梁的设计内答有哪些？
答案是：为了确保安全适用、经济合理，梁在设计时既要考虑承载力的极限状态，又要考虑正常使用的极限状态。前者包括强度、整体稳定和局部稳定，用的是荷载设计值；后者指梁应有一定的抗弯刚度，即在荷载标准值的作用下，梁的最大挠度不超过规范容许值。
规范对焊接组合梁腹板加劲肋的布置有哪些要求？
答案是：(1)当h0/tw ≤80 235/fy时，对有局部压应力（σc≠0）的梁，应按构造配置横向加劲肋；但对无局部压应力（σc≠0）的梁，可不配置加劲肋。
(2)当h0/tw>80 235/fy 时，应配置横向加劲肋，并满足局部稳定计算要求。
(3)当ho/tw>170 235/fy 时，（受压翼缘扭转受到约束，如连有刚性铺板、制动板或焊有钢轨时）或h0/tw>150 235/fy（受压翼缘扭转未受到约束时）或按计算需要时，应在弯曲应力较大区格的受压区增加配置纵向加劲肋。局部压应力很大的梁，必要时尚宜在受压区配置短加劲肋。 任何情况下twh0/均不应超过250 235/fy 。
(4)梁的支座处和上翼缘受有较大固定集中荷载处宜设置支承加劲肋。
减少焊接应力和焊接变形的方法。
答案是：采用合理的施工顺序，如钢板对接时采用分段焊，厚度方向分层焊，工字形截面采用对角跳焊，钢板分块拼焊；施焊前给构件一个和焊接变形相反的预变形，使构件在焊接后产生的焊接变形与之正好抵消；对于小尺寸焊件，施焊前预热或施焊后回火（加热至600℃左右），然后缓漫冷却，可以消除焊接残余应力。可对构件进行锤打，可减小焊接残余应力。
简述焊接连接的优缺点。
答案是：优点是：
(1)不需要在钢板上打眼，既省工省时，又不使材料截面积受到减损，使材料得到充分利用；
(2)任何形状的构件都可直接连接，一般不需要辅助零件。连接构造简单，传力路线短，适用面广；
(3)焊接连接的气密性和水密性都较好，结构刚度也较大，结构的整体性好。
缺点是：
(1)由于高温作用在焊缝附近形成热影响区，钢材的金相组织和机械性能发生变化，材质变脆；
(2)焊接残余应力使结构发生脆性破坏的可能性增大，并降低压杆稳定承载力，同时残余变形还会使构件尺寸和形状发生变化，矫正费工；
(3)焊接结构具有连续性，局部裂缝一经产生便很容易扩展到整体。
.轴心受压柱柱脚处的剪力由锚栓来承受。（ ）
答案是：错
有刚性铺板连牢于受压翼缘的热轧型钢梁，不必计算整体稳定和刚度。（ ）
答案是：对
对承受直接动力荷载的结构来说，采用承压型高强度螺检连接要比采用摩擦型高强度螺栓好。（ ）
答案是：对
采用焊接连接时，焊条选用应和焊件钢材的强度和性能相适应。（ ）
答案是：对
对同一钢种，当轧制钢材的厚度或直径增大时，其强度提高，塑性和韧性有所降低( )
答案是：错
试选组合梁的截面时，梁的高度应根据( )
A.刚度条件确定 B.建筑净空条件确定 C.经济条件确定
D.荷载大小确定 E.抗弯强度确定
答案是：ABC
现行规范在计算实腹式轴心受压构件临界力时( )
A.考虑了初偏心 B.考虑了初弯曲 C.计入残余应力影响
D.用极限强度理论 E.用边缘屈服准则
答案是：BCD
受剪普通螺栓连接在以下的破坏形态中，必须经过计算来防止的有( )
A.螺栓杆被剪断 B.板件被挤压破坏 C.构件被拉断
D.板端被剪断 E.栓杆受弯破坏
答案是：ABC
影响钢材疲劳强度的因素有( )
A.构造状况 B.最大主应力值 C.作用的应力幅
D.循环次数 E.材料的静力强度.
