上的关系为______________________。
2、容抗是表示____________________________的物理量，容抗与频率成_______比，其值
=
C X ______________，单位是________；100pF 的电容器对频率是106Hz 的高频
电流和50Hz 的工频电流的容抗分别是_____________和_______________。 3、在纯电容正弦交流电流中，有功率P=_________W ，无功功率
L Q =_________=________=__________。
4、一个电容器接在直流电源上,其容抗=L X __________，电路隐定后性当于___________。
5、在正弦交流电流中,已知流过电容元件的电流I=10A ，电压V t u )1000sin(220=，则电流=i _____________________，容抗=
C X __________，电容C=_____________，无
功功率
=
C Q _________________ 。
二、选择题
1、在纯电容正弦交流电流中，增大电源频率时，其他条件不变，电路中电流将（ ）。
A 、增大
B 、减少
C 、不变
2、在纯电容交流电路中，当电流
A
t I i c )2
314sin(2π
+
=时，电容上电压为（ ）V 。
A 、
)
2314sin(2π
ω+
=t C I u c
B 、)314sin(2t
C I u c ω=
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C 、
)314sin(1
2t C I
u c ω=
3、若电路某元件的电压
V
t u )2314sin(36π
-=，电流A t i )314sin(4=，则元件是（ ）。
A 、电阻
B 、电感
C 、电容
4、加在容抗为100Ω的纯电容两端的电压
V
t u c )3sin(100π
ω-=，则通过它的电流应是（ ）A 。
A 、
)
3sin(π
ω+
=t i c B 、
)
6sin(π
ω+
=t i c
C 、
)
3sin(2π
ω+
=t i c D 、
)
6sin(2π
ω+
=t i c
三、计算题
1.把一个电容F C μ5.58=的电容器，分别接到电压为220V 、频率为50Hz 和电压220V 、频率为500Hz 的电源上。试分别电容器的容抗和电流的有消值。
2.电容器的电容F C μ40=，把它接到
V t u )3314sin(2220π-=的电源上。试求：（1）电容的容抗；（2）电流的有效值；（3）电流瞬时值表达式；（4）作出电流、电压相量图；（5）电路的无功功率。
§5-6 RLC 串联电路 一、填空题
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1、一个电感线圈接到电压为100V 的直流电源上，测得电流为20A ，接到频率为50Hz 、电压为200V 的交流电源上，测得电流为28.2A ，则线圈的电阻R=____________，电感L=________mH 。
2、在RL 串联正弦交流电路中，已知电阻R=6Ω，感抗XL=8Ω，则电阻抗Z=_________Ω,总电压_______________电流的相位差=?____________，如果电压
V
t u )6
314sin(220π
+
=，则电流=i _______________________________，电阻上电压
=R U ____________，电感上电压=L U ________________。
3、在RC 串联正弦交流电路中，已知电阻Ω=8R ，容抗Ω=6L X ，则电路阻抗
Ω=_________Z ，总电压____________电流的相位差_________=?，如果电压
V
t u )6
314sin(220π
+
=，则电流=i _______________________________，电阻上电压
=R U ____________，电感上电压=C U ________________。
4、已知某交流电路，电源电压V
t u )6sin(2100π
ω-=，电路中通过的电流A
t I i )2
sin(210π
ω-
=，则电压和电流之间的相位差是____________，电路的功率因数
_________cos =?，电路中消耗的有功功率________=P ，电路的无功功率
___________=Q ，电源输出的视在功率_____________=P 。
二、选择题
1、白炽灯与电容器组成如图题1所示的电路，由交流电源供电，如果交流电的频率减小，则电容器的（）。
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题1 题2
A 、电容增大
B 、电容减小
C 、容抗增大
D 、容抗减小
2、白炽灯与线圈组成如图题2所示的电路，由交流电源供电，如果交流电的频率增大，则线圈的（）。
A 、电感增大
B 、电感减小
C 、感抗增大
D 、感抗减小
3、两只同规格的无铁心线圈，分别加上220V 的直流电压与220V 的交流电压，我们可以发现（）。 A 、由于是同一元件，
交
直U U ，所以发热一样快 B 、无法比较两线圈发热快慢
C 、加交流电压时发热快
D 、加直流电压时发热快
4、如图所示，三个灯泡均正常发光，当电源电压不变，频率f 变小时，灯的亮度变化情况是（）。
5、在图所示RL 串联电路中，电压表PV1的读数为10V ，PV2的读数也为10V ，则电压表V 的读数应为（）V 。
A 、0
B 、10
C 、14.1
D 、20
A 、 HL1不变，HL2变暗，HL3
变暗
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6、在图所示电路中，当交流电源的电压大小不变而频率降低时，电压表的读数将（）。
A 、增大
B 、减小
C 、不变
7、四个RLC 串联电路的参数如下，其中只有（）属电感性电路。
A 、Ω=5R ，Ω=7L X ，Ω=4C X
B 、Ω=5R ，Ω=4L X ，Ω
=7C X C 、Ω=5R ，Ω=4L X ，Ω=4C X D 、Ω=5R ，Ω=5L X ，Ω=5C X
三、计算题
1、把一个电阻为Ω20、电感为48mH 的线圈接到
V
t u )2
314sin(2220π
+
=的交流电源
上。求：（1）线圈的感抗；（2）线圈的阻抗；（3）电流的有效值；（4）电流的瞬时值表达式；（5）线圈的有功功率、无功功率和视在功率。
3、把一个电阻为Ω60的电阻器和容量为uF 125的电容器串联后接到
V t u )2
100sin(2110π
+=的交流电源上。求：（1）电容的容抗；（2）电路的阻抗；
（3）电流的有效值；（4）电流的瞬时值表达式；（5）电路的有功功率、无功功率和视在功率；（6）功率因数；（7）若将RC 串联电路改接接到110V 直流电源上，则电路中电流又为多少？
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4、一个线圈和一个电容器相串联，已知线圈的电阻R=4Ω，
X L =3Ω，外u=2202sin （314t+π/4）V 的电压，i=442sin （314t+84°）A ，试求：（1）电路的阻抗；（2）电路的容抗；（3）U R 、U L 、U C ，并作出相量图；（4）有功功率、无功功率和视在功率。
四、实验题
1、怎样测出一个实际线圈的电阻和电感（设计测试电路，器材自选）
2、在白炽灯和镇流器串联的实验中，用万用表的交流电压档测量电路各部分的电压，测得的结果是：电路端电压U=220V ，白炽灯两端电压U1=110V ，镇流器两端电压U2=190V ，U1+U2>U ，怎样解释这个结果？
3、如图所示，三个电路中的电源和灯泡是相同的，灯泡都能发光，哪种情况下灯泡亮度最大，哪种情况下灯泡亮度最暗？为什么？
第六章 三相交流电路
§6—1 三相交流电源
一、填空题
1.三相交流电源是三个、而的单相交流电源按一定方式
的组合。
2.由三根线和一根线所组成的供电线路，称为三相四线制电网。三相电
动势到达最大值的先后次序称为。
3.三相四线制的供电系统可输出两种电压供用户选择，即电压和电压。
这两种电压的数值关系是，相位关系是。
4.如果对称三相交流电源的U相电动势e u=E m sin（314t+π/6）V，那么其他两相
的电动势分别为e v= ，e w= .
