电工学试题精选与答题技巧 例题精解 【例题20.1】单相桥式可控整流电路如图20.1所示,已知R=20g,要求U在0-60V 的范围内连续可调。(1)估算变压器副边电压值U2(考虑电源电压的10%波动); (2)求晶闸管控制角α的变化范围:(3)如果不用变压器,直接将整流电路的输入 端接在220V的交流电源上,要使U仍在0-60V范围内变化,问晶闸管的控制角a又将 怎样变化? 1+cos a 【解】(1)因为Un=0.9U22 当a=0°时,U=0.9U2,所以副边最低电压 分7水 U2=090967V考虑电源电压波动 本D本D2 10%,取U2为67×1.1=74V 图20.1例题20.1的图 (2)根据单相桥式可控整流电路的计算式,即 1+cos a U。=09U22 r本re 当U=0V时,则a=180° 1+cosα D 当U=60V时,则60=0.9×74 所以cosa=0.8,a=36.9° 图20.2(a)例题20.2的图 即控制角a的变化范围为369°~180° (3)如果不用变压器,则U=0.9×220× 1+cos a 当U=60V时, COSa s、2×20 0.9×220 所以 a=113.6° 即控制角a’应在113.6°~180°之间变化 【例题20.2】已知单相半控桥式整流电路 如图202(a)所示,若u=20 sin arV,E=10V 极管D及晶闸管T的导通压降忽略不计, 在控制极触发信号v的作用下见图20.2(b) 画出输出电压l的波形。 【解】在t从0~a1期间,因无u信号, 即使晶闸管T1处于正向电压下降,但仍不导 通,所以此期间l=E:当=n1时有了uG 信号,由于此时u>E,所以晶闸管T1正向导 20 10 通,忽略其上导通压降,则u。=l:当u下降 在<E时,T受反向电压而关断,此时u=E, 图202(b)例题202的 所以得u波形如图20.2(b所示 【例题20.3】在图20.3所示单相半控桥式整流电路中,负载的电阻值为59,输入交 流电压U2=220V,负载的额定励磁电压为110V。求可控硅和续流二极管电流平均值。202 电工学试题精选与答题技巧 一、 例题精解 【例题 20.1】 单相桥式可控整流电路如图 20.1 所示，已知 RL=20Ω ，要求 Uo在 0~60V 的范围内连续可调。（1）估算变压器副边电压值 U2（考虑电源电压的 10%波动）； （2）求晶闸管控制角α 的变化范围；（3）如果不用变压器，直接将整流电路的输入 端接在 220V 的交流电源上，要使 Uo仍在 0~60V 范围内变化，问晶闸管的控制角α 又将 怎样变化？ 2 1 cos 0.9 o 2 + α 【解】（1）因为 U = U 1 u 2 u D1 D2 T1 T2 RL + - Uo 当α = 0°时，Uo= 0.9 U2，所以副边最低电压 = ≈ 67，考虑电源电压波动 V 0.9 60 0.9 o 2 = U U 10%，取 U2 为 67×1.1=74V 。 图 20.1 例题 20.1 的图 （2）根据单相桥式可控整流电路的计算式，即 当 Uo= 0V 时， 则α = 180o ； 当 Uo= 60V 时，则60 = 0 74 × 。 D1 D2 T T2 u R E 1 uo 2 1 cos o 0.9 2 + α U = U 2 1 cos .9 + α × 所以 cosα = 0.8， o α = 36.9 图 20.2 (a) 例题 20.2 的图 即控制角α 的变化范围为 36.9°~180°。 （3）如果不用变压器，则 。 1 cos 0 220 Uo = × × 当 Uo = 60V 时，cos 2 .9 ' + α 1 0.4 0.9 220 ' 2 20 − = − × × α = 所以 即控制角α′ 应在 113.6°~180°之间变化。 【例题 20.2】 已知单相半控桥式整流电路 如图 20.2 (a) 所示，若 u=20sinωtV，E=10V 二极管 D 及晶闸管 T 的导通压降忽略不计， 在控制极触发信号 uG 的作用下见图 20.2 (b)， 画出输出电压 uo 的波形。 【解】 在ωt 从 0~ωt1 期间，因无 uG 信号， 即使晶闸管 T1 处于正向电压下降，但仍不导 通，所以此期间 uo=E；当ωt=ωt1 时有了 uG 信号，由于此时 u>E，所以晶闸管 T1 正向导 通，忽略其上导通压降，则 uo= u；当 u 下降， 在 u<E 时，T1 受反向电压而关断，此时 uo=E， 图 20.2 (b) 例题 20.2 的图 t π 2π 3π 4π ωt u 20 1 ωt 2 ωt 3 ωt 4 ωt ωt ω o u ug 10 20 O O O = 113.6° ' α 所以得 uo 波形如图 20.2 (b)所示。 【例题 20.3】 在图 20.3 所示单相半控桥式整流电路中,负载的电阻值为 5Ω,输入交 流电压 U2=220V,负载的额定励磁电压为 110V。求可控硅和续流二极管电流平均值