答案是：ACD
焊接应力对结构( )
A.静力承载力无影响 B.降低结构的刚度 C.降低钢材疲劳强度
D.可能使钢材产生脆性破坏 E.降低受压构件的稳定性
答案是：ABCDE
柱脚底板的面积取决于基础材料的( )
A.抗拉能力 B.抗压能力 C.抗弯能力 D.抗剪能力
答案是：B
当梁的整体稳定系数φb>0.6时，说明钢梁在( )
A.弹性阶段失稳 B.塑性阶段失稳
C.弹塑性阶段失稳 D.强化阶段失稳
答案是：C
梁支座处或上翼缘受有较大固定集中荷载的地方，应设( )
A.横向加劲肋 B.纵向加劲肋 C.短加劲肋 D.支承加劲肋
答案是：D
格构式轴心受压构件对虚轴用换算长细比目的在于( )
A.增大构件绕虚轴的刚度 B.考虑剪切变形对稳定承载力的影响
C.保证分肢的稳定 D.由等稳定性原则确定缀材的截面或布置
答案是：B
其他条件相同的轴心受压构件，哪类截面对应的确定承载力最高( )
A.a B.b C.c D.d
答案是：A
正面角焊缝与侧面焊缝相比( )
A.承载能力和塑性较好 B.承载力较高塑性较差
C.承载能力较低和塑性较好 D.承载能力低塑性较差
答案是：B
设计中应尽量避免截面突变目的是为了减少( )
A.偏析 B.应力集中 C. 裂纹和起层 D.非金属杂质
答案是：B
钢中含碳量越高( )
A.强度越高 B.塑性韧性越高
C .塑性越差，韧性越好 D.可焊性越好
答案是：A
常幅疲劳强度计算中，对非焊接结构计算应力幅为( )
A.△σ=σmax-σmin B.△σ=0.5(σmax-σmin)
C.△σ=σmax-0.7σmin D.△σ=σmax-0.5σmin
答案是：C
钢结构计算中，实际内力和力学计算结果最符合的原因是( )
A.钢材强度高 B.钢材塑性好
C.钢材韧性好 D.钢材材质均匀
答案是：D
某工作平台梁的次梁两端简支于主梁上，计算跨度6m，承受均布静力载荷标准值40kN/m，设计值51kN/m（以上均包括梁自重），其钢材为Q235AF，f=215N/mm2，fv=125N/mm2，梁截面初选I40a（Ix=21720cm4，W
答案是：内力计算（5分）
跨中弯矩设计值 Mx=1/8ql2=1/8×51×6 2=229.5kN·m
支座剪力设计值V=1/2ql=1/2×51×6=153kN
强度验算（5分）
验算抗弯强度：
σ=Mx/γxWnx=229.5×10 6/1.05×1090×10 s=200.52N/mm 2
理想轴心受压杆件有哪几种屈曲形式?
答案是：（1）弯曲屈曲：屈曲时柱只绕其截面的一个主轴产生弯曲变形；（2）扭转屈曲：屈曲时柱截面只绕其纵轴产生扭转变形；（3）弯扭屈曲：屈曲时柱既产生绕截面主轴的弯曲变形，又产生绕纵轴的扭转变形。
简述焊接残余应力对结构性能的影响。
答案是：在静力荷载作用下，由于钢材具有一定塑性，焊接残佘应力不会影响结构强度，焊接残余应力会降低结构的刚度；降低压杆的稳定承载力；在低温下使裂纹容易发生和发展，加速了构件的脆性破坏倾向；对疲劳强度不利。
简述受剪普通螺栓连接在外力作用下的几种可能破坏形式，在设计中如何防止。
答案是：破坏形式有螺性杆被剪断、孔壁被压坏、板被拉断、板端被剪断和螺栓杆弯曲破坏。前三种通过计算保证，后二种通过构造要求保证。
试说明温度变化对钢材性能的影响。
答案是：0℃以上，总的趋势是温度升高，钢材强度和弹性模量降低，塑性增大。100℃以内时，钢材性能变化不大；在250℃左右时，钢材会出现抗拉强度提高、冲击韧性下降的蓝脆现象，温度超过300℃后，屈服点和极限强度下降显著；600℃时强度已很低，不能承担外力。0℃以下，总的趋势是温度降低，钢材强度略有提高，塑性、韧性降低。特别是当温度下降到某一值时，钢材的冲击韧性突然急剧下降，试件发生脆性破坏，这种现象称为低温冷脆现象。
.轴心受压柱柱脚底板的厚度是由其杭剪强度确定的。（ ）
答案是：错
轴心受压构件中验算板件的宽厚比是为了保证构件的强度。（ ）
答案是：错
.残余应力对翼缘为轧制边的焊接工字形截面的轴心压杆整体稳定的不利影响而言，对强轴要比对弱轴严重的多。（ ）
答案是：错
对承受直接动力荷载的结构来说，采用承压型高强度螺性连接要比采用摩擦型高强度螺栓好。（ ）
答案是：错
处于复合应力状态下的钢材，同号应力场会降低钢材的塑性，从而导致脆性破坏。( )
答案是：错