二、判断题
1.一个三相四线制供电线路中，若相电压为220V，则电路线电压为311V。（）
2.三相越接近对称，中线电流就越小。（）
3.两根相线之间的电压叫相电压。（）
4.三相交流电源是由频率、有效值、相位都相同的三个单个交流电源按一定方式组合
起来的。（）
三、选择题
1.某三相对称电源相电压为380V，则其线电压的最大值为（）V。
A、3802
B、3803
C、3806 3802/3
2.已知在对称三相电压中，V相电压为u v=2202sin（314t+π），则U相和W相电压
为（）V。
A
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A
、u U=2202sin（314t+π/3）u W=2202sin（314t-π/3）
B、u U=2202sin（314t-π/3）u W=2202sin（314t+π/3）
C、u U=2202sin（314t+2π/3）u W=2202sin（314t-2π/3）
3、三相交流电相序U—V—W—U属（）
A、正序
B、负序
C、零序
4、在如图6—1所示三相四线制电源中，用电压表测量电源线的电压以确定零线，测得结果U12=380V，U23=220V，则（）。
A、2号为零线；
B、3号为零线；
C、3号为零线
5、已知某三相发电机绕组连接成星形时的相电压u
U
=2202sin（314t+30°）V，
u
v
=2202sin（314t-90°）V，u W=2202sin（314t+150°）V，则当t=10S时，它们之和为（）V。
A、380；
B、0；
C、3802
四、问答题与计算题
1、如果给你一个验电笔或者一个量程为500V的交流电压表，你能确定三相四线制供
电线路中的相线和中线吗？试说出所用方法。
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2、发电机三相绕组连接成星形，设其中两根相线之间的电压u UV=3802sin（ωt-30°）
V，试写出所有相电压和线电压的解析式。
§6—2 三相负载的连接方式
一、填空题
1.三相对称负载作星形连接时，U Y相= U Y线，且I Y相= I Y线，此时中性线电流
为。
2.三相对称负载作三角形连接时，U△相= U△线，且I△相= I△线，各线电流比相应的
相电流。
3.不对称星形负载的三相电路，必须采用供电，中线不允许安装和。
4.三相对称电源线电压U L=380V，对称负载每相阻抗Z=10Ω，若接成星形，则线电流
I线= A，若接成三角形，则线电流I线= A。
5.三相对称负载无论接成星形还是，其总有功功率均为P= ，无功功率均为
Q= ，视在功率均为S= 。
6.某对称三相负载，每相负载的额定电压为220V，当三相电源的线电压为380V时，
负载应作连接；当三相电源的线电压为220V时，负载应作连接。
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7.
在电源不变的情况下，对称三相负载分别接成星形和三角形，有I△相= I Y相，I△线=
I Y线，P△= P Y。
8.如图6—2所示的三相对称负载，若电压表V1的读数为380V，则电压表V2的读数为；若电流表A1的读数为10A，则电流表A2的读数为。
9.如图6—3所示三相对称负载，若电压表V1的读数为380V，则电压表V2的读数为；若电流表A1的读数为10A，则电流表A2的读数为。
二、判断题
1.三相对称负载的相电流是指电源相线上的电流。（）
2.在对称负载的三相电路中，中性线上的电流为0。（）
3.三相对称负载作三角形连接时，线电流的有效值是相电流有效值的3倍，且
相位比相应的相电流超前30°。（）
4.一台三相电动机，每个绕组的额定电压是220V，现三相电源的线电压是
380V，则这台电动机的绕组应接成三角形。（）
三、选择题
1.三相电源星形连接，三相负载对称，则（）。
A、三相负载三角形连接时，每相负载的电压等于电源线电压。
B、三相负载三角形连接时，每相负载的电流等于电源线电流。
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C、三相负载星形连接时，每相负载的电压等于电源线电压。
D、三相负载星形连接时，每相负载的电流等于电源线电流的1/3。
2.同一三相对称负载在同一电源中，作三角形连接时三相电路的相电流、线电
流、有功功率分别是星形连接时的（）倍。
A、3、3、3
B、3、3、3
C、3、3、3
D、3、3、3
3.如图6—4所示，三相电源线电压为380V，R1=R2=R3=10Ω，则电压表和电流
表的读数分别为（）。
A、220V、22A
B、380V、38A、
C、380V 、383A
四、计算题
1、在线电压为220V的对称三相电路中，每相接220V/60W的灯泡20盏。电灯应
接成星形还是三角形？画出连接电路图并求各相电流和各线电流。
2、一个三相电炉，每相负载电阻为22Ω，接到线电压为380V的对称三相电源上。
（1）当电炉接成星形时，求相电压、相电流和线电流；（2）当电炉接成三角形时，求相电压、相电流和线电流；
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3、对称三相负载作三角形连接，其各相电阻R=8Ω，感抗XL=6Ω，将它们接到线电压为380V 的对称电源上，求相电流、线电流和负载的总有功功率。
五、
分析和实验题
1、将图6—5中三组三相负载分别按三相三线制星形、三相三线制三角形和三相四线制星形连接，接入供电线路。
L1L2L3N
图6—5
2、在图6—6所示电路中，发电机每相电压为220V ，每盏白炽灯的额定电压都是220V ，指出本图连接中的错误，并说明错误的原因。
L1L2L3N
图6—6
电力电子课程设计单相交流调压电路电力电子 课程设计说明书 题目: 单相交流调压电路课程设计 院系: 水能 专业班级: 学号: 学生姓名: 摘要 交流调压电路广泛用于灯光控制(如调光灯和舞台灯光控制)及异步电动机的软启动，也用于异步电动机调速。在电力系统中，这种电路还常用于对无功功率的连续调节。此外，在高电压小电流或低电压大电流直流电源中，也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。在这些电源中如采用晶闸管相控整流电路，高电压小电流可控直流电源就需要很多晶闸管串联;同样，低电压大电流直流电源需要很多晶闸管并联。这都是十分不合理的。采用交流调压电路在变压器一次侧调压，其电压、电流值都比较适中，在变压器二次侧只要用二极管整流就可以了。这样的电路体积小、成本低、易于设计制造。单相交流调压电路是对单相交流电的电压进行调节的电路。用在电热制、交流电动机速度控制、灯光控制和交流稳压器等合。与自耦变压器调压方法相比，交流调压电路控制简便，调节速度快，装置的重量轻、体积小，有色金属耗也少。 目录
