§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。
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 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
§5－2 正弦交流电的相量图表示法
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 )2
314sin(82π
-
=
§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=1000
R ，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。
2、一个220V/25W 的灯泡接在V t u )60314
sin(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( )。
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 )6
314sin(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
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 )1000
sin(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=
C 、
)314sin(1
2t C I
u c ω=
3、若电路某元件的电压
V
t u )2
314sin(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 )3
sin(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
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 )6
sin(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（）。
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
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 、 HL1不变，HL2变暗，HL3变暗
B 、 H L1变亮，HL2变亮，HL3变暗
C 、 H L1、HL2、HL3均不变
D 、 HL1不变，HL2变亮，HL3变暗
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？
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、38063802/3
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
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。
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。
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。
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；
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。
L1
L2
L3
N
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。
L1
L2
L3
N
图6—6
3、有一块实验底板如图6—7所示，应如何连接才能将额定电压为220V的白炽灯负载接入线电压为380V的三相对称电源上（每相两盏灯）。
N L1L2L3
4、连接好上题线路后，L1相开一盏灯，L2相、L3相均开两盏灯，这时若连接好中性线，白炽灯能正常发光吗？
5、实验底板和第3题相同，三相电源线电压为220V，应如何连接才能使白炽灯（额定电压为220V）正常发光。（每相仍为两盏灯）
N L1L2L3
§6—3 提高功率因素的意义和方法
一、填空题
1、提高功率因素的意义是为了：（1）；（2）。
2、提高功率因素的方法有：（1）；（2）。
3、在电源电压一定的情况下，对于相同功率的负载，功率因素越低，电流越，供电线路上的电压降和功率损耗也越。
4、电力电容器并联补偿有和两种方式。
二、计算题
1、已知某发电机的额定电压为220V，视在功率为440KV A。（1）用该发电机向额定电压为220V、
有功功率为4.4KW、功率因素为0.5的用电器供电，最多能接多少个用电器？（2）若把功率因
§6—3 提高功率因素的意义和方法
素提供到1，又能接多少个用电器？
2、某工厂供电变压器至发电厂间的输电线的电阻为5Ω发电厂以10KV的电压输送500KW的功率。当功率因素为0.6时，输电线的功率损耗是多大？若将功率因素提供到0.9，每年能节约多少电能？
t ω A i /A 2220 3 2πt ωA i /A 203 2π 6 π A 102 i 1 i 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 60 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4.01 初相位 s rad /3 π ψ- = 波形图如题解图4.01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 4.02所示。 题解图4.02 4-1-2 已知A )120314sin(101 -=t i ，A )30314sin(202 +=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 ?-=?-?-=-=150301202 1 i i ψψ? (2)在相位上2i 超前，1i 滞后。波形图如题解图4.03所示。 题解图4.03