.提高钢梁整体稳定的有效措施有（ ）
A.加大梁的侧向抗弯刚度和抗扭刚度 B.使用高强度等级钢材
C.增加受压翼缘的侧向支承点 D.减少受压翼缘宽度
E.增大侧向自由长度l1
答案是：AC
为了确保格构式缀板柱单肢不先于整体失去稳定，规范规定不计算单肢稳定的条件是（ ）
A.λ1≤40 B. λ1≤0.5λmax C.当λmax≤100时取λmax=100
D.当λmax<70时取λmax=70
答案是：ABE
高强度螺栓正确的紧固方法是（ ）
A.用手拧紧 B.扭矩法 C.转角法
D.剪扭法 E.与普通螺桧紧固方法相同
答案是：BCD
钢结构设计中按荷载标准值计算的有（ ）
A.疲劳 B.强度 C.梁的刚度 D.整体稳定 E.局部稳定
答案是：AC
轴心受压柱铰接柱脚锚栓的作用是（ ）
A.传递柱脚处水平剪力 B.抵抗弯矩作用
C .传递柱身压力 D.固定柱脚位置
答案是：D
轴心受压格构式缀条柱的缀条设计是按（ ）
A.轴心受拉构件 B轴心受压构件
C.拉弯构件 D压弯构件
答案是：B
材料及截面相同的双轴对称工字形截面简支梁，在纯弯曲、均匀荷载和竖向集中荷载作用在跨中情况下，整体稳定屈服系数（ ）
A.纯弯曲时最低 B.均布荷载作用下最低。
C.竖向集中荷载作用下最低 D.一样大
答案是：A
现行钢结构设计规范对实腹式轴心受压构件临界力的计算是按（ ）
A.极限强度理论 B.最小强度理论
C.边缘屈服理论 D.等稳定理论
答案是：A
承压型高强度螺栓比摩擦型高强度（ ）
A.承载力低，变形小 B.承载力高，变形大
C .承载力高，变形小 D.承载力低，变形大
答案是：B
焊接时，施焊方位要影响焊接质量，下列那种施焊方位焊接质量最差（ ）。
A.俯焊 B.立焊 C.仰焊 D.横焊
答案是：C
冷作硬化可以提高钢材的（ ）
A.屈服强度 B.抗拉强度 C.屈服强度和抗拉强度 D .塑性和韧性
答案是：A
对于一般排架和框架。由可变荷载效应拄制的组合，一般情况下荷载组合系数Ψ的取值为（ ）
A.0.6 B.0.7 C.0.9 D.1.0
答案是：C
规范规定，当周围环境温度在多少摄氏度以上时就需采取防护措施（ ）
A.100 B.150 C.250 D.600
答案是：B
现行钢结构设计规范（GB50017-2017）采用的设计方法是（ ）
A.慨率极限状态设计法 B.半慨率法
C.最大荷载法 D.容许应力法
答案是：A
一调光台灯由单相交流调压电路供电，设该台灯可看作电阻负载，在a=0时输出功率为最大值，试求功率为最大输出功率的80%，50%时的开通角a。
答案是：解：α=0时的输出电压最大，为Uomax=1/π π∫0(2U1sinωt)2dωt=U1
此时负载电流最大，为Iomax=Uomax/r=U1/R
因此最大输出功率为Pmax=UomaxIomax=U2 1/R
输出功率为最大输出功率的80%时，有：P=0.8Pomax=(0.8U1)/R2
此时，
Uo=0.8U1
又由
Uo=U1 sin2a/2π+π-a/π
解得
α=60.54°
同理，输出功率为最大输出功率的50%时，有：Uo=0.5U1
又由
Uo=U1 sin2a/2π+π-a/π
a=90°
（25分）单相桥式全控整流电路，U2=100V，负载中R=2Ω，L值极大，反电势E=60V，当=30时，要求：
①作出ud、id和i2的波形；
②求整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次侧电流有效值I2；
③考虑安
答案是：da120214141746
带平衡电抗器的双反星形可控整流电路与三相桥式全控整流电路相比有何主要异同？
答案是：答：带平衡电抗器的双反星形可控整流电路与三相桥式全控整流电路相比有以下异同点：①三相桥式电路是两组三相半波电路串联，而双反星形电路是两组三相半波电路并联，且后者需要用平衡电抗器；②当变压器二次电压有效值U2相等时，双反星形电路的整流电压平均值Ud是三相桥式电路的1/2，而整流电流平均值Id是三相桥式电路的2倍。③在两种电路中，晶闸管的导通及触发脉冲的分配关系是一样的，整流电压ud和整流电流id的波形形状一样
什么是逆变失败？如何防止逆变失败？