1、电路设计的目的及任 务 .................................................................... 1 1.1课程设计的目的与要 求 (1) 1.2课程设计的内 容 ..................................................................... (1) 1.3仿真软件的使 用 ..................................................................... (2) 1.4设计方案选 择 ..................................................................... ....... 2 2、单相交流调压主电路设计及分 析 (3) 2.1 电阻性负 载 ..................................................................... (3) 2.1.1 电阻性负载的交流调压器的原理分析 (3) 2.1.2 结果分 析 ..................................................................... (6)
《单相、三相交流电路》功率计算公式
三相电源一般都是对称的，多用三相四线制 三相负载包括：星型负载和三角形负载 不对称时：各相电压、电流单独计算，对称时：只需计算一相。 千瓦电流值：220v阻性： 1000w/220v=4.5A 220v感性：1000w/(220*0.8)=5.5A 380v阻性：1000w/3/220v=1.5A 380v感性：I线=1000w/(380*1.7*0.8)=1.9A 三相四线制中的零线截面通常选为相线截面的1/2左右。在单相线路中，零线与相线截面相同。 U相220v×√3=U线380v U相380v×√3=U线660v 220v×3=660v (三角：线电压=相电压=380v) 相电流：(负载上的电流)，用Iab、Ibc、Iac表示。相电压：任一火线对零线的电压U A、U B、U C 线电流：(火线上的电流)，用I A、I B、I C表示。线电压：任意两火线间的电压U AB、U BC、U CA 星形：I线(IA、IB、IC)=I相(Iab、Ibc、Iac)，U线=380V(UAB、UBC、UCA)=√3×U相(UA、UB、UC=220V)， P相=U相×I相， P总=3P相=√3×U线×I相=√3×U线×I线； 三角：I线(IA、IB、IC)=√3×I相(Iab、Ibc、Iac)，U线=380V(UAB、UBC、UCA)=U相(UA、UB、UC)，P相=U相×I相，P总=3P相=√3×I线×U相=√3×I线×U线。
单相电有功功率：P= U相I相cosφ 1千瓦=4.5-5.5A 三相电有功功率： P总=3U相I相cosφ=3x220xI相cosφ P总=√3U线I线cosφ=1.732x380xI线cosφ三相电1千瓦线电流：IA、IB、IC：=P总/√3U线cosφ=1000kw/(380x√3x0.8)=2A 铜线的安全截流量为5-8A/平方毫米，铝线的安全截流量为3-5A/平方毫米。 在单相电路中，每1平方毫米的铜导线可以承受1KW功率负载； 三相平衡电路，每1平方毫米的铜导线可以承受2-2.5KW的功率。 相电压：三根火线中任意相线与零线之间的电压叫相电压Ua.Ub,Uc 线电压：三相电路中A、B、C三相引出线相互之间的电压,又称线电压。 不论星形接线还是三角形接线,三个线电压分别是UAB、UBC和UCA,
第1章 试题库 第2章 三、单项选择题（建议每小题2分） 1、当电路中电流的参考方向与电流的真实方向相反时，该电流（ B ） A 、一定为正值 B 、一定为负值 C 、不能肯定是正值或负值 2、已知空间有a 、b 两点，电压U ab =10V ，a 点电位为V a =4V ，则b 点电位V b 为（ B ） A 、6V B 、－6V C 、14V 3、当电阻R 上的u 、i 参考方向为非关联时，欧姆定律的表达式应为（ B ） A 、Ri u = B 、Ri u -= C 、 i R u = 4、一电阻R 上u 、i 参考方向不一致，令u =－10V ，消耗功率为0.5W ，则电阻R 为（ A ） A 、200Ω B 、－200Ω C 、±200Ω 5、两个电阻串联，R 1：R 2=1：2，总电压为60V ，则U 1的大小为（ B ） A 、10V B 、20V C 、30V 6、已知接成Y 形的三个电阻都是30Ω，则等效Δ形的三个电阻阻值为（ C ） A 、全是10Ω B 、两个30Ω一个90Ω C 、全是90Ω 7、电阻是（ C ）元件，电感是（ B ）的元件，电容是（ A ）的元件。 A 、储存电场能量 B 、储存磁场能量 C 、耗能 8、一个输出电压几乎不变的设备有载运行，当负载增大时，是指（ C ） A 、负载电阻增大 B 、负载电阻减小 C 、电源输出的电流增大 9、理想电压源和理想电流源间（ B ） A 、有等效变换关系 B 、没有等效变换关系 C 、有条件下的等效关系 10、当恒流源开路时，该恒流源内部（ B ） A 、有电流，有功率损耗 B 、无电流，无功率损耗 C 、有电流，无功率损耗 五、计算分析题（根据实际难度定分，建议每题在6～12分范围） 1、图1.5.1所示电路，已知U =3V ，求R 。（2Ω）
单相交流调压电路课程 设计 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
《电力电子技术》课程设计设计题目: 单相交流调压电路 院(系): 能源工程学院 专业年级: 13级电气二班 姓名: 徐刚刚 学号: 指导教师: 荆红莉 2015年12月 28日
课程设计（论文）任务及评语 院（系）：能源工程学院教研室：电气工程及其自动化 ： 成 绩 ： 平 时 20% 论 文 质 量 60% 答 辩 20% 以 百 分 制 计 算 前 言 电 力 电 子 技 术 是研究采用电力电子器件实现对电能的交换和控制的科学，是20世纪50年代诞生， 70年代迅速发展起来的一门多学科互相渗透的综合性技术学科。这些技术包括以节约 能源、提高照明质量为目的的绿色照明技术；以节约能源、提高运行可靠性并更好地 满足产要求为目的的交流变频调速技术，以提高电力系统运行的稳定性、可控制性为
目的，并可有效节能的灵括（柔性）交流输电技术等等。随着电力半导体制造技求、徽电子技术、汁算机技术，以及控制理论的不断进步。电力电子技求向着大功率、高频化及智能化方向发展，应用的领域将更加广阔。 交流调压电路广泛应用于灯光控制，如调光台灯和舞台灯光控制及其异步电动机的软启动，也应用于异步电机调速。在电力系统中，这种电路也用于对无功功率的调节。 目录