+1 +j 1 m I ? 2 m I ? m I ? ?60? 30?1.234-2-1 写出下列正弦电压的相量 V )45(sin 2201 -=t u ω，)V 45314(sin 1002 +=t u 解：V U ?-∠=?4521101 V U ?∠=? 452502 4-2-2 已知正弦电流)A 60(sin 81 +=t i ω和)A 30(sin 62 -=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 101 +=t i ω 题解图4.04 相量图如题解图4.04所示。 4-2-3 指出下列各式的错误。 A I 3010∠=, )V 45sin 100 +=t ( U ω A e I j 3010=， A )20314sin 10 +=t (I 解：A I 3010∠= 应改为 A I ?∠=? 3010 )V 45sin 100 +=t ( U ω 应该为 )V 45sin 100 +=t ( u ω A e I j 30 10= 应该为 A e I j ? ? =3010 A )20314sin 10 +=t (I 应该为 A )20314sin 10 +=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
目录 1设计任务及分析 (1) 1.1 电路设计任务 (1) 1.2 电路设计的目的 (1) 2.1 主电路的原理分析 (2) 3 MATLAB建模与仿真 (5) 3.2 参数设置 (6) 3.3 仿真结果及分析 (7) 总结 (8) 参考文献 (9)
三相晶闸管交流调压电路的设计与 仿真 1设计任务及分析 1.1 电路设计任务 （1）用simulink设计系统仿真模型；能够正常运行得到仿真结果。 （2）比较理论分析结果与仿真结果异同，总结规律。 （3）设计出主电路结构图和控制电路结构图。 （4）根据结构图设计出主电路图和控制电路图，对主要器件进行选型。 1.2 电路设计的目的 电力电子装置及控制是我们大三下学期学的一门很重要的专业课，课本上讲了很多电路，比如各种单相可控整流电路，斩波电路，电压型逆变电路，三相整流电路，三相逆变电路，等各种电路，通过对这些电路的学习，让我们知道了如何将交流变为直流，又如何将直流变为交流。并且通过可控整流调节输出电压的有效值，以达到我们的目的。而本次三相交流调压电路的设计与仿真，我们需要用晶闸管的触发电路来实现调节输入电压的有效值，然后加到负载上。本次课程设计期间，我们自己通过老师提供的Matlab仿真技术的资料和我们在网上搜索相关的资料，到图书馆查阅书籍，以及同学之间的相互帮助，让我们学到了很多知识。通过对主电路的设计与分析，对晶闸管触发电路的设计与分析，了解了他们的工作原理，知道了该电路是如何实现所要实现的功能的，把课堂所学知识运用起来，使我更能深刻理解所学知识，这让我受益匪浅。通过写课程设计报告，电路的设计，提高了我的能力，为我以后的毕业设计以及今后的工作打下了坚实的基础。 2 主电路的设计
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）
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)
第一节交流电的产生 一、教材分析 1、教材的地位和作用 本节课容节选自高等教育出版的全国中等职业学校规划教材《电工基础》第七章第一节，前一章主要讲了电磁感应。在此基础上，本章学习正弦交流电路，而本节是讲解交流电的产生。因此，本节容既是前章的总结，又是后面学习三相交流电路、对称三相交流电路中电压、电流和功率的计算方法的基础。 2、教学目标 （1）、知识目标 a、了解交流电动势的产生。 b、理解正弦交流电的特征。 c、了解交流电的波形图。 （2）、能力目标 a、培养学生观察能力、实验能力，思维能力。 b、培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。 （3）、德育目标 a、培养学生勤于动脑、大胆实践、勇于探索的良好习惯。 b、指导学生树立辩证唯物主义世界观。 3、教学重点、难点 重点： （1）、交流电产生的物理过程．使同学了解线圈在磁场中旋转一周的时间，电流的大小及方向是怎样变化的。 难点： （1）、分析交流电的大小及方向时，线圈运动方向(v)与磁感强度B．之间的角度关系。 二、教法设计 1、重视问题情景的创设 教师在导入、讲授新课时，注重创设一定的物理情景，以便于激发学生的学习兴趣，启发学生思考。 2、坚持以学生为中心 （1）、在得出交流电的波形图的教学过程中,我采用学生分组“引导探究性推理”的教学方法。 （2）、给学生提供多种机会应用他们所学的知识。 3、采用多种教学形式 在教学中，教师采用视频播放、课件展示及学生分组“引导探究性推理”（利用多媒体教具学具）等教学方式，激发学生的兴趣，并利用多媒体辅助分析演示实验及学生分组“引导探究性推理”，使学生获得更多的理性认识。 三、学法指导 1、强调“协作性学习”
