四、作图题：（本题共3小题，共20分）
U2
1、化出下图对应的Ud的波形并指明触发角的范围。（5分）
2、化出下图对应的i2、UV1的波形。（7分）
U2 U1 U2V R Ud
V
3、化出三相半波共阴极电阻性负载可控整流电路对应的输出电压Ud、晶闸管VT1的波形，其中α=300。 Ud （8分）
VT1 ωt
ωt 五、分析题：（本题共1小题，共10分）
论述串联二极管式逆变电路的换流过程和工作原理。
换流过程：
1.C3、C5充电。2.晶闸管换流。3.二极管换流。4.正常运行。
电路中每一个晶闸管导通1800、关断1800，换流在各自桥内进行，6个管子触发导通的次序
依次为VT1~VT6,触发间隔为60度。 （4分） 第一区间VT1、、VT6同时导通。 （0.5分） 第二区间VT1 、VT2、同时导通。 （0.5分） 第三区间VT2、VT3 、同时导通。 （0.5分） 第四区间VT3 、VT4、同时导通。 （0.5分） 第五区间VT4、VT5 、同时导通。 （0.5分） 第六区间VT5、VT6、同时导通。 （0.5分） 循环导通，则在每一向得到按正弦规律变化的电压。改变管子的导通时间和顺序就可一得到
不同频率和电压的三相交流电。
六、分析计算题：（本题共2小题，共20分）
1、三相半波整流，且电感性负载α=900，U2=220 V，由于电感Ld不够大，只能使晶闸管阳极电压过零后，再维持导通角300。试：①ud的波形。②列出电压平均值Ud的计算公式。③画出晶闸管VT1两端电压ud的波形。（10分）
1（10分）
①图a打斜线部分为ud的波形。 （1分）
② Ud=
32???23???62 U2 sin?t d(?t)=0.274 U2 （3分）
③晶闸管VT1两端电压波形 如图b打斜线部分所示。VT1、VT2、VT3均不导通时，VT1承受U相相电压，当VT1、VT2导通时，VT1管承受线电压。（3分）
2、图为一种简单的舞台调光线路，求：①根据Ud、Ug波形分析电路调光工作原理。②说明RP、VD及开关Q的作用。③本电路晶闸管最小导通角?min??（10分）
①根据晶闸管工作原理分析，波形闸管门极触发电压
ug是正弦波，但半波被VD截去，当它的瞬时值超过晶
UGT时，晶闸管因承受正向阳极电压而导通，随着电位器阻值的变化，
ug
幅值变化，晶闸管导通的时刻也在发生改变，达到调光的目的。 （4分）
②开关Q打开时，可以调光；开关Q闭合时晶闸管VT不导通，灯不亮。用RP调节延迟角α亦即调节输出电压，控制灯光亮暗。
当RP阻值增大时，ug幅值减小，控制角α增大，当RP增大到某一值，对应的ug电压最大值等于门极触发电压Ugt时，α最大，θ最小，由图分析，可得出θmin=π/2。VD的作用是保护门极。当Q闭合时，也有极微弱的电流流过灯泡，但灯不会亮，原因是RP一般为几百千欧，所以Q闭合，可以认为灯不亮。 （6分）
四、计算题：（本题共2小题，每小题15分，共30分）
1、下图为单相交流调压电路，如果负载为电阻性负载，u2=20.5U2sinωt，延迟角为ɑ，试求：① 负载电压有效值UL。② 负载功率PL。③ 电源功率因数。
④ 电源基波功率因数。（15分）
解：（1）负载电压
uL及负载电流
iL波形如
图7-1图。
U
L?12??u02?2Ld(?t)?d(?t)(2sin?t)?U?2?1?2 =
U21???sin2??2?? （4分）
1?PL2?（2）
?2?0UL?U2(????1sin2?)(?t)?uLiLR?R2 （3分）
IL22（3）设负载电流有效值为，由于它同电源电流相等，因而有功率因数
PULIL1?????sin2??SU2IL2?? cos?= （3分）
（4）设负载电流不控时的有效值为I，如果只考虑基波万分，则
st?bsin?ti??co? （基波）
111
a1?1??i02?Lcos?td(?t)?1????2Isin?tcos?td(?t)?1?????2?2Isin?tcos?td(?t)
2I(cos2??1)=2?
b1?1??2?0iLsin?td(?t)?1????2Isin?td(?t)?21?????2?2Isin?td(?t)2
2I?2(???)?sin2?? =2?
所以，基波1可写成
22ii=a?b111sin(?t??)1?
1a1)?arct(gb1
?基波功率因数为cos
1?cos(arctga1)?cos(arctgb1cos2??1)2(???)?sin2? （5分）
2、三相半波可控整流，大电感负载，Id=10A不变，U2=100V/20.5，γ=10o（换相重叠角），α=60o。求：①整流输出电压Ud？②画出整流输出电压Ud的波形。③画出晶闸管VT1两端电压波形。（15分）
3XT解：（1）Ud=1.17 U2cosα-Id（RT+2?）
?????IdXT=[cos?-cos(???)]2U2sin3=[cos60-cos(60+10)]×100V×sin60=13.7V
3若RT=0，则Ud=1.17 U2cosα-Id2?=（41.4-6054）V=34.8V （5分）
（2）整流输出Ud波形如图a打斜线所示。 （5分）
（3）晶闸管VT1两端电压波形 如图b打斜线部分所示。 （5分）