1 单相交流调压电路的设计 设计目的和要求分析 =210伏。要求分设计一个单相交流调压电路，要求触发角为60度。输入交流U 2 析： 1. 单相交流调压主电路设计，原理说明； 2．触发电路设计，每个开关器件触发次序与相位分析； 3．保护电路设计，过电流保护，过电压保护原理分析； 4．参数设定与计算(包括触发角的选择，输出平均电压，输出平均电流，输出有功功率计算，输出波形分析，器件额定参数确定等可自己添加分析的参数)； 5. 相关仿真结果。 由以上要求可知该系统设计可分为四个部分：交流调压主电路设计、触发电路设计、保护电路设计及相关计算和波形分析部分。 2 设计方案选择 本系统主要设计思想是：采用两个晶闸管反向并联加负载为主电路，外加触发电路；触发电路控制晶闸管的导通，从而控制输出。其系统框图如下所示： 3 控制电路。在每半个周波内通过对晶间管开通相位的控制，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。这种电路还用干对无功功率的连续调节。此外，在高电压小电流或低电压大电流直流电源中，也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。采用晶闸管相控整流电路，高电压小电流可控直流电源就需要很多晶闸管串联；同样，低电压大电流直流电源需要很多晶闸管并联，这都是十分不经济的。采用交流调压电路在变压器一次侧调压，其电压电流值都不太大也不太小，在变压器二次侧只要用二极管整流就可以了。但这种交流调压电路控制方便，体积小、投资省计制造简单。因此广泛应用于需调温的工频加热、灯光调节及风机、泵类负载的异步电
1. 正弦交流电的三要素是______、______、______。 2. 三相电源线电压U l ＝380V ，对称负载阻抗为Z ＝40＋j30Ω，若接成Y 形，则线电流I l ＝______A，负载吸收功率P ＝______W；若接成Δ形，则线电流I l ＝ ______A，负载吸收功率P ＝______W。 3. 一批单相用电设备，额定电压均为220V ，若接在三相电源上工作，当电源线电压为380V ， 应如何联接？若电源线电压为220V ，又该如何联接？ 4. 三相负载每相阻抗均为Z P ＝(8＋j6 Ω，电源相电压U P ＝220V ，若接成Y 形则线电流I l ＝______A，吸收的有功功率P ＝______W，无功功率Q ＝______var；若接成Δ形则线电流I l ＝______A，有功功率P ＝______W，无功功率Q ＝ ______var。 5. 当发电机的三相绕组联成星形时，设线电压(V 30sin 2?-=t u AB ω，试写出相电压u A 的三角函数式。 6. 有220V ，100W 的电灯66个，应如何接入线电压为380V 的三相四线制电路？求负载在对称情况下的线电流。 7. 有一三相对称负载，其每相的电阻R ＝8Ω，感抗X L ＝6Ω。如果将负载联成星形接于线电压U l ＝380V 的三相电源上，试求相电压、相电流及线电流。 8. 有一台三相发电机，其绕组联成星形，每相额定电压为220V 。在第一次试验时，用电 压表量得相电压U A ＝U B ＝U C ＝220V ，而线电压则为U AB ＝U CA ＝220V ，U BC ＝380V ，试问这种现象是如何造成的？
交流电有效值计算方法 1?如何计算几种典型交变电流的有效值？ 答：交流电的有效值是根据电流的热效应规定的?让交变电流和直流电通过同样的电阻, 如果它们在同一时间内产生的热量相等，就把这一直流电的数值叫做这一交流电的有效值解析：通常求交变电流的有效值的类型有如下几种： (1)正弦式交流电的有效值 此类交流电满足公式e=E m Sin w t,i =I m sin w t 对于其他类型的交流电要求其有效值，应紧紧把握有效值的概念流电有效值 的求法 (2)正弦半波交流电的有效值 若将右图所示的交流电加在电阻 2 1 电时的1/2,即卩U半2T/R=—( 2 U m 1 而U全=—=，因而得U半=一U m, 412 (3)正弦单向脉动电流有效值因为电流热效应与电流方向无关, 电阻 时所 产生 的热 效应 完全 相 同， 即 它的电压有效值为 E=E2， 电流有效值 ?下面介绍几种典型交 R上，那么经一周期产生的热量应等于它为全波交流 U全2T R 1 同理得I半=—I m. 2 所以左下图所示正弦单向脉动电流与正弦交流电通入 七，m 、2
2 2 于直流电产生热量的—，这里t是一个周期内脉动时间.由I矩2RT= ( — ) I m2RT或() T T R
T=T(牛)「得1矩=：T Im，U矩=4.当T=1/2时，1：2im，U矩、2Um. (5)非对称性交流电有效值 假设让一直流电压 U和如图所示的交流电压分别加在冋一电阻上，交变电流在一个周 期内产生的热量为Q1= 2 2 U1 T U2 T ..................... . .............. .. ，直流电在相等时间内产生的热量 R 2 R 2 2?—电压U o=1O V的直流电通过电阻R在时间t内产生的热量与一交变电流通过R/2时在同一时间内产生的热量相同，则该交流电的有效值为多少？ 解：根据t时间内直流电压U o在电阻R上产生的热量与同一时间内交流电压的有效值U在电阻R/2 上产生的热量相同，则 3?在图示电路中，已知交流电源电压u=200si n10n t V,电阻R=10 Q ,则电流表和电压表读数分别为 A.14.1 A,200 V C.2 A,200 V 分析：在交流电路中电流表和电压表测量的是交流电的有效值，所以电压表示数为 200 V=141 V,电流值i=U= ：00 R 衬2汉10 A=14.1 A. U2 T,根据它们的热量相等有 +U 2 )，同理有I = ￡(I 1I 22). 2 2 知=胡「所以U哼=5 2 V B.14.1 A,141 V D.2 A,141 V
第四章 正弦交流电路 [练习与思考] 4-1-1 在某电路中，() A t i ο60 314sin 2220-= ⑴指出它的幅值、有效值、周期、频率、角频率及初相位，并画出波形图。 ⑵如果i 的参考方向选的相反，写出它的三角函数式，画出波形图，并问⑴中各项有无改变？ 解：⑴ 幅值 A I m 2220 有效值 A I 220= 频率 314 5022f Hz ωππ === 周期 1 0.02T s f = = 角频率 314/rad s ω= 题解图 初相位 s rad /3 π ψ- = 波形图如题解图所示 (2) 如果i 的参考方向选的相反, 则A t i ?? ? ??+=32 314sin 2220π，初相位改变了， s rad /3 2π ψ= 其他项不变。波形图如题解图 所示。 题解图 4-1-2 已知A )120314sin(101ο-=t i ，A )30314sin(202ο+=t i ⑴它们的相位差等于多少？ ⑵画出1i 和2i 的波形。并在相位上比较1i 和2i 谁超前，谁滞后。 解：⑴ 二者频率相同，它们的相位差?-=?-?-=-=1503012021i i ψψ? (2)在相位上2i 超前，1i 滞后。波形图如题解图所示。 题解图 4-2-1 写出下列正弦电压的相量