A. i c sin( t — )A C. i c . 2 sin( t — )A 4、两纯电感串联, A.总电感为25H ; B. 总感抗X L . X 21 X 22 &在-LC 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 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： —、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。 （ ） 3、加在容抗为100Q 的纯电容两端的电压 u c 100sin （ t ）V ，则通过它的电流应是 3 （ ）° B. i c sin( t )A 6 D. i c ,2 sin( t - )A X L 1=10Q, X L 2=15Q ，下列结论正确的是（ 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（ ）。 U R 丄 U R U R U R 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, C.总感抗为25 Q D. 总感抗随交流电频率增大而减小 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，L h 、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。 （ ） 5、某电感线圈，接入直流电，测出 -=12Q ;接入工频交流 电，测出阻抗为 20 Q ，则线圈的感抗为（）Q 。 6、 如图8-43所示电路，u 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-LC 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 。
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？
正弦交流电练习题 一．选择题 1．下列表达式正确的是（ ）。 A ． B ． C ． D ． 2．一台直流电动机，端电压为555 V ，通过电动机绕组的电流为 A ，此电动机运行3小时消耗的电能约为（ ）kW·h。 A ．4500 B ．450 C ．45 D ． 3．某一负载上写着额定电压220V ，这是指（ ）。 A ．最大值 B ．瞬时值 C ．有效值 D ．平均值 4．在正弦交流电路中，设的初相角为，的初相角为，则当时，与的相位关系为（ ）。 A ．同相 B ．反相 C ．超前 D ．滞后 5 在RLC 串联电路中，当电源电压大小不变，而频率从其谐振频率逐渐减小时，电路中的电流将（ ）。 A ．保持某一定值不变 B ．从某一最小值逐渐变大 C ．从某一最大值逐渐变小 D ．不能判定 6．如图所示，已知电流表的读数为11A ，的读数为6A ，则的读数为（ ）A 。 在正弦量波形图中，描述其在t =0时刻的相位是（ ）。 A ．最大值 B ．初相 C ．频率 D ．相位 8．图中（ ）属于直流电压的波形图。 A ． B ． C ． D ． 9．一正弦交流电压，它的有效值为（ ）。 A ． B ． C ． D ． 10．（ ）反映了电感或电容与电源之间发生能量交换。 A ．有功功率 B ．无功功率 C ．视在功率 D ．瞬时功率 11．在RLC 串联交流电路中，当电流与端电压同相时，则（ ）。 A ． B ． C ． D ． 12．正弦交流电路中，有功功率、无功功率和视在功率之间的关系是（ ）。 A ． B ． C ． D ． 13．RLC 串联电路发生谐振的条件是（ ）。 A ． B ． C ． D ． 14．一个耐压为250 V 的电容器接入正弦交流电路中使用，加在电容器上的交流电压有效值可以是（ ）。 A ．200 V B ．250 V C ．150 V D ．177 V 15．在R-L-C 串联的正弦交流电路中，当端电压与电流同相时，频率与参数的关系满足_____。 a)ωL 2C 2=1 b)ω2LC=1 c)ωLC=1 d)ω=L 2C 16．在R-L-C 串联的正弦交流电路中，调节其中电容C 时，电路性质变化 的趋势为____。 a)调大电容，电路的感性增强 b)调大电容，电路的容性增强 c)调小电容，电路的感性增强 d)调小电容，电路的容性增强 17．如右图所示为正弦交流电路，电压表V 1、V 2、V 读数分别是U 1、U 2、U ， 当满足U=U 1+U 2时，框中的元件应该是______。 a)电感性 b)电容性 c)电阻性 d)条件不够，无法确定 18．如左下图所示电路在开关S 断开时谐振频率为f 0，当S 合上时，电路谐振频率为___ 。 a)021f b)03 1f c)03f d)0f 19．上题图中，已知开关S 打开时，电路发生谐振，当把开关合上时，电路呈现____。 a)阻性 b)感性 c)容性 20．如下中图所示电路，当此电路发生谐振时，V 表读数为____。 a)s U b)大于0且小于s U c)等于0
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。
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
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
集美大学 电力电子课程设计报告题目：相控式单相交流调压电路设计 姓名： 学号： 学院： 专业班级： 指导教师： 时间：
2015年6月19日 目录： 0 概述-------------------------------------------------------------1 1 设计的目的-------------------------------------------------------1 2 设计的任务及要求-------------------------------------------------2 2.1 设计任务--------------------------------------------------- 2 2.2 设计要求--------------------------------------------------- 2 3主电路总体方案设计------------------------------------------------ 2 3.1 总体方案设计思路--------------------------------------------2 3.2 