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电力电子技术课后答案4

第4章交流电力控制电路和

交交变频电路

1．一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=O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。解:α=O时的输出电压最大,为

Uomax=1)sin2(10

1UtU=∏?∏ω此时负载电流最大,为

Iomax=R

URuo1max=因此最大输出功率为

输出功率为最大输出功率的80%时,有:

Pmax=UomaxIomax=R

U2

1此时,

Uo=18.0U

又由

Uo=U1∏

-∏+∏αα22sin解得

=54.60α

同理,输出功率为最大输出功率的50%时,有:

Uo=15.0U

又由

Uo=U1

∏-∏+∏αα22sin

=90α

3．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：交流调压电路和交流调功电路的电路形式完

全相同，二者的区别在于控制方式不同。交流调压电路是在交流电源

的每个周期对输出电压波形进行控制。而交流调功电路是将负载与交

流电源接通几个周波，再断开几个周波，通过改变接通周波数与断开

周波数的比值来调节负载所消耗的平均功率。

交流调压电路广泛用于灯光控制（如调光台灯和舞台灯光控制）

及异步电动机的软起动，

也用于异步电动机调速。在供用电系统中，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。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。这样的电路体积小、成

本低、易于设计制造。

交流调功电路常用于电炉温度这样时间常数很大的控制对象。由

于控制对象的时间常数大，没有必要对交流电源的每个周期进行频繁

控制。

4．什么是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.TSC是晶闸管投切电容器.

二者的基本原理如下;

TCR是利用电抗器来吸收电网中的无功功率(或提供感性的无功功

率),通过对晶闸管开通角角的控制,可以连续调节流过电抗器的电流,从

而调节TCR从电网中吸收的无功功率的大小.TSC则是利用晶闸管来控

制用于补偿无功功率的电容器的投入和切除来向电网提供无功功率(提

供容性的无功功率).

二者的特点是:

TCR只能提供感性的无功功率,但无功功率的大小是连续的.实际应

用中往往配以固定电容器(FC),就可以在从容性到感性的范围内连续调

节无功功率.

TSC提供容性的无功功率,符合大多数无功功率补偿的需要.其提供

的无功功率不能连续调节但在实用中只要分组合理,就可以达到比较理

想的动态补偿效果.

5．单相交交变频电路和直派电动机传动用的反并联可控整流电路

有什么不同？

答:单相交交变频电路和直流电动机传动用的反并联可控整流电路

的电路组成是相同的,均由两组反并联的可控整流电路组成.但两者的功

能和工作方式不同.

单相交交变频电路是将交流电变成不同频率的交流电,通常用于交

流电动机传动,两组可控整流电路在输出交流电压一个周期里,交替工作

各半个周期,从而输出交流电.

而直流电动机传动用的反并联可控整流电路是将交流电变为直流

电,两组可控整流路中哪丁组工作并没有像交交变频电路那样的固定交

替关系,而是由电动机工作状态的需要决定.

6．交交变频电路的最高输出频率是多少？制约输出频率提高的因

素是什么？

答：一般来讲，构成交交变频电路的两组变流电路的脉波数越多，

最高输出频率就越高。当交交变频电路中采用常用的6脉波三相桥式

整流电路时，最高输出频率不应高于电网频率的1/3~1/2。当电网频

率为50Hz时，交交变频电路输出的上限频率为20Hz左右。