慣性環節電路圖

『壹』 你好，我的畢設題目也是工業鍋爐電氣控制系統，用PLC控制的，可以給我點資料嗎

可編程序控制器(Programmable Logic controller)是以微處理器為基礎，綜合了計算機技術、自動控制技術和通信技術的一種新型通用工業自動控制裝置。它具有體積小、功能強、編程方便、可靠性高、耐惡劣環境能力強等優點，已廣泛應用於工業自動化生產的各個領域，成為工業控制的主要手段和重要的基礎設備之一，與機器人技術、CAD/CAM並列稱為工業生產自動化的三大支柱。國際電工委員會(IEC)對PLC定義如下:PLC是專為在工業環境下應用而設計的一種數字運算操作的電子裝置，是帶有存儲器、可以編製程序的控制器。它能夠存儲和執行指令，進行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作，並通過數字式和模擬式的輸入輸出，控制各種類型的機械和生產過程。PLC及其有關的外圍設備，都應按易於與工業控制系統形成一體、易於擴展其功能的原則設計。
1．可編程序控制器的基本結構
從廣義上講，PLC是一種計算機系統，只不過它比一般的計算機具有更強的與工業過程相連接的輸入輸出介面，具有更適用於控制的編程語言，具有更適應工業環境的抗干擾性能。其結構和計算機控制系統十分相似，一般由中央處理器(CPU)、存儲器、輸入/輸出(I/O)介面、電源等部分組成。由於PLC的中央處理器都是由微處理器、單片機組成，存儲器和1/0部件也形式多樣，按照結構形式的不同，PLC還可以分為整體式結構和組合式結構。區別在於整體式的結構將CPU、RAM、ROM、I/O單元等組裝成一個主體，構成主機，其結構示意圖如圖4.1所示。組合式的結構是將PLC的各個部分分別做成相應的電路板或模塊，模塊之間通過底板上的匯流排相互連接。無論是哪種結構類型的PLC，外部的各種開關信號、模擬信號、感測器檢測的各種信號均作為PLC的輸入變數，它們經PLC外部輸入端子輸入到內部寄存器中，經PLC內部邏輯運算或其他各種運算、處理後送到輸出端子，它們是PLC的輸出變數。PLC的系統程序和用戶程序都存放在存儲器中，現場輸入信號經過I/O單元傳送至CPU，CPU按照用戶程序存儲器里的指令，執行邏輯或算術運算，並發
出相應的控制指令，該指令通過I/O單元傳送至現場，驅動相應的執行機構動作，從而完成相應的控制任務。
2．PLC的基本工作原理和主要技術指標
PLC的工作方式與微型計算機的中斷處理方式相比，有很大的不同。微機一般採用等待命令的工作方式，PLC則採用循環掃描的工作方式。在PLC中，用戶程序按先後順序存放，CPU從第一條指令開始執行程序，直至遇到結束符後又返回第一條，如此周而復始不斷循環。PLC的掃描過程如圖4.2 所示。這個過程分為數據輸入采樣階段、程序執行階段、輸出刷新階段三個階段。整個過程進行一次所需的時間成為掃描周期。在數據輸入采樣階段，PLC以掃描方式讀入所有輸入端的通/斷狀態並存入輸入映像存儲區中，接著轉入用戶程序執行階段。在非輸入采樣階段，無論輸入狀態如何變化，輸入映像存儲區的內容都保持不變，直到進入下一個掃描周期的輸入采樣階段，PLC才會將輸入端的狀態讀入輸入映像存儲區中。在程序執行階段，根據梯形圖程序先左後右、先上後下的掃描原則，順序執行用戶程序指令。程序執行結果並不直接輸出，而是將其寫入輸出映像存儲區。輸出映像存儲區中的每一位會隨著程序執行的進程而變化。輸出數據及處理階段，在戶程序執行完，集中把輸出映像存儲區中的繼電器通/斷狀態傳送至輸出狀態鎖存器，再經輸出驅動電路，進行隔離和功率放大去驅動外部負載。
