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电工中级理论题库
585
单选题

三相半波可控整流电路,若变压器二次电压为U2,且0<α<30°,则输出平均电压为()。

A
1.17Uzcosa
B
0.9Uzcosa
C
0.45Uzcosa
D
1.17U2

答案解析

正确答案:A

解析:

### 1. 三相半波可控整流电路的基本概念
三相半波整流是将三相交流电源的正半周进行整流,通常使用可控硅(SCR)作为整流元件。在这个电路中,变压器的二次侧电压为 \( U_2 \),而我们需要计算的是整流后的输出平均电压。
### 2. 输出平均电压的计算
对于三相半波可控整流电路,输出平均电压 \( V_{avg} \) 的公式为:
\[
V_{avg} = \frac{3 \sqrt{3}}{\pi} U_{2} \cos \alpha
\]
其中:
- \( U_{2} \) 是变压器二次侧的有效电压。
- \( \alpha \) 是触发角。
在题目中,给定了 \( 0 < \alpha < 30° \),这意味着我们在计算时可以使用上述公式。
### 3. 选项分析
根据公式,我们可以将 \( U_{2} \) 替换为 \( U_{z} \)(假设 \( U_{z} \) 是变压器的额定电压),并且我们知道 \( U_{z} = \sqrt{2} U_{2} \)(有效值与峰值的关系)。因此,输出平均电压可以表示为:
\[
V_{avg} = \frac{3 \sqrt{3}}{\pi} U_{z} \cos \alpha
\]
在选项中,只有选项 A: \( 1.17 U_{z} \cos \alpha \) 的形式与我们推导的结果相符。
### 4. 例子联想
想象一下,你在一个工厂里,三相电源就像是三条河流,流动的水代表电流。你用一个水闸(可控硅)来控制水流的方向和量。每当你打开水闸时,水流(电流)就会从河流中流出,形成一个水池(输出电压)。
在这个过程中,水闸的开关时间(触发角 \( \alpha \))决定了水流的量。如果你只在水流的前半段打开水闸(半波整流),那么你得到的水池中的水(输出电压)就会比全开水闸(全波整流)少很多。
### 5. 结论
因此,正确答案是 A: \( 1.17 U_{z} \cos \alpha \),因为它符合三相半波可控整流电路的输出平均电压计算公式。
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