主电路工作原理----------------------------------------------3 3.2.1 主电路工作情况分析------------------------------------3 3.2.2 负载电流分析------------------------------------------4 3.3 主电路参数计算及元器件选择----------------------------------6 3.3.1 主电路参数计算----------------------------------------6 3.3.2 主电路元器件的选型------------------------------------7 3.3.3 芯片的详细介绍----------------------------------------8 4 基于MATLAB/Simulink的仿真设计-----------------------------------9 4.1 仿真模型建立------------------------------------------------9
电工技术基础与技能 第十章 三相正弦交流电路 练习题 班别：高二（ ） 姓名： 学号： 成绩： 一、是非题 1、三相对称电源输出的线电压与中性线无关，它总是对称的，也不因负载是否对称而变化。 （ ） 2、三相四线制中性线上的电流是三相电流之和，因此中性线上的电流一定大于每根相线上的 电流。 （ ） 3、两根相线之间的电压称为相电压。 （ ） 4、如果三相负载的阻抗值相等，即︱Z 1︱=︱Z 2︱=︱Z 3︱，则它们是三相对称负载。 （ ） 5、三相负载作星形联结时，无论负载对称与否，线电流必定等于对应负载的相电流。 （ ） 6、三相负载作三角形联结时，无论负载对称与否，线电流必定是负载相电流的倍。 （ ） 7、三相电源线电压与三相负载的连接方式无关，所以线电流也与三相负载的连接方式无关。 （ ） 8、相线上的电流称为线电流。 （ ） 9、一台三相电动机，每个绕组的额定电压是220V ，三相电源的线电压是380V ，则这台电动机 的绕组应作星形联结。 （ ） 10、照明灯开关一定要接在相线上。 （ ） 二、选择题 1、三相对称电动势正确的说法是（ ）。 A.它们同时达到最大值 B.它们达到最大值的时间依次落后1/3周期 C.它们的周期相同，相位也相同 D.它们因为空间位置不同，所以最大值也不同 2、在三相对称电动势中，若e 1的有效值为100V ，初相为0，角频率为ω，则e 2、e 3可分别表 示为( )。 A. tV e tV e ωωsin 100,sin 10032== B. V t e V t e ）（）?+=?-=120sin 100,120sin(10032ωω C. V t e V t e ）（）?+=?-=120sin 2100,120sin(210032ωω D. V t e V t e ）（）?-=?+=120sin 2100,120sin(210032ωω 3、三相动力供电线路的电压是380V ，则任意两根相线之间的电压称为（ ）。 A.相电压，有效值为380V B.线电压，有效值为220V C.线电压，有效值为380V D.相电压，有效值为220V 4、对称三相四线制供电线路，若端线上的一根熔体熔断，则熔体两端的电压为（ ）。 A. 线电压 B. 相电压 C. 相电压+线电压 D. 线电压的一半 5、某三相电路中的三个线电流分别为A t i ）?+=30sin(181ω A t i ）?-=90sin(182ω A t i ）?+=150sin(183ω ，当t=7s 时，这三个电流之和i=i 1+i 2+i 3为( )。 218 C. 318 A 6、在三相四线制线路上，连接三个相同的白炽灯，它们都正常发光，如果中性线断开，则（ ）。 A.三个灯都将变暗 B.灯将因过亮而烧毁 C.仍能正常发光 D.立即熄灭 7、在上题中，若中性线断开且又有一相断路，则未断路的其他两相中的灯( )。 A.将变暗 B.因过亮而烧毁 C.仍能正常发光 D.立即熄灭 8、在第（6）题中，若中性线断开且又有一相短路，则其他两相中的灯（ ）。 A.将变暗 B.因过亮而烧毁 C.仍能正常发光 D.立即熄灭 9、三相对称负载作三角形联结，接于线电压为380V 的三相电源上，若第一相负载处因故发生 断路，则第二相和第三相负载的电压分别为（ ）。 、220V 、380V 、220V 、190V 10、在相同的线电压作用下，同一台三相异步电动机作三角形联结所取用的功率是作星形联结 所取用功率的( )。 A. 倍3 3 C. 3/1 倍 三、填充题 1、三相交流电源是三个单相电源一定方式进行的组合，这三个单相交流电源的 、 、 。 2、三相四线制是由 和 所组成的供电体系，其中相电压是指
习 题 2.1 电流π10sin 100π3i t ? ?=- ?? ?，问它的三要素各为多少？在交流电路中，有两个负载， 已知它们的电压分别为1π60sin 3146u t ??=- ???V ，2π80sin 3143u t ? ?=+ ?? ?V ，求总电压u 的瞬时值 表达式，并说明u 、u 1、u 2三者的相位关系。 解：(1)最大值为10（V ），角频率为100πrad/s ，初相角为-60°。 （2）?-=30/601m U &（V ）?=60/802m U &（V ） 则?=?+?-=+=1.23/10060/8030/6021m m m U U U &&&（V ） )1.23314sin(100?+=t u （V ）u 滞后u 2 ，而超前u 1 。 2.2 两个频率相同的正弦交流电流，它们的有效值是I 1=8A ，I 2=6A ，求在下面各种情况下，合成电流的有效值。 （1）i 1与i 2同相。 （2）i 1与i 2反相。 （3）i 1超前i 2 90o角度。 （4）i 1 滞后i 2 60o角度。 解：（1）146821=+=+=I I I （A ） （2）6821+=-=I I I （A ） （3）1068222 22 1=+=+= I I I （A ） （4）设?