上述PLC的掃描工作過程，掃描周期是PLC一個很重要的指標，小型PLC的掃描周期一般為十幾毫秒到幾十毫秒。從PLC輸入端有一個輸入信號發生變化到輸出端對該變化做出反應，需要一段時間，這段時間就稱為PLC的響應時間或滯後時間。影響I/O滯後的主要原因有:輸入濾波的時間常數，輸出繼電器的機械滯後，程序執行的時間，程序設計不當的附加影響等。毫秒級的掃描時間對於一般工業設備通常是可以接受的，PLC的響應滯後是允許的，但是對某些I/O快速響應的設備，則應採取相應的處理措施。如選用高速CPU，提高掃描速度，採用快速響應模塊、高速計數模塊以及不同的中斷處理等措施減少滯後時間。對用戶來說，選擇了一個PLC，合理的編製程序是縮短響應時間的關鍵。

『貳』 初二物理電路圖！高手進！！

流方向找到分叉點，並標出中文「分」字，（遇到電壓表不理它，當斷開沒有處理）用兩支鉛筆從分點開始沿電流方向前進，直至兩支筆尖匯合，這個點就是匯合點。並標出中文「合」字。首先要清楚有幾條支路，每條支路中有幾個元件，分別是什麼。特別要注意分點到電源正極之間為幹路，分點到電源負極之間也是幹路，看一看幹路中分別有哪些元件，在都明確的基礎上開始作電路圖，具體步驟如下：先畫電池組，分別畫出兩段幹路，幹路中有什麼畫什麼。在分點和合點之間分別畫支路，有幾條畫幾條（多數情況下只有兩條支路），並准確將每條支路中的元件按順序畫規范，作圖要求橫平豎直，鉛筆作圖檢查無誤後，將電壓表畫到被測電路的兩端。
（二）看電路圖連元件作圖
方法：先看圖識電路：混聯不讓考，只有串，並聯兩種，串聯容易識別重點是並聯。若是並聯電路，在電路較長上找出分點和合點並標出。並明確每個元件所處位置。（首先弄清楚幹路中有無開並和電流表）連實物圖，先連好電池組，找出電源正極，從正極出發，連幹路元件，找到分點後，分支路連線，千萬不能亂畫，順序作圖。直到合點，然後再畫另一條支路[注意導線不得交叉，導線必須畫到接線柱上（開關，電流表，電壓表等）接電流表，電壓表的要注意正負接線柱]遇到滑動變阻器，必須一上，一下作圖，檢查電路無誤後，最後將電壓表接在被測電路兩端。
（三）設計電路方法如下：
首先讀題、審題、明電路，（混聯不要求）一般只有兩種電路，串聯和並聯，串聯比較容易，關鍵在並聯要注意幹路中的開關和電流表管全部電路，支路中的電流表和開關只管本支路的用電器，明確後分支路作圖，最後電壓表並在被測用電器兩端。完畢檢查電路，電路作圖必須用鉛筆，橫平豎直，轉彎處不得畫元件，作圖應規范。
（四）識別錯誤電路一般錯誤發生有下列幾種情況：
1、是否產生電源短路，也就是電流不經過用電器直接回到電源負極；
2、是否產生局部短接，被局部短路的用電器不能工作；
3、是否電壓表、電流表和正負接線柱錯接了，或者量程選的不合適（過大或過小了）；
4、滑動變阻器錯接了（全上或全下了）。

『叄』 控制兩台電機，第一台啟動5s後第二台啟動，再經5s後，第一台停止，第二台反轉（要電路圖）

第一台電動機啟動後，啟動兩個通電延時的時間繼電器KT1(延時5s)和KT2(延時10s)，KT1的常開點作為第二台電機正轉的啟動信號，KT2的常閉點作為第一台電機和第二台電機正轉的停止信號，KT2的常開點作為第二台電機反轉的啟動信號，和自鎖觸點並聯。電機正反轉接觸器之間要有互鎖

『肆』 自動控制原理中，7個典型環節都有哪些典型電路，請詳細介紹，最好附帶電路圖和分析

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『伍』 題 目：PWM整流技術綜述

1 PWM控制的基本原理
理論基礎:
沖量相等而形狀不同的窄脈沖加在具有慣性的環節上時,其效果基本相同.沖量指窄脈沖的面積.效果基本相同,是指環節的輸出響應波形基本相同.低頻段非常接近,僅在高頻段略有差異.