答案是：答：逆变运行时，一旦发生换流失败，外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路，或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变为顺向串联，由于逆变电路内阻很小，形成很大的短路电流，称为逆变失败或逆变颠覆。防止逆变失败的方法有：采用精确可靠的触发电路，使用性能良好的晶闸管，保证交流电源的质量，留出充足的换向裕量角β等。
三相半波整流电路的共阴极接法与共阳极接法，a、b两相的自然换相点是同一点吗？如果不是，它们在相位上差多少度？
答案是：答：三相半波整流电路的共阴极接法与共阳极接法，a、b两相之间换相的的自然换相点不是同一点。它们在相位上相差180°。
.无源逆变电路和有源逆变电路有何不同？
答案是：答：两种电路的不同主要是：有源逆变电路的交流侧接电网，即交流侧接有电源。而无源逆变电路的交流侧直接和负载联接。
.维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？
答案是：答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。要使晶闸管由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。
一单相交流调压器，电源为工频220V，阻感串联作为负载，其中R=0.5Ω，L=2mH。试求：①开通角α的变化范围；②负载电流的最大有效值；③最大输出功率及此时电源侧的功率因数；④当α=π/2时，晶闸管电流有效值，晶闸管导通角和电源侧功率因数
答案是：解：①负载阻抗角为：
φ=arctan（ωL/R）=arctan（2π×50×2×10 -3/0.5）=0.89864=51.49°
开通角α的变化范围为：
φ≤α<π
即
0.89864≤α<π
③当α=φ时，输出电压最大，负载电流也为最大，此时输出功率最大，为Pomax=omaxR=(220/R2+(ωL)2)2R=37.532(KW)
功率因数为λ=Pomax/U1Io=37532/220×273.98=0.6227
实际上，此时的功率因数也就是负载阻抗角的余弦，即
cos=0.6227
④α=π/2时，先计算晶闸管的导通角，由式（4-7）得
sin(π/2+θ-0.89864)=sin(π/2-0.89864e -∂/tan∅)
解上式可得晶闸管导通角为：
θ=2.375=136.1°
也可由图4-3估计出 的值。
此时，晶闸管电流有效值为
I VT=U1/2πZθ-sinθcos(2a+∅+θ/cos∅
=220/2π×0.803×2.375-sin2.375×cos(π+0.89864+2.375)/cos0.89864=123.2(A)
电源侧功率因数为
λ=I 2 OR/U1Io
其中：
Io=2I VT=174.2(A)
于是可得出λ=I 2 oR/U1Io=174.2 2×0.5/220×174.2=0.3959
降压斩波电路中，已知E=200V，R=10Ω，L值极大，EM=30V，T=50μs，ton=20μs，计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值Io。
答案是：解：由于L值极大，故负载电流连续，于是输出电压平均值为
Uo=ton/T E=20×200/50=80(V)
输出电流平均值为
Io =Uo-E M/R=80-30/10=5(A)
三相全控桥变流器，反电动势阻感负载，R=1Ω，L=∞，U2=220V，LB=1mH，当EM=-400V，=60时求Ud、Id与的值，此时送回电网的有功功率是多少？
答案是：解：由题意可列出如下3个等式：
Ud＝2.34U2cos(π－β)－ΔUd
ΔUd＝3XBId∕π
Id＝（Ud－EM）∕R
三式联立求解，得
Ud＝[2.34πU2R cos(π－β)＋3XBEM]∕(πR＋3XB)＝－290.3（V）
Id＝109.7（A）
由下式可计算换流重叠角：
cosa－cos(a+γ)＝2XBId∕6U2＝0.1279
cos(120°+γ)＝－0.6279
γ＝128.90－120＝8.90
送回电网的有功功率为
P=∣EMId∣-I 2 dR=400×109.7-109.72×109.7×1=31.85(W)