V )45(sin 2201ο-=t u ω，)V 45314(sin 1002ο +=t u 解：V U ?-∠=?4521101 V U ?∠=? 452502 4-2-2 已知正弦电流)A 60(sin 81ο +=t i ω和)A 30(sin 62ο -=t i ω，试用复数计算电流 21i i i +=，并画出相量图。 解：由题目得到 A j j j j I I I m m m ?∠=+=-++=?-?+?+?=? -∠+?∠=+=? ??1.231093.32.9)32.5()93.64()30sin 630cos 6()60sin 860cos 8(30660821 所以正弦电流为 )A 1.23(sin 101ο +=t i ω 题解图 相量图如题解图所示。 4-2-3 指出下列各式的错误。 A I 3010∠=, )V 45sin 100ο +=t ( U ω A e I j 3010=， A )20314sin 10ο+=t (I 解：A I 3010∠= 应改为 A I ?∠=? 3010 )V 45sin 100ο +=t ( U ω 应该为 )V 45sin 100ο +=t ( u ω A e I j 30 10= 应该为 A e I j ? ? =3010 A )20314sin 10ο +=t (I 应该为 A )20314sin 10ο +=t (i 4-3-1 已知H 1=L 的电感接在400Hz/100V 的正弦电源上，u 的初相位为200 ，求电流并画 出电流、电压的相量图。 解：已知 V U ?∠=? 20100 A j jX U I L ?-∠=??? ∠== ? ? 7004.01 400220100π
《电力电子变流技术》课程设计说明书 题目：单相交流调压电路的设计姓名： 学号： 指导教师： 二О年月日
一.设计任务书简介 1.1设计题目：单相交流调压电路的设计 1.2设计条件： (1)电网：220V，50Hz (2)负载：阻感负载，电阻和电感参数自定，阻抗角不要太大，可在10~30度之间 (3)采用两个晶闸管反向并联结构 (4)采用单节晶体管简易触发电路，单节晶体管分压比η=0.5~0.8之间自选 (5)同步变压器的参数自定 1.3设计任务： (1)晶闸管的选型。 (2)控制角移相范围的计算。 (3)触发电路自振荡频率的选择：电位器R 及电容C的参数选择 e (4)主电路图的设计：包括触发电路及主电路 1.4具体要求： (1)根据设计条件计算晶闸管可能流过的最大有效电流，选择晶闸管的额定电流。 (2)分析晶闸管可能承受到的最大正向、反向电压，选择晶闸管的额定电压。 (3)计算负载阻抗角，得到控制角的实际移相范围。 (4)为了保证调压装置能够正常工作，应使得控制角大于负载阻抗角，根据这个条件合理选择触发电路的自振荡参数（电位器R 及电容C）。 e (5)画出完整的主电路图。 二.设计内容 2.1设计方案简介 所谓交流调压就是将两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，在每半个周波内通过控制晶闸管开通相位，可以方便的调节输出电压的有效值。本次课程设计主要是研究单相交流调压电路的设计。由于交流调压电路的工作情况与负载的性质有很大的关系。图1、图2分别阻感负载单相交流调压电路图及其波形。图中 U的正半周和的晶闸管VT1和VT2也可以用一个双向晶闸管代替。在交流电源 1
§5-1 交流电的基本概念 一、填空题 1、直流电的方向________________的变化而变化；交流电的方向___________的变化而变化，正弦流电则是大小和方向按_____________变化。 2、交流电的周期是指___________________________________，用符号__________表示，其单位为_______；交流电的频率是指_________________________,用符号_________表示，其单位为__________。他们的关系是_____________。 3、我国动力和照明用电的标准频率为__________Hz，习惯上你为工率，其周期是_______s，角频率是________rad/s。 4、正弦交流电的三要素是___________、___________和_____________。 5、有效值与最大值之间的关系为____________________，有效值与平均值之间的关系为_____________________。在交流电路中同常用__________值进行计算。 6、已知一正弦交流电流 ? ? ? ? ? - = 4 314 sin π t i ，则该交流电的最大值为_________，有效值为________， 频率为_________，周期为_________，初相位为__________。 7、阻值为R的电阻接入2V的直流电路中,其消耗功率为P,如果把阻值为R的电阻接到最大值为2V 的交流电路中,它消耗的功率为__________。 二、判断题 1、用交流电压表测得交流电压是220V,则此交流电压的最大值是380V。( ) 2、一只额定电压为220V的白炽灯，可以接到最大值为311V的交流电源上。（） 3、用交流电表测得交流电的数值是平均值。（） 三、选择题 1、交流电的周期越长，说明交流电变化得（） A、越快 B、越慢 C、无发判断 2、以知交流电流，当t＝0时的值 A i1 = ，初相位为30度，则这个交流电的有效值为（）A。 A、0.5 B、1.414 C、1 D、2 3、已知一个正弦交流电压波形如图5－1所示，其瞬时值表达式为（）V。
交流电路的计算公式： 周期和频率 周期---交流量变化一周所需时间频率---一秒钟内交流量变化的次数 式中：T--周期（S) ------f--频率（Hz) -------角频率（rad/r) 正弦交流电压 U=Umsin(ωt+τu) 式中：u--电压瞬时值（V）------Um-电压最大值（V）------τu-角频率（rad/s) 正弦交流电流 Imsin(ωt+τi) 式中：u---电压瞬时值（V）------Um--电压最大值（V）------τu-电流初相角（rad) 最大值、有效值、平均值 瞬时值： 式中：I---电流有效值（A）------Im--电流最大值（A）------Icp-电流平均值（A）