圖6-1 形狀不同而沖量相同的各種窄脈沖
面積等效原理:
分別將如圖6-1所示的電壓窄脈沖加在一階慣性環節(R-L電路)上,如圖6-2a所示.其輸出電流i(t)對不同窄脈沖時的響應波形如圖6-2b所示.從波形可以看出,在i(t)的上升段,i(t)的形狀也略有不同,但其下降段則幾乎完全相同.脈沖越窄,各i(t)響應波形的差異也越小.如果周期性地施加上述脈沖,則響應i(t)也是周期性的.用傅里葉級數分解後將可看出,各i(t)在低頻段的特性將非常接近,僅在高頻段有所不同.
圖6-2 沖量相同的各種窄脈沖的響應波形
用一系列等幅不等寬的脈沖來代替一個正弦半波,正弦半波N等分,看成N個相連的脈沖序列,寬度相等,但幅值不等;用矩形脈沖代替,等幅,不等寬,中點重合,面積(沖量)相等,寬度按正弦規律變化.
SPWM波形——脈沖寬度按正弦規律變化而和正弦波等效的PWM波形.
圖6-3 用PWM波代替正弦半波
要改變等效輸出正弦波幅值,按同一比例改變各脈沖寬度即可.
等幅PWM波和不等幅PWM波:
由直流電源產生的PWM波通常是等幅PWM波,如直流斬波電路及本章主要介紹的PWM逆變電路,6.4節的PWM整流電路.輸入電源是交流,得到不等幅PWM波,如4.1節講述的斬控式交流調壓電路,4.4節的矩陣式變頻電路.基於面積等效原理,本質是相同的.
PWM電流波:
電流型逆變電路進行PWM控制,得到的就是PWM電流波.
PWM波形可等效的各種波形:
直流斬波電路:等效直流波形
SPWM波:等效正弦波形,還可以等效成其他所需波形,如等效所需非正弦交流波形等,其基本原理和SPWM控制相同,也基於等效面積原理.

2 PWM逆變電路及其控制方法
目前中小功率的逆變電路幾乎都採用PWM技術.逆變電路是PWM控制技術最為重要的應用場合.本節內容構成了本章的主體
PWM逆變電路也可分為電壓型和電流型兩種,目前實用的幾乎都是電壓型.
(1)計演算法和調製法
1,計演算法
根據正弦波頻率,幅值和半周期脈沖數,准確計算PWM波各脈沖寬度和間隔,據此控制逆變電路開關器件的通斷,就可得到所需PWM波形.
缺點:繁瑣,當輸出正弦波的頻率,幅值或相位變化時,結果都要變化
2,調製法
輸出波形作調制信號,進行調製得到期望的PWM波;通常採用等腰三角波或鋸齒波作為載波;等腰三角波應用最多,其任一點水平寬度和高度成線性關系且左右對稱;與任一平緩變化的調制信號波相交,在交點控制器件通斷,就得寬度正比於信號波幅值的脈沖,符合PWM的要求.
調制信號波為正弦波時,得到的就是SPWM波;調制信號不是正弦波,而是其他所需波形時,也能得到等效的PWM波.
結合IGBT單相橋式電壓型逆變電路對調製法進行說明:設負載為阻感負載,工作時V1和V2通斷互補,V3和V4通斷也互補.
控制規律:
uo正半周,V1通,V2斷,V3和V4交替通斷,負載電流比電壓滯後,在電壓正半周,電流有一段為正,一段為負,負載電流為正區間,V1和V4導通時,uo等於Ud,V4關斷時,負載電流通過V1和VD3續流,uo=0,負載電流為負區間,io為負,實際上從VD1和VD4流過,仍有uo=Ud,V4斷,V3通後,io從V3和VD1續流,uo=0,uo總可得到Ud和零兩種電平.
uo負半周,讓V2保持通,V1保持斷,V3和V4交替通斷,uo可得-Ud和零兩種電平.
圖6-4 單相橋式PWM逆變電路
單極性PWM控制方式(單相橋逆變):
在ur和uc的交點時刻控制IGBT的通斷.ur正半周,V1保持通,V2保持斷,當ur>uc時使V4通,V3斷,uo=Ud,當ur圖6-5 單極性PWM控制方式波形
雙極性PWM控制方式(單相橋逆變):
在ur半個周期內,三角波載波有正有負,所得PWM波也有正有負.在ur一周期內,
輸出PWM波只有±Ud兩種電平,仍在調制信號ur和載波信號uc的交點控制器件通斷.ur正負半周,對各開關器件的控制規律相同,當ur >uc時,給V1和V4導通信號,給V2和V3關斷信號,如io>0,V1和V4通,如io<0,VD1和VD4通, uo=Ud,當ur單相橋式電路既可採取單極性調制,也可採用雙極性調制.
