一、填空题
4-1、变频电路有（）变频电路和（）变频电路两种形式。

交-交；交-直-交
4-2、单相交流调压电路中，由于波形正负半波（），所以不含直流分量和（）谐波。

对称；偶次4-3、交流调功电路和交流调压电路的电路形式( )，控制方式( )。

相同；不同
4-4、两组变流电路在工作时采取直流可逆调速系统中的（）工作方式，即一组变流电路工作时，封锁另一组变流电路的触发脉冲。

无环流
4-5、三相交-交变频电路的接线方式有公共交流母线进线方式和（）联结方式。

输出星形
二、问答题
4-1、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：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。

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。

4-2、晶闸管相控整流电路和晶闸管交流调压电路在控制上有何区别？
答：相控整流电路和交流调压电路都是通过控制晶闸管在每一个电源周期内的导通角的大小（相位控制）来调节输出电压的大小。

但二者电路结构不同，在控制上也有区别。

相控整流电路的输出电压在正负半周同极性加到负载上，输出直流电压。

交流调压电路，在负载和交流电源间用两个反并联的晶闸管VT1 、VT2或采用双向晶闸管相联。

当电源处于正半周时，触发VT1导通，电源的正半周施加到负载上；当电源处于负半周时，触发VT2 导通，电源负半周便加到负载上。

电源过零时交替触发VT1 、VT2，则电源电压全部加到负载。

输出交流电压。

4-3、下图为一单相交流调压电路，试分析当开关Q置于位置1、2、3时，电路的工作情况。

答：（1）Q置于位置1：双向晶闸管得不到触发信号，不能导通，负载上无电压。

（2）Q置于位置2：正半周，双向晶闸管I+触发方式导通。

负半周，由于二极管VD反偏，双向晶闸管得不到触发信号，不能导通，负载上得到半波整流电压。

（3）Q置于位置3：正半周，双向晶闸管I+触发方式导通。

负半周，双向晶闸管III-触发方式导通，负载上得到近似单相交流电压。

4-4、试述单相交-交变频电路的工作原理。

为什么只能降频、降压，而不能升频、升压？
答：其电路有两组整流器，一组为正组整流器，另一组为反组整流器，其正组和反组整流器交替地以低于电源的频率切换正反组整流器的工作状态。

当正组工作，反组封锁时，负载输出电压为上正下负，如果负组工作，正组封锁，则为上负下正，如果控制角的大小不变，则输出电压波形为矩形波，如果让控制角按90°～0°逐渐减小，然后再从0°～90°逐渐增大。

那么正组整流电流的输出电压的平均值按正弦规律变化，从零增大到最大，然后从最大减小到零，反组用上述同样的控制方法，就可以得到接近正弦波的输出电压。

晶闸管交-交变频，当输出频率增高时，输出电压一周期所含电网电压数就越少，波形畸变严重。

1。

而当输出电压升高时，也会造成输出波形畸变。

一般认为：输出上限频率不高于电网频率的1～2
因此，只能降频、降压，而不能升频、升压。

4-5、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一组工作并没有像交-交变频电路那样的固定交替关系，而是由电动机正反转工作状态的需要决定。

三、计算题
4-1、一台工业炉原由额定电压为单相交流220V电源供电，额定功率为10千瓦。

现改用双向晶闸管组成的单相交流调压电源供电，如果正常工作时负载只需要5千瓦。

试问双向晶闸管的触发角α应为多少度？试求此时的电流有效值，以及电源侧的功率因数值。

答：π/2； 32.1A；0.707；
4-2、在图示交流调压电路中，已知U2＝220V，负载电阻R L＝10Ω，当触发角α＝90°时，R L吸收的电功率是多少？并画出R L上的电压波形图。

导通区用阴影线表示。

答：2.4KW 。

4-3、一电阻炉由单相交流调压电路供电，如α=0°时为输出功率最大值，试求功率为80%，50%时的控制角α。

答：α=0°时为输出电压最大值（有效值）120max 0)sin 2(1U t d t U U ==
∫ωωππ； 负载上最大电流为（有效值）R U R U I 1max 0max 0==
； 输出最大功率R U I U P 21max
0max 0max =∗=； 输出功率为80%时R U P P 21max
)8.0(8.0==， 108.0U U =； 而πππ
a a U U −+=2sin 2110，故； o 54.60=α输出功率为最大值的50%时，R U P P 2
1max
)5.0(5.0==，105.0U U =； 而πππ
a a U U −+=2sin 2110，故。

o 90=α4-4、一单相晶闸管交流调压器，用作控制从220V 交流电源送至电阻为0.5Ω，感抗为0.5Ω的串联负载电路的功率。

试求：（1）控制角范围；（2）负载电流的最大有效值。

解：（1）负载阻抗角为：45.05.0πωφ===arctg R L arctg
，最小控制角为4min πφα==，故控制范围为παπ
≤≤4 ；
（2）在4
min π
φα==处，输出电压最大，电流也最大，故最大有效值为： A X R U
I L 3115.05.0220222
20=+=+=
4-5、单相交流调压，阻感负载，U 1=220V ，L=5.5mH ，R =1Ω。

求：移相角α＝？，最大负载电流有效值I =?，最大输出功率P max=?，功率因数cos ϕ=?
解：（1）移相角°=×××==−601105.5502arctan arctan 3
πωϕR L
，所以°≤≤°18060α
（2）ϕα=时，电流连续，且电流最大。

其值()A Z U I 110105.55021220231=×××+==−π
（3）最大输出功率KW I U I U P 1.1260cos 110220cos cos 11max =°××===αϕ
（4）功率因数5.0cos =ϕ。