纯电阻电路瞬时值：u=Umsin(ωt+τu) ----i=Imsin(ωt+τu) 最大值Um=RIm , 有效值U=RI 有功功率： 无功功率：Q=0 初相角τu=τi，u与i相同 纯电感电路瞬时值：ul=Ulmsin(ωt-0℃) i=Ilmsin(ωt-90℃) 最大值Ulm=X l I lm 有效值Ul=X l I l 式中：XL=ωL=2πfL 有效功率PL=0 无功功率Q=U L I L=X L I L 初相角τu=0℃，τi=-90℃，UL超前于iL90℃ 纯电容电路 瞬时值：Uc=Ucmsin(ωt+0℃) --i=Icmsin(ωt-90℃) 最大值：Ucm=Xc I cm 有效值：Uc=Xc I c 式中： 有功功率：Pc=0 无功功率：Qc=UcIc=XcFc 初相角τu=0℃，τi=90℃，Uc滞后于ic90℃ RLC并联电阻 有效值：I=UY 导纳： 当bL=bc时，Y=g,I与U同相，称为并联谐振电纳b=bL-bc 当bL=0时，成为RC并联电路 当bc=0时，成为RL并联电路 有功功率P=UIcosτ 无功功率Q=UIsinτ 视在功率 功率因数cosτ=
新疆工业高等专科学校电气系课程设计说明书 题目：单项交流调压电路（反并联）设计（纯电阻负载） 专业班级： 学生姓名： 指导教师： 完成日期：2012-6-8
新疆工业高等专科学校 电气系课程设计任务书 2012学年2学期2012年6月6日专业供用电技术班级课程名称电力电子应用技术 设计题目单项交流调压电路（反并联）设计（纯电阻 负载） 指导教师 起止时间2012-6-4至2012-6-8周数一周设计地点新疆工程学校设计目的： 设计任务或主要技术指标： 设计进度与要求： 主要参考书及参考资料： 教研室主任（签名）系（部）主任（签名）年月日
新疆工业高等专科学校电气系 课程设计评定意见 设计题目：单相交流调压（反并联）设计（纯电阻负载） 学生姓名：专业班级供电 评定意见： 评定成绩： 指导教师（签名）：年月日 评定意见参考提纲： 1.学生完成的工作量与内容是否符合任务书的要求。 2.学生的勤勉态度。 3.设计或说明书的优缺点，包括：学生对理论知识的掌握程度、实践工作能力、表现出的创造性和综合应用能力等。
前言 电力电子线路的基本形式之一，即交流—交流变换电路，它是将一种形式的交流电能变换成另一种形式交流电能电路。在进行交流—交流变换时，可以改变交流电的电压、电流、频率或相位等。用晶闸管组成的交流电压控制电路，可以方便的调节输出电压有效值。可用于电炉温控、灯光调节、异步电动机的启动和调速等，也可用作调节整流变压器一次侧电压，其二次侧为低压大电流或高压小电流负载常用这种方法。采用这种方法，可使变压器二次侧的整流装置避免采用晶闸管，只需要二极管，而且可控级仅在一侧，从而简化结构，降低成本。交流调压器与常规的交流调压变压器相比，它的体积和重量都要小得多。交流调压器的输出仍是交流电压，它不是正弦波，其谐波分量较大，功率因数也较低。
交流电路试题
§5-1 交流电的基本概念 一、填空题 1、直流电的方向________________的变化而变化；交流电的方向___________的变化而变化，正弦流电则是大小和方向按_____________变化。 2、交流电的周期是指___________________________________，用符号__________表示，其单位为_______；交流电的频率是指_________________________,用符号 _________表示，其单位为__________。他们的关系是_____________。 3、我国动力和照明用电的标准频率为__________Hz，习惯上你为工率，其周期是 _______s，角频率是________rad/s。 4、正弦交流电的三要素是___________、___________和_____________。 5、有效值与最大值之间的关系为____________________，有效值与平均值之间的关系为_____________________。在交流电路中同常用__________值进行计算。 6、已知一正弦交流电流 ? ? ? ? ? - = 4 314 sin π t i ，则该交流电的最大值为_________，有效值 为________，频率为_________，周期为_________，初相位为__________。 7、阻值为R的电阻接入2V的直流电路中,其消耗功率为P,如果把阻值为R的电阻接到最大值为2V的交流电路中,它消耗的功率为__________。 二、判断题 1、用交流电压表测得交流电压是220V,则此交流电压的最大值是380V。( ) 2、一只额定电压为220V的白炽灯，可以接到最大值为311V的交流电源上。（） 3、用交流电表测得交流电的数值是平均值。（） 收集于网络，如有侵权请联系管理员删除
电工技术基础与技能 第八章 正弦交流电路 练习题 班别：高二（ ） 姓名： 学号： 成绩： 一、是非题 1、电阻元件上电压、电流的初相一定都是零，所以它们是同相的。 （ ） 2、正弦交流电路，电容元件上电压最大时，电流也最大。 （ ） 3、在同一交流电压作用下，电感L 越大，电感中的电流就越小。 （ ） 4、端电压超前电流的交流电路一定是电感性电路。 （ ） 5、有人将一个额定电压为220V 、额定电流为6A 的交流电磁铁线圈误接在220V 的直流电源上， 此时电磁铁仍将能正常工作。 （ ） 6、某同学做荧光灯电路实验时，测得灯管两端电压为110V ，镇流器两端电压为190V ，两电压 之和大于电源电压220V ，说明该同学测量数据错误。 （ ） 7、在RLC 串联电路中，U R 、U L 、U C 的数值都有可能大于端电压。 （ ） 8、额定电流100A 的发电机，只接了60A 的照明负载，还有40A 的电流就损失了。 （ ） 9、在RLC 串联电路中，感抗和容抗数值越大，电路中的电流也就越小。 （ ） 10、正弦交流电路中，无功功率就是无用功率。 （ ） 二、选择题 1、正弦电流通过电阻元件时，下列关系式正确的是（ ）。 A.t R U i R ωsin = B. R U i R = C. R U I R = D. )sin(?ω+=t R U i R 2、纯电感电路中，已知电流的初相角为-60°，则电压的初相角为( )。 ° ° ° ° 3、加在容抗为100Ω的纯电容两端的电压V t )3 sin(100u c π ω-=，则通过它的电流应是 （ ）。 A. A t )3 sin(i c π ω+= B. A t )6 sin(i c π ω+ = C. A t )3 sin(2i c π ω+ = D. A t )6 sin(2i c π ω+ = 4、两纯电感串联，X L1=10Ω，X L2=15Ω，下列结论正确的是（ ）。 A. 总电感为25H ； B. 总感抗2221L X L L X X += C. 总感抗为25Ω D. 