圖6-6 雙極性PWM控制方式波形
雙極性PWM控制方式(三相橋逆變):見圖6-7.
三相PWM控制公用uc,三相的調制信號urU,urV和urW依次相差120°.
U相的控制規律:
當urU>uc時,給V1導通信號,給V4關斷信號,uUN =Ud/2,當urUuVN 和uWN 的PWM波形只有±Ud/2兩種電平,uUV波形可由uUN -uVN 得出,當1和6通時,uUV=Ud,當3和4通時,uUV=-Ud,當1和3或4和6通時,uUV=0.波形見圖6-8.
輸出線電壓PWM波由±Ud和0三種電平構成,負載相電壓PWM波由(±2/3)Ud,(±1/3)Ud和0共5種電平組成.
圖6-8 三相橋式PWM逆變電路波形
防直通死區時間:
同一相上下兩臂的驅動信號互補,為防止上下臂直通造成短路,留一小段上下臂都施加關斷信號的死區時間.死區時間的長短主要由器件關斷時間決定.死區時間會給輸出PWM波帶來影響,使其稍稍偏離正弦波.
特定諧波消去法(Selected Harmonic Elimination PWM—SHEPWM):
計演算法中一種較有代表性的方法,圖6-9.輸出電壓半周期內,器件通,斷各3次(不包括0和π),共6個開關時刻可控.為減少諧波並簡化控制,要盡量使波形對稱.
首先,為消除偶次諧波,使波形正負兩半周期鏡對稱,即:
(6-1)
圖6-9 特定諧波消去法的輸出PWM波形
其次,為消除諧波中餘弦項,使波形在半周期內前後1/4周期以π/2為軸線對稱.
(6-2)
四分之一周期對稱波形,用傅里葉級數表示為:
(6-3)
式中,an為
圖6-9,能獨立控制a1,a2和a3共3個時刻.該波形的an為
(6-4)
式中n=1,3,5,…
確定a1的值,再令兩個不同的an=0,就可建三個方程,求得a1,a2和a3.
消去兩種特定頻率的諧波:
在三相對稱電路的線電壓中,相電壓所含的3次諧波相互抵消,可考慮消去5次和7次諧波,得如下聯立方程:
(6-5)
給定a1,解方程可得a1,a2和a3.a1變,a1,a2和a3也相應改變.
一般,在輸出電壓半周期內器件通,斷各k次,考慮PWM波四分之一周期對稱,k個開關時刻可控,除用一個控制基波幅值,可消去k-1個頻率的特定諧波,k越大,開關時刻的計算越復雜.
除計演算法和調製法外,還有跟蹤控制方法,在6.3節介紹
(2)非同步調制和同步調制
載波比——載波頻率fc與調制信號頻率fr之比,N= fc / fr.根據載波和信號波是否同步及載波比的變化情況,PWM調制方式分為非同步調制和同步調制:
1,非同步調制
非同步調制——載波信號和調制信號不同步的調制方式.
通常保持fc固定不變,當fr變化時,載波比N是變化的.在信號波的半周期內,PWM波的脈沖個數不固定,相位也不固定,正負半周期的脈沖不對稱,半周期內前後1/4周期的脈沖也不對稱.當fr較低時,N較大,一周期內脈沖數較多,脈沖不對稱的不利影響都較小,當fr增高時,N減小,一周期內的脈沖數減少,PWM脈沖不對稱的影響就變大.因此,在採用非同步調制方式時,希望採用較高的載波頻率,以使在信號波頻率較高時仍能保持較大的載波比.
2,同步調制
同步調制——N等於常數,並在變頻時使載波和信號波保持同步.