电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么？为什么电流型逆变电路中没有反馈二极管？
答案是：答：在电压型逆变电路中，当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反馈二极管。当输出交流电压和电流的极性相同时，电流经电路中的可控开关器件流通，而当输出电压电流极性相反时，由反馈二极管提供电流通道。在电流型逆变电路中，直流电流极性是一定的，无功能量由直流侧电感来缓冲。当需要从交流侧向直流侧反馈无功能量时，电流并不反向，依然经电路中的可控开关器件流通，因此不需要并联反馈二极管。
交交变频电路的主要特点和不足是什么？其主要用途是什么？
答案是：答：交交变频电路的主要特点是：只用一次变流，效率较高；可方便实现四象限工作；低频输出时的特性接近正弦波。交交变频电路的主要不足是：接线复杂，如采用三相桥式电路的三相交交变频器至少要用36只晶闸管；受电网频率和变流电路脉波数的限制，输出频率较低；输出功率因数较低；输入电流谐波含量大，频谱复杂。主要用途：500千瓦或1000千瓦以下的大功率、低转速的交流调速电路，如轧机主传动装置、鼓风机、球磨机等场合。
使变流器工作于有源逆变状态的条件是什么？
答案是：.答：条件有二：①直流侧要有电动势，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流电路直流侧的平均电压；②要求晶闸管的控制角>π/2，使Ud为负值。
GTO和普通晶闸管同为PNPN结构，为什么GTO能够自关断，而普通晶闸管不能？
答案是：答：GTO之所以能够自行关断，而普通晶闸管不能，是因为GTO与普通晶闸管在设计和工艺方面有以下几点不同：①GTO在设计时a2较大，这样晶体管V2控制灵敏，易于GTO关断；②GTO导通时的a1+a2更接近于1，普通晶闸管a1+a2≥1.15，而GTO则为a1+a2≈1.05，GTO的饱和程度不深，接近于临界饱和，这样为门极控制关断提供了有利条件；③多元集成结构使每个GTO元阴极面积很小，门极和阴极间的距离大为缩短，使得P2极区所谓的横向电阻很小，从而使从门极抽出较大的电流成为可能。
维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？
答案是：.答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。要使晶闸管由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。
3.（25分）一调光台灯由单相交流调压电路供电，设该台灯可看作电阻负载，在=0时输出功率为最大值，试求功率为最大输出功率的80%，50%时的开通角α。
答案是：3.（25分）
解：α=0时的输出电压最大，为
Uomax=√（1/π）∫πo[(√2)U₁sinωt]2dωt=U₁
此时负载电流最大，为
Iomax=Uomax/R=U₁/R
因此最大输出功率为
Pmax=UomaxIomax=U₁2/R
输出功率为最大输出功率的80%时，有：
P=0.8Pomax=[(√0.8)U₁]2/R
此时，
Uo=（√0.8）U₁
又由
Uo=U₁√[sin2α/2π+（π-α）/π]
解得
α=60.54°
同理，输出功率为最大输出功率的50%时，有：
Uo=(√0.5)U₁
又由
Uo=U₁√[（sin2α/2π）+（π-α）/π]
α=90°
2.（10分）如下图所示的升压斩波电路中，已知E=50V，L值和C值极大，R=20Ω，采用脉宽调制控制方式，当T=40μs，ton=25μs时，计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值Io。
答案是：2.（10分）
解：输出电压平均值为：
Uo =T/toff·E=40/(40-25)×50=133.3(V)
输出电流平均值为：
Io =Uo/R=133.3/20=6.667(A)
1.（25分）单相桥式全控整流电路，U2=100V，负载中R=2Ω，L值极大，反电势E=60V，当=30时，要求：
①作出ud、id和i2的波形；
②求整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次侧电流有效值I2；