总感抗随交流电频率增大而减小 5、某电感线圈，接入直流电，测出R=12Ω；接入工频交流 电，测出阻抗为20Ω，则线圈的感抗为( )Ω。 6、如图8-43所示电路，u i 和u o 的相位关系是 ( )。 A. u i 超前u o B. u i 和u o 同相 C. u i 滞后u o D. u i 和u o 反相 7、已知RLC 串联电路端电压U=20V ，各元件两端电压 U R =12V ，U L =16V ，U C =( )V 。 8、在RLC 串联电路中，端电压与电流的矢量图如图8-44 所示，这个电路是( )。 A.电阻性电路 B.电容性电路 C.电感性电路 D.纯电感电路 9、在某一交流电路中，已知加在电路两端的电压是V t u )60sin(220?+=ω ，电路中的电流 是A t i )30sin(210?-=ω ，则该电路消耗的功率是( )W 。 D.3100 10、交流电路中提高功率因数的目的是( )。 A.增加电路的功率消耗 B.提高负载的效率 C.增加负载的输出功率 D.提高电源的利用率 三、填充题 1、一个1000Ω的纯电阻负载，接在V t )30314sin(311u ?+=的电源上，负载中电流 I= A ，i=)30314sin(311.0?+t A 。 2、电感对交流电的阻碍作用称为 感抗 。若线圈的电感为，把线圈接在频率为50Hz 的 交流电路中，X L = Ω。 3、有一个线圈，其电阻可忽略不计，把它接在220V 、50Hz 的交流电源上，测得通过线圈的电
交流调压电源的设计 与仿真
任务书 一、设计内容： 1、查阅相关文献资料，掌握交流调压技术的发展与现状。 2、根据设计要求，确定功率电路的实现方案。 3、对交流调压电源的控制方案进行设计。 4、对交流调压电源的工作原理进行分析，并对功率电路和控制电路的电路参数进行设计。 5、在理论分析和设计的基础上，对交流调压电源进行仿真分析。 二、设计要求： 交流调压电源设计的具体要求是：输出功率P=500W，输入电压V in=220V AC,输出电压V o=110V AC,输出电流I o=4.5A,开关频率f s=100kHz。
AC-AC变换作为一种功率变换，其调压控制广泛用于交流电机调速、电加热的调温等，其稳压控制广泛用于交流稳压器、交流测试电源等。目前在电力电子及理论电工的研究领域中都是一个研究热点，它涵盖了电力电子、理论电工及控制理论中的众多内容。 目前，实现AC/AC电压变换的方案主要有工频变换器、矩阵变换器、高频交流环节AC/AC变换器和交-直-交变换器。工频变换器体积重量大，成本高，且没有稳压功能；矩阵变换器采用高频PWM技术，具有输入电流波形好、可实现高输入功率因数等优点，但由于其开关数量多，成本高，最大电压增益仅为0.866，控制策略复杂，同时需要复杂的钳位保护电路等问题，实际实现困难；高频交流环节的AC/AC变换器可实现电气隔离、高输入功率因数，但也存在电路和控制复杂等问题。 目前常用的AC/AC变换是交-直-交型变换，这种变换要经过一个直流的过程，也就是说先从交流电整流成直流电，通过对直流电的处理和控制，完成转换的过程，然后再逆变成交流电，输出给用电设备。采用这种方式主要是因为直流电易于控制。但是也有缺点，它仅能实现降压变换，变换级数过多，不但成本较高，而且电路复杂。其整流滤波环节对电网谐波污染严重，滤波电容会使电路的功率因数下降。 由于交-直-交型变换电路的上述缺点，设计直接的“交流一交流”电力电子功率变换电路成为一个新的研究领域。这种电路的主要优点有： ⑴省去中间的直流环节，可以使电路元件的数目上大大减少，电路的拓扑结构也简化了。 ⑵电路损耗大为减少，电路的转换效率相应提高。 ⑵由于转换环节的减少，转换的精度也有所提高。可以有效的简化电路和降低成本。 相关文献提出了一类基于DC/DC变换器拓扑的PWM AC/AC 变换器拓扑族，通过采用双向开关取代直流变换器中的单向开关，这类变换器能实现直接AC/AC 电压变换功能，并且开关数量少，电路结构简单，实现成本低，但由于单有源器件双向开关的使用，使变换器存在严重的换流问题，大大降低了变换器的可靠性和效率。
第1章 试题库 一、填空题（建议较易填空每空0.5分，较难填空每空1分） 1、正弦交流电的三要素是指正弦量的 最大值 、 角频率 和 初相 。 2、反映正弦交流电振荡幅度的量是它的 最大值 ；反映正弦量随时间变化快慢程度的量是它的 频率 ；确定正弦量计时始位置的是它的 初相 。 3、已知一正弦量A )30314sin(07.7?-=t i ，则该正弦电流的最大值是 7.07 A ；有效值是 5 A ；角频率是 314 rad/s ；频率是 50 Hz ；周期是 0.02 s ；随时间的变化进程相位是 314t-30°电角 ；初相是 －30° ；合 －π/6 弧度。 4、正弦量的 有效 值等于它的瞬时值的平方在一个周期内的平均值的 开方 ，所以 有效 值又称为方均根值。也可以说，交流电的 有效 值等于与其 热效应 相同的直流电的数值。 5、两个 同频率 正弦量之间的相位之差称为相位差， 不同 频率的正弦量之间不存在相位差的概念。 6、实际应用的电表交流指示值和我们实验的交流测量值，都是交流电的 有效 值。工程上所说的交流电压、交流电流的数值，通常也都是它们的 有效 值，此值与交流电最大值的数量关系为： 最大值是有效值的1.414倍 。 7、电阻元件上的电压、电流在相位上是 同相 关系；电感元件上的电压、电流相位存在 正交 关系，且电压 超前 电流；电容元件上的电压、电流相位存在 正交 关系，且电压 滞后 电流。 8、 同相 的电压和电流构成的是有功功率，用P 表示，单位为 W ； 正交 的电压和电流构成无功功率，用Q 表示，单位为 Var 。 9、能量转换中过程不可逆的功率称 有 功功率，能量转换中过程可逆的功率称 无 功功率。能量转换过程不可逆的功率意味着不但 有交换 ，而且还有 消耗 ；能量转换过程可逆的功率则意味着只 交换 不 消耗 。 10、正弦交流电路中，电阻元件上的阻抗z = R ，与频率 无关 ；电感元件上的阻抗z = X L ，与频率 成正比 ；电容元件上的阻抗z = X C ，与频率 成反比 。 二、判断下列说法的正确与错误（建议每小题1分） 1、正弦量的三要素是指它的最大值、角频率和相位。 （ × ） 2、V 314sin 22201t u =超前V )45628sin(3112?-=t u 为45°电角。 （ × ） 3、电抗和电阻的概念相同，都是阻碍交流电流的因素。 （ × ） 4、电阻元件上只消耗有功功率，不产生无功功率。 （ ∨ ） 5、从电压、电流瞬时值关系式来看，电感元件属于动态元件。 （ ∨ ）
单相、三相交流电路功率计算公式 *欧阳光明*创编2021.03.07