基本同步調制方式,fr變化時N不變,信號波一周期內輸出脈沖數固定.三相,公用一個三角波載波,且取N為3的整數倍,使三相輸出對稱.為使一相的PWM波正負半周鏡對稱,N應取奇數.當N=9時的同步調制三相PWM波形如圖6-10所示.
fr很低時,fc也很低,由調制帶來的諧波不易濾除,fr很高時,fc會過高,使開關器件難以承受.為了克服上述缺點,可以採用分段同步調制的方法.
3,分段同步調制
把fr范圍劃分成若干個頻段,每個頻段內保持N恆定,不同頻段N不同.在fr高的頻段採用較低的N,使載波頻率不致過高,在fr低的頻段採用較高的N,使載波頻率不致過低.
圖6-11,分段同步調制一例.為防止fc在切換點附近來回跳動,採用滯後切換的方法.同步調制比非同步調制復雜,但用微機控制時容易實現.可在低頻輸出時採用非同步調制方式,高頻輸出時切換到同步調制方式,這樣把兩者的優點結合起來,和分段同步方式效果接近.
圖6-10 同步調制三相PWM波形
圖6-11 分段同步調制方式舉例
(3) 規則采樣法
按SPWM基本原理,自然采樣法中要求解復雜的超越方程,難以在實時控制中在線計算,工程應用不多.
規則采樣法特點:
工程實用方法,效果接近自然采樣法,計算量小得多.
規則采樣法原理:
圖6-12,三角波兩個正峰值之間為一個采樣周期Tc.自然采樣法中,脈沖中點不和三角波一周期中點(即負峰點)重合.規則采樣法使兩者重合,每個脈沖中點為相應三角波中點,計算大為簡化.三角波負峰時刻tD對信號波采樣得D點,過D作水平線和三角波交於A,B點,在A點時刻tA和B點時刻tB控制器件的通斷,脈沖寬度δ 和用自然采樣法得到的脈沖寬度非常接近.
圖6-12 規則采樣法
規則采樣法計算公式推導:
正弦調制信號波公式中,a稱為調制度,0≤a<1;ωr為信號波角頻率.從圖6-12因此可得: (6-6)
三角波一周期內,脈沖兩邊間隙寬度 (6-7)
三相橋逆變電路的情況:
通常三相的三角波載波公用,三相調制波相位依次差120 ,同一三角波周期內三相的脈寬分別為δU,δV和δW,脈沖兩邊的間隙寬度分別為δ u,δ v和δ w,同一時刻三相正弦調制波電壓之和為零,由式(6-6)得
(6-8)
由式(6-7)得: (6-9)
故由式(6-8)可得: (6-10)
故由式(6-9)可得: (6-11)
利用以上兩式可簡化三相SPWM波的計算
(4)PWM逆變電路的諧波分析
使用載波對正弦信號波調制,產生了和載波有關的諧波分量.諧波頻率和幅值是衡量PWM逆變電路性能的重要指標之一.
分析雙極性SPWM波形:
同步調制可看成非同步調制的特殊情況,只分析非同步調制方式.
分析方法:
不同信號波周期的PWM波不同,無法直接以信號波周期為基準分析,以載波周期為基礎,再利用貝塞爾函數推導出PWM波的傅里葉級數表達式,分析過程相當復雜,結論卻簡單而直觀.
1,單相的分析結果:
不同調制度a時的單相橋式PWM逆變電路在雙極性調制方式下輸出電壓的頻譜圖如圖6-13所示.其中所包含的諧波角頻率為
式中,n=1,3,5,…時,k=0,2,4,…;n=2,4,6,…時,k=1,3,5,….
可以看出,PWM波中不含低次諧波,只含有角頻率為ωc,及其附近的諧波,以及2ωc,3ωc等及其附近的諧波.在上述諧波中,幅值最高影響最大的是角頻率為ωc的諧波分量.
圖6-13 單相PWM橋式逆變電路輸出電壓頻譜圖
2,三相的分析結果:
三相橋式PWM逆變電路採用公用載波信號時不同調制度a時的三相橋式PWM逆變電路輸出線電壓的頻譜圖如圖6-14所示.在輸出線電壓中,所包含的諧波角頻率為
式中,n=1,3,5,…時,k=3(2m-1)±1,m=1,2,…;
6m +1,m =0,1,…;
n =2,4,6,…時,k = 6m -1,m =1,2,….