=0/81 I &（A ）则?=60/62I &（A ） ?=?+?=+=3.25/2.1260/60/82 1I I I &&&（A ） 2.12=I （A ） 2.3 把下列正弦量的时间函数用相量表示。 （1）u =t V （2）5i =-sin(314t – 60o) A 解：(1)U &=10/0o (V) (2)m I &=－5/－60o =5/180o－60o=5/120o (A) 2.4 已知工频正弦电压u ab 的最大值为311V ，初相位为–60°，其有效值为多少？写出其瞬时值表达式；当t =0.0025s 时，U ab 的值为多少？ 解：∵U U ab abm 2= ∴有效值2203112 1 21=?= =U U abm ab (V) 瞬时值表达式为 ()?-=60314sin 311t u ab (V) 当t =0.0025S 时，5.80)12sin(31130025.0100sin 311-=-=??? ? ? -??=πππU ab (V) 2.5 题2.5图所示正弦交流电路，已知u 1t V ，u 2t –120o) V ，
正弦交流电测试题 姓名: 班级: 一. 是非题 （1）R-L-C 串联谐振又叫做电流谐振。 （ ） （2）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 ，说明该同学测量的数据错误。（ ） （3）在同一交流电作用下，电感L 越大，电感中的电流就越小。（ ） （4）端电压滞后电流的交流电路一定是感性电路。 （ ） （5）有人将一个额定电压为220V 、额定电压为6A 的交流电磁铁线圈误接在220V 的直流电源上，此时电磁铁仍将能继续工作。（ ） （6）两个同频率正弦量的相位差，在任何瞬间都不变。（ ） （7）在R-L-C 串联电路中，ＵR 、ＵL 、Ｕc 的数据值都有可能大于端电压（ ） （8）电阻元件上电压、电流的初相一定都是零，所以他们是同相的。 （ ） （9）在R-L-C 串联中，感抗和容抗数值越大，电路中的电流就越小。（ ） （10）正弦交流电的相位，可以决定正弦交流电在变化过程中，瞬时值的大小和正负。（ ） （11）正弦交流电路中，电感元件上电压最大时，瞬时功率却为零。（ ） （12）在荧光灯两端并连一个适当数值的电容器，可提高电路的功率因数，因而可少交电费。（ ） （13）正弦交流电的平均值就是有效值。（ ） （14）正弦交流电的平均功率就是有功功率。（ ） （15）只有同频率的几个正弦量的相量，才可以画在同一个向量图上进行分析。（ ） 2. 选择题 （1）正弦电流通过电阻元件时，下列关系正确的是。（ ） A.t R U i ωsin = B.R U i = C.R U I = D.)sin(ρω+=t R U i （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（ ） A. 30° B.60° C.90° D.120° （3）加载容抗为100Ω的纯电容的两端电压uc=100sin （ωt-3）V ，则通过他的电流应是（ ） A.A t ic )3sin(π ω+= B.A t ic )6sin(π ω+= C.A t ic )3sin(2π ω+= D.A t ic )6 sin(2πω+= （4）两纯电感串联，X L1=10Ω，X L2=15Ω，下列结论正确的是（ ） A.总感抗25H B.总感抗Xl C.重感抗为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（ ） A. 20Ω B.16Ω C.8Ω D.32Ω
正弦交流电路练习题三 一、选择题 1、正弦交流电的三要素是指（） A、电阻、电容和电感 B、有效值、频率和初相位 C、电流、电压和相位差 D、瞬时值、最大值和有效值 2、交流电路中视在功率的单位是（） A、焦耳 B、瓦特 C、伏安 D、乏 3、在纯电容电路中正确的关系式是（） A、Ｉ＝ωＣＵＢ、Ｉ＝Ｕ／ωＣＣ、Ｉ＝Ｕm/Ｘc Ｄ、Ｉ＝u／Ｘc 4、交流电路如图所示，安培表A1、A2的读数分别 为13A和5A，则安培表A3的读数是（） A、8A B、12A C、18A D、约14A 5、交流电路如图所示，电阻、电感和电容两端的 电压都是100V，则电路的端电压是（） A、100V B、300V C、200V D、1003V 6、在RLC串联电路中，端电压与电流的相量图如图 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 7、一个电热器接在10V的直流电源上，产生一定的热功率。把它改接到交流电源上，使产生的热功率是直流时的一半，则交流电源电压的最大值为（）。 A、7.07 B、5V C、14V D、10V 8、已知交流电流的解析式为：i1=4sin(314t-π/4)A,当它通过R=2Ω的电阻时，电阻上消耗的功率为（） A、32W B、8W C、16W D、10W 二、填空题 1、市用照明电的电压是220V，这是指电压的________值，接入一个标有“220V、100W”的灯泡后，灯丝上通过的电流有效值是________，电流的最大值是________。 2、在RLC串联电路中，已知电流为5A，电阻为30Ω，感抗为40Ω，容抗为80Ω，电路的阻抗为________，该电路称为________性电路。电阻上的平均功率为________， 无功功率为________，电感上的平均功率为________，无功功率为________，电容上的平均功率为________，无功功率为________。 3、已知交流电压u=2202sin(314t+450)V,它的有效值是________，频率是________，初相是________。若电路上接一纯电感负载X L=220Ω，则电路中电流的大小是________，电流的解析式是________________。 4、如图所示，（a）是________电路的波形图，（ b）是________电路的相量图。