相电压：三相电源中星型负载两端的电压称相电压。用UA、UB、UC 表示。 相电流：三相电源中流过每相负载的电流为相电流，用IAB、IBC、ICA 表示。 线电压：三相电源中，任意两根导线之间的电压为线电压，用UAB、UBC、UCA 表示。 线电流：从电源引出的三根导线中的电流为线电流，用IA、IB、IC 表示。 如果是三相三线制，电压电流均采用两个互感器，按V/v接法，测量结果为线电压和线电流； 如果是三相四线制： 1、电压可采用V/v接法，电流必须采用Y/y接法，测量结果为线电压和线电流，线电流也等于相电流。 2、电压和电流均采用Y/y接法，测量结果为相电压和相电流，相电流也等于线电流。 Y/y接法时，电压互感器一次接在火线及零线之间，每个电压互感器二次输出接一个独立仪表。 每根火线穿过一个电流互感器，每个电流互感器二次输出接一个独立仪表。 电压V/v接法时，电压互感器一次接在火线之间，二次分别连接一个电压表，如需测量另一个线电压，可将两个互感器的二次输出的n端连接在一起，a、b端连接第三个电压表。 电流V/v接法时，两根火线分别穿过一个电流互感器，每个互感器的二次分别接一个电流表，如需测量第三个线电流，可将两个的s2端连接在一起，与两个互感器的s1端一起共三个端子，另外，将三个电流表的负端连在一起，其它三个端子分别与上述三个端子连接在一起。 三相电流计算公式 I=P/(U*1.732)所以1000W的线电流应该是1.519A。 功率固定的情况下，电流的大小受电压的影响，电压越高，电流就越小，公式是I=P/U 当电压等于220V时，电流是4.545A，电压等于380V时，电流是2.63A，以上说的是指的单相的情况。 380V三相的时候，公式 *欧阳光明*创编2021.03.07
电路试题库（三）+答案 一、填空题（建议较易填空每空0.5分，较难填空每空1分） 1、正弦交流电的三要素是指正弦量的 最大值 、 角频率 和 初相 。 2、反映正弦交流电振荡幅度的量是它的 最大值 ；反映正弦量随时间变化快慢程度的量是它的 频率 ；确定正弦量计时始位置的是它的 初相 。 3、已知一正弦量A )30314sin(07.7?-=t i ，则该正弦电流的最大值是 7.07 A ；有效值是 5 A ；角频率是 314 rad/s ；频率是 50 Hz ；周期是 0.02 s ；随时间的变化进程相位是 314t-30°电角 ；初相是 －30° ；合 －π/6 弧度。 4、正弦量的 有效 值等于它的瞬时值的平方在一个周期内的平均值的 开方 ，所以 有效 值又称为方均根值。也可以说，交流电的 有效 值等于与其 热效应 相同的直流电的数值。 5、两个 同频率 正弦量之间的相位之差称为相位差， 不同 频率的正弦量之间不存在相位差的概念。 6、实际应用的电表交流指示值和我们实验的交流测量值，都是交流电的 有效 值。工程上所说的交流电压、交流电流的数值，通常也都是它们的 有效 值，此值与交流电最大值的数量关系为： 最大值是有效值的1.414倍 。 7、电阻元件上的电压、电流在相位上是 同相 关系；电感元件上的电压、电流相位存在 正交 关系，且电压 超前 电流；电容元件上的电压、电流相位存在 正交 关系，且电压 滞后 电流。 8、 同相 的电压和电流构成的是有功功率，用P 表示，单位为 W ； 正交 的电压和电流构成无功功率，用Q 表示，单位为 Var 。 9、能量转换中过程不可逆的功率称 有 功功率，能量转换中过程可逆的功率称 无 功功率。能量转换过程不可逆的功率意味着不但 有交换 ，而且还有 消耗 ；能量转换过程可逆的功率则意味着只 交换 不 消耗 。 10、正弦交流电路中，电阻元件上的阻抗z = R ，与频率 无关 ；电感元件上的阻抗z = X L ，与频率 成正比 ；电容元件上的阻抗z = X C ，与频率 成反比 。 二、判断下列说法的正确与错误（建议每小题1分） 1、正弦量的三要素是指它的最大值、角频率和相位。 （ × ） 2、V 314sin 22201t u =超前V )45628sin(3112?-=t u 为45°电角。 （ × ） 3、电抗和电阻的概念相同，都是阻碍交流电流的因素。 （ × ） 4、电阻元件上只消耗有功功率，不产生无功功率。 （ ∨ ） 5、从电压、电流瞬时值关系式来看，电感元件属于动态元件。 （ ∨ ） 6、无功功率的概念可以理解为这部分功率在电路中不起任何作用。 （ × ） 7、几个电容元件相串联，其电容量一定增大。 （ × ） 8、单一电感元件的正弦交流电路中，消耗的有功功率比较小。 （ × ） 三、单项选择题（建议每小题2分）
1 设计目的和要求分析 设计一个单相交流调压电路，要求触发角为45 度. 反电势负载E=40伏，输入交流U2=210伏。分有LB和没有LB两种情况分析.L足够大，C足够大要求分析： 1. 单相交流调压主电路设计，原理说明； 2．触发电路设计，每个开关器件触发次序与相位分析； 3．保护电路设计，过电流保护，过电压保护原理分析； 4．参数设定与计算(包括触发角的选择，输出平均电压，输出平均电流，输出有功功率计算，输出波形分析，器件额定参数确定等可自己添加分析的参数) ； 由以上要求可知该系统设计可分为四个部分：交流调压主电路设计、触发电路设计、保护电路设计及相关计算和波形分析部分。下面分别做详细的介绍。 2 设计方案选择采用两个普通晶闸管反向并联设计单相交流调压电路 3 单相交流调压主电路设计及分析 所谓交流调压就是将两个晶闸管反并联后串联在交流电路中，在每半个周波内通过控制晶闸管开通相位，可以方便的调节输出电压的有效值。交流调压电路广泛用于灯光控制及异步电动机的软启动，也用于异步电动机调速。此外，在高电压小电流或低电压大电流之流电源中，也常采用交流调压电路调节变压器一次电压。本次课程设计主要是研究单相交流调压电路的设计。由于交流调压电路的工作情况与负载的性质有很大的关系，因此下面就反电势电阻负载予以重点讨论。 1
图1、图2分别为反电势电阻负载单相交流调压电路图及其波形。图中的晶 闸管VT1 和VT2 也可以用一个双向晶闸管代替。在交流电源U2的正半周和负半周，分别对VT1 和VT2 的移相控制角进行控制就可以调节输出电压。 图1 反电势电阻负载单相交流调压电路图图2 输入输出电压及电流波形图 正、负半周起始时刻（=0），均为电压过零时刻。在t 时，对VT1施加触发脉冲，当VT1正向偏置而导通时，负载电压波形与电源电压波形相同；在 t 时，电源电压过零，因电阻性负载，电流也为零，VT1 自然关断。在 t 时，对VT2 施加触发脉冲，当VT2正向偏置而导通时，负载电压波形 与电源电压波形相同；在t 2 时，电源电压过零，VT2自然关断。 当电源电压反向过零时，由于反电动势负载阻止电流变化，故电流不能立即为零，此时晶闸管导通角的大小，不但与控制角有关，而且与负载阻抗角 有关。两只晶闸管门极的起始控制点分别定在电源电压每个半周的起始点。稳态时，正负半周的相等，负载电压波形是电源电压波形的一部分，负载电流（电源电流） 和负载电压的波形相似。 4 触发电路设计