和單相比較,共同點是都不含低次諧波,一個較顯著的區別是載波角頻率ωc整數倍的諧波被消去了,諧波中幅值較高的是ωc±2ωr和2ωc±ωr.
圖6-14 三相橋式PWM逆變電路輸出線電壓頻譜圖
SPWM波中諧波主要是角頻率為ωc,2ωc及其附近的諧波,很容易濾除.當調制信號波不是正弦波時,諧波由兩部分組成:一部分是對信號波本身進行諧波分析所得的結果,另一部分是由於信號波對載波的調制而產生的諧波.後者的諧波分布情況和SPWM波的諧波分析一致.
(5) 提高直流電壓利用率和減少開關次數
直流電壓利用率——逆變電路輸出交流電壓基波最大幅值U1m和直流電壓Ud之比.
提高直流電壓利用率可提高逆變器的輸出能力;減少器件的開關次數可以降低開關損耗;正弦波調制的三相PWM逆變電路,調制度a為1時,輸出相電壓的基波幅值為Ud/2,輸出線電壓的基波幅值為,即直流電壓利用率僅為0.866.這個值是比較低的,其原因是正弦調制信號的幅值不能超過三角波幅值,實際電路工作時,考慮到功率器件的開通和關斷都需要時間,如不採取其他措施,調制度不可能達到1.採用這種調制方法實際能得到的直流電壓利用率比0.866還要低.
1,梯形波調制方法的思路
採用梯形波作為調制信號,可有效提高直流電壓利用率.當梯形波幅值和三角波幅值相等時,梯形波所含的基波分量幅值更大.
梯形波調制方法的原理及波形,見圖6-15.梯形波的形狀用三角化率s =Ut/Uto描述,Ut為以橫軸為底時梯形波的高,Uto為以橫軸為底邊把梯形兩腰延長後相交所形成的三角形的高.s =0時梯形波變為矩形波,s =1時梯形波變為三角波.梯形波含低次諧波,PWM波含同樣的低次諧波,低次諧波(不包括由載波引起的諧波)產生的波形畸變率為δ.
圖6-16,δ 和U1m /Ud隨s 變化的情況.
圖6-17,s 變化時各次諧波分量幅值Unm和基波幅值U1m之比.
s = 0.4時,諧波含量也較少,δ 約為3.6%,直流電壓利用率為1.03,綜合效果較好.
圖6-15 梯形波為調制信號的PWM控制
梯形波調制的缺點:輸出波形中含5次,7次等低次諧波.
實際使用時,可以考慮當輸出電壓較低時用正弦波作為調制信號,使輸出電壓不含低次諧波;當正弦波調制不能滿足輸出電壓的要求時,改用梯形波調制,以提高直流電壓利用率.

圖6-16 s 變化時的d 和直流電壓利用率 圖6-17 s 變化時的各次諧波含量
2,線電壓控制方式(疊加3次諧波)
對兩個線電壓進行控制,適當地利用多餘的一個自由度來改善控制性能.
目標——使輸出線電壓不含低次諧波的同時盡可能提高直流電壓利用率,並盡量減少器件開關次數.
直接控制手段仍是對相電壓進行控制,但控制目標卻是線電壓.
相對線電壓控制方式,控制目標為相電壓時稱為相電壓控制方式.
在相電壓調制信號中疊加3次諧波,使之成為鞍形波,輸出相電壓中也含3次諧波,且三相的三次諧波相位相同.合成線電壓時,3次諧波相互抵消,線電壓為正弦波.如圖6-18所示.鞍形波的基波分量幅值大.
除疊加3次諧波外,還可疊加其他3倍頻的信號,也可疊加直流分量,都不會影響線電壓.
圖6-18 疊加3次諧波的調制信號
3,線電壓控制方式(疊加3倍次諧波和直流分量):
疊加up,既包含3倍次諧波,也包含直流分量,up大小隨正弦信號的大小而變化.設三角波載波幅值為1,三相調制信號的正弦分別為urU1,urV1和urW1,並令:
(6-12)
則三相的調制信號分別為
(6-13)

圖6-19 線電壓控制方式舉例
不論urU1,urV1和urW1幅值的大小,urU,urV,urW總有1/3周期的值和三角波負峰值相等.在這1/3周期中,不對調制信號值為-1的相進行控制,只對其他兩相進行控制,因此,這種控制方式也稱為兩相控制方式.