③考
答案是：解：①ud、id和i2的波形如下图：
da1202131994545
②整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次侧电流有效值I2分别为
Ud＝0.9 U2 cosα＝0.9×100×cos30°＝77.97(A)
Id ＝(Ud－E)/R＝(77.97－60)/2＝9(A)
I2＝Id ＝9(A)
③晶闸管承受的最大反向电压为：
√2U2＝100√2＝141.4（V）
流过每个晶闸管的电流的有效值为：
IVT＝Id ∕√2＝6.36（A）
故晶闸管的额定电压为：
UN＝(2~3)×141.4＝283~424（V）
晶闸管的额定电流为：
IN＝(1.5~2)×6.36∕1.57＝6~8（A）
晶闸管额定电压和电流的具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。
5.带平衡电抗器的双反星形可控整流电路与三相桥式全控整流电路相比有何主要异同？
答案是：5.答：带平衡电抗器的双反星形可控整流电路与三相桥式全控整流电路相比有以下异同点：①三相桥式电路是两组三相半波电路串联，而双反星形电路是两组三相半波电路并联，且后者需要用平衡电抗器；②当变压器二次电压有效值U2相等时，双反星形电路的整流电压平均值Ud是三相桥式电路的1/2，而整流电流平均值Id是三相桥式电路的2倍。③在两种电路中，晶闸管的导通及触发脉冲的分配关系是一样的，整流电压ud和整流电流id的波形形状一样。
4.什么是逆变失败？如何防止逆变失败？
答案是：4.答：逆变运行时，一旦发生换流失败，外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路，或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变为顺向串联，由于逆变电路内阻很小，形成很大的短路电流，称为逆变失败或逆变颠覆。防止逆变失败的方法有：采用精确可靠的触发电路，使用性能良好的晶闸管，保证交流电源的质量，留出充足的换向裕量角β等。
3.三相半波整流电路的共阴极接法与共阳极接法，a、b两相的自然换相点是同一点吗？如果不是，它们在相位上差多少度？
答案是：3.答：三相半波整流电路的共阴极接法与共阳极接法，a、b两相之间换相的的自然换相点不是同一点。它们在相位上相差180°。
2.无源逆变电路和有源逆变电路有何不同？
答案是：2.答：两种电路的不同主要是：有源逆变电路的交流侧接电网，即交流侧接有电源。而无源逆变电路的交流侧直接和负载联接。
3.（25分）一单相交流调压器，电源为工频220V，阻感串联作为负载，其中R=0.5Ω，L=2mH。试求：①开通角α的变化范围；②负载电流的最大有效值；③最大输出功率及此时电源侧的功率因数；④当α=π/2时，晶闸管电流有效值，晶闸管导通角和
答案是：3.（25分）
解：①负载阻抗角为：
φ=arctan（ωL/R）=arctan[（2π*50*2*10^-3)/0.5）]=0.89864=51.49°
开通角α的变化范围为：
φ≤α<π
即
0.89864≤α<π
③当α=φ时，输出电压最大，负载电流也为最大，此时输出功率最大，为
Pomax=I2omaxR=[220/√R2+（ωL）2]2R=37.532(KW)
功率因数为
λ=PomaxR/U₁Io=37532/(220*273.98)
实际上，此时的功率因数也就是负载阻抗角的余弦，即
cosφ=0.6227
④α=π/2时，先计算晶闸管的导通角，由式（4-7）得
sin[(π/2)+θ-0.89864]=sin[(π/2）-0.89864]e^(-θ/tanφ)
解上式可得晶闸管导通角为：
θ=2.375=136.1°
也可由图4-3估计出 的值。
此时，晶闸管电流有效值为
IvT=U₁/(√2π)Z·√[θ-sinθcos(2α+φ+θ)
=220/[(2π)*0.803]×√{2.375-[sin2.375*cos(π+0.89864+2.375)/cos0.89864]=123.2(A)
电源侧功率因数为
λ=Io2R/U₁Io
其中：
Io=（√2）IvT=174.2(A)
于是可得出
