单选题
在可控整流电路中,输出电压随控制角的变大而 ( )
A
变大
B
变小
C
不变
D
无规律
答案解析
正确答案:B
解析:
该题考查可控整流电路中控制角(触发角)与输出电压之间的基本关系。
在可控整流电路(如单相或三相晶闸管整流电路)中,控制角α是指晶闸管在电源电压正半周内从自然换相点开始到被触发导通所对应的电角度。α的取值范围通常为0° ≤ α < π(单相)或0° ≤ α < 2π/3(三相桥式),其物理意义是调节晶闸管导通时刻的延迟程度。
输出直流电压平均值U_d是α的函数。以单相全控桥式整流电路带电阻性负载为例,其输出电压平均值为:
U_d = (2√2 U₂ / π) cosα = U_{d0} cosα
其中U_{d0}为α = 0°时的不可控整流输出电压(即最大输出电压)。该表达式表明:U_d与cosα成正比;而cosα在区间[0, π/2]内是α的严格减函数(α增大 → cosα减小 → U_d减小);当α ∈ (π/2, π)时,cosα为负,电路进入有源逆变状态(但常规整流工作区一般限定α < π/2)。
因此,在整流工作范围内(0 ≤ α < π/2),控制角α增大,意味着晶闸管导通时刻推迟,每周期内导通时间缩短,输出电压波形面积减小,故输出电压平均值U_d单调减小。
选项分析:
A:变大 —— 错误。与U_d = U_{d0} cosα的数学关系及物理意义相悖;
B:变小 —— 正确。符合理论公式与实际波形分析;
C:不变 —— 错误。仅当α固定时U_d才恒定,题目明确考察α变化的影响;
D:无规律 —— 错误。U_d与α之间存在确定的、单调递减的函数关系(在整流区内)。
核心知识点:
1. 控制角α的定义及其物理意义(触发延迟角);
2. 可控整流电路输出电压平均值的解析表达式(与cosα成正比);
3. 整流工作区与逆变工作区的划分(α < π/2为整流,α > π/2为逆变);
4. 电压调节原理:通过改变α实现对输出直流电压的连续、平滑调节。
综上,正确答案为B。
相关知识点:
可控整流控制角大电压变小
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