優點:
(1)在1/3周期內器件不動作,開關損耗減少1/3
(2)最大輸出線電壓基波幅值為Ud,直流電壓利用率提高
(3)輸出線電壓不含低次諧波,優於梯形波調制方式
(6) PWM逆變電路的多重化
和一般逆變電路一樣,大容量PWM逆變電路也可採用多重化技術.採用SPWM技術理論上可以不產生低次諧波,因此,在構成PWM多重化逆變電路時,一般不再以減少低次諧波為目的,而是為了提高等效開關頻率,減少開關損耗,減少和載波有關的諧波分量.
PWM逆變電路多重化聯結方式有變壓器方式和電抗器方式,利用電抗器聯接實現二重PWM逆變電路的例子如圖6-20所示.電路的輸出從電抗器中心抽頭處引出,圖中兩個逆變電路單元的載波信號相互錯開180°,所得到的輸出電壓波形如圖6-21所示.圖中,輸出端相對於直流電源中點的電壓,已變為單極性PWM波了.輸出線電壓共有0,±(1/2)Ud,±Ud五個電平,比非多重化時諧波有所減少.
一般多重化逆變電路中電抗器所加電壓頻率為輸出頻率,因而需要的電抗器較大.而在多重PWM型逆變電路中,電抗器上所加電壓的頻率為載波頻率,比輸出頻率高得多,因此只要很小的電抗器就可以了.
二重化後,輸出電壓中所含諧波的角頻率仍可表示為,但其中當n奇數時的諧波已全部被除去,諧波的最低頻率在附近,相當於電路的等效載波頻率提高了一倍.
圖6-20 二重PWM型逆變電路
圖6-21 二重PWM型逆變電路輸出波形
電抗器上所加電壓頻率為載波頻率,比輸出頻率高得多,很小.輸出電壓所含諧波角頻率仍可表示為nwc+kwr,但其中n為奇數時的諧波已全被除去,諧波最低頻率在2wc附近,相當於電路的等效載波頻率提高一倍.
3 PWM跟蹤控制技術
PWM波形生成的第三種方法——跟蹤控制方法.
把希望輸出的波形作為指令信號,把實際波形作為反饋信號,通過兩者的瞬時值比較來決定逆變電路各器件的通斷,使實際的輸出跟蹤指令信號變化,常用的有滯環比較方式和三角波比較方式.
(1)滯環比較方式
1,電流跟蹤控制
基本原理:
把指令電流i*和實際輸出電流i的偏差i*-i作為滯環比較器的輸入,比較器輸出控制器件V1和V2的通斷.V1(或VD1)通時,i增大,V2(或VD2)通時,i減小.通過環寬為2DI的滯環比較器的控制,i就在i*+DI和i*-DI的范圍內,呈鋸齒狀地跟蹤指令電流i*.
滯環環寬對跟蹤性能的影響:環寬過寬時,開關頻率低,跟蹤誤差大;環寬過窄時,跟蹤誤差小,但開關頻率過高.
電抗器L的作用:L大時,i的變化率小,跟蹤慢.L小時,i的變化率大,開關頻率過高.
圖6-22 滯環比較方式電流跟蹤控制舉例
圖6-23 滯環比較方式的指令電流和輸出電流
三相的情況:
圖6-24 三相電流跟蹤型PWM逆變電路
圖6-25 三相電流跟蹤型PWM逆變電路輸出波形
採用滯環比較方式的電流跟蹤型PWM變流電路有如下特點
(1)硬體電路簡單
(2)實時控制,電流響應快
(3)不用載波,輸出電壓波形中不含特定頻率的諧波
(4)和計演算法及調製法相比,相同開關頻率時輸出電流中高次諧波含量多
(5)閉環控制,是各種跟蹤型PWM變流電路的共同特點
2,電壓跟蹤控制
採用滯環比較方式實現電壓跟蹤控制.如圖6-26所示.把指令電壓u*和輸出電壓u進行比較,濾除偏差信號中的諧波,濾波器的輸出送入滯環比較器,由比較器輸出控制開關通斷,從而實現電壓跟蹤控制.和電流跟蹤控制電路相比,只是把指令和反饋從電流變為電壓.輸出電壓PWM波形中含大量高次諧波,必須用適當的濾波器濾除.