λ=Io2R/U₁Io=（174.22*0.5)/(220*174.2)=0.3959
2.（10分）降压斩波电路中，已知E=200V，R=10Ω，L值极大，EM=30V，T=50μs，ton=20μs，计算输出电压平均值Uo，输出电流平均值Io。
答案是：2.（10分）
解：由于L值极大，故负载电流连续，于是输出电压平均值为
Uo=ton/T·E=20*200/50=80(V)
输出电流平均值为
Io =Uo-EM/R=80-30/10=5(A)
1.（25分）三相全控桥变流器，反电动势阻感负载，R=1Ω，L=∞，U2=220V，LB=1mH，当EM=-400V，β=60°时求Ud、Id与Γ的值，此时送回电网的有功功率是多少？
答案是：1.（25分）
解：由题意可列出如下3个等式：
Ud＝2.34U2cos(π－β)－ΔUd
ΔUd＝3XBId∕π
Id＝（Ud－EM）∕R
三式联立求解，得
Ud＝[2.34πU2R cos(π－β)＋3XBEM]∕(πR＋3XB)＝－290.3（V）
Id＝109.7（A）
由下式可计算换流重叠角：
cosα－cos(α+Γ)＝2XBId∕U2＝0.1279
cos(120°+Γ)＝－0.6279
γ＝128.90°－120°＝8.90°
送回电网的有功功率为
P=∣EMId∣-Id2R=400×109.7-109.722×109.7×1=31.85(W)
5.电压型逆变电路中反馈二极管的作用是什么？为什么电流型逆变电路中没有反馈二极管？
答案是：5.答：在电压型逆变电路中，当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率，直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道，逆变桥各臂都并联了反馈二极管。当输出交流电压和电流的极性相同时，电流经电路中的可控开关器件流通，而当输出电压电流极性相反时，由反馈二极管提供电流通道。在电流型逆变电路中，直流电流极性是一定的，无功能量由直流侧电感来缓冲。当需要从交流侧向直流侧反馈无功能量时，电流并不反向，依然经电路中的可控开关器件流通，因此不需要并联反馈二极管。
4.交交变频电路的主要特点和不足是什么？其主要用途是什么？
答案是：4.答：交交变频电路的主要特点是：只用一次变流，效率较高；可方便实现四象限工作；低频输出时的特性接近正弦波。交交变频电路的主要不足是：接线复杂，如采用三相桥式电路的三相交交变频器至少要用36只晶闸管；受电网频率和变流电路脉波数的限制，输出频率较低；输出功率因数较低；输入电流谐波含量大，频谱复杂。主要用途：500千瓦或1000千瓦以下的大功率、低转速的交流调速电路，如轧机主传动装置、鼓风机、球磨机等场合。
3.使变流器工作于有源逆变状态的条件是什么？
答案是：3.答：条件有二：①直流侧要有电动势，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流电路直流侧的平均电压；②要求晶闸管的控制角>π/2，使Ud为负值。
2.GTO和普通晶闸管同为PNPN结构，为什么GTO能够自关断，而普通晶闸管不能？
答案是：2.答：GTO之所以能够自行关断，而普通晶闸管不能，是因为GTO与普通晶闸管在设计和工艺方面有以下几点不同：①GTO在设计时α₂较大，这样晶体管V2控制灵敏，易于GTO关断；②GTO导通时的α₁+α₂更接近于1，普通晶闸管α₁+α₂≥1.15，而GTO则为α₁+α₂≈1.05，GTO的饱和程度不深，接近于临界饱和，这样为门极控制关断提供了有利条件；③多元集成结构使每个GTO元阴极面积很小，门极和阴极间的距离大为缩短，使得P2极区所谓的横向电阻很小，从而使从门极抽出较大的电流成为可能。
1.维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？
答案是：1.答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。要使晶闸管由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。
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