圖6-26 電壓跟蹤控制電路舉例
u*=0時,輸出u為頻率較高的矩形波,相當於一個自勵振盪電路.
u*為直流時,u產生直流偏移,變為正負脈沖寬度不等,正寬負窄或正窄負寬的矩形波.
u*為交流信號時,只要其頻率遠低於上述自勵振盪頻率,從u中濾除由器件通斷產生的高次諧波後,所得的波形就幾乎和u* 相同,從而實現電壓跟蹤控制.
(2)三角波比較方式
基本原理:
不是把指令信號和三角波直接進行比較,而是閉環控制.把指令電流i*U,i*V和i*W和實際輸出電流iU,iV,iW進行比較,求出偏差,放大器A放大後,再和三角波進行比較,產生PWM波形.
放大器A通常具有比例積分特性或比例特性,其系數直接影響電流跟蹤特性.
圖6-27 三角波比較方式電流跟蹤型逆變電路
特點:
開關頻率固定,等於載波頻率,高頻濾波器設計方便;為改善輸出電壓波形,三角波載波常用三相;和滯環比較控制方式相比,這種控制方式輸出電流諧波少.
定時比較方式:
不用滯環比較器,而是設置一個固定的時鍾.以固定采樣周期對指令信號和被控量采樣,按偏差的極性來控制開關器件通斷.在時鍾信號到來時刻,如i i*,令V1斷,V2通,使i減小.每個采樣時刻的控製作用都使實際電流與指令電流的誤差減小.
採用定時比較方式時,器件最高開關頻率為時鍾頻率的1/2,和滯環比較方式相比,電
流誤差沒有一定的環寬,控制的精度低一些.

4 PWM整流電路及其控制方法
實用的整流電路幾乎都是晶閘管整流或二極體整流.
晶閘管相控整流電路:輸入電流滯後於電壓,且諧波分量大,因此功率因數很低.
二極體整流電路:雖位移因數接近1,但輸入電流諧波很大,所以功率因數也很低.
把逆變電路中的SPWM控制技術用於整流電路,就形成了PWM整流電路.
可使其輸入電流非常接近正弦波,且和輸入電壓同相位,功率因數近似為1,也稱單位功率因數變流器,或高功率因數整流器.
(1)PWM整流電路的工作原理
PWM整流電路也可分為電壓型和電流型兩大類,目前電壓型的較多
1,單相PWM整流電路
圖6-28a和b分別為單相半橋和全橋PWM整流電路.半橋電路直流側電容必須由兩個電容串聯,其中點和交流電源連接.全橋電路直流側電容只要一個就可以.交流側電感Ls包括外接電抗器的電感和交流電源內部電感,是電路正常工作所必須的.
圖6-28 單相PWM整流電路
a) 單相半橋電路 b) 單相全橋電路
單相全橋PWM整流電路的工作原理:
正弦信號波和三角波相比較的方法對V1～V4進行SPWM控制,就可在交流輸入端AB產生SPWM波uAB.uAB中含有和信號波同頻率且幅值成比例的基波,和載波有關的高頻諧波,不含低次諧波.由於Ls的濾波作用,諧波電壓只使is產生很小的脈動.當信號波頻率和電源頻率相同時,is也為與電源頻率相同的正弦波.us一定時,is幅值和相位僅由uAB中基波uABf的幅值及其與us的相位差決定.改變uABf的幅值和相位,可使is和us同相或反相,is比us超前90°,或is與us相位差為所需角度.
相量圖(圖6-29)
a:滯後相角δ,Is和Us同相,整流狀態,功率因數為1,PWM整流電路最基本的工作狀態
b:超前相角δ,Is和Us反相,逆變狀態,說明PWM整流電路可實現能量正反兩方向流動,這一特點對於需再生制動的交流電動機調速系統很重要.
c:滯後相角δ,Is超前Us90°,電路向交流電源送出無功功率,這時稱為靜止無功功率發送器(Static Var Generator—SVG)
d:通過對幅值和相位的控制,可以使Is比Us超前或滯後任一角度φ.
圖6-29 PWM整流電路的運行方式相量圖
a)整流運行 b)逆變運行 c)無功補償運行 d) 超前角為φ
對單相全橋PWM整流電路工作原理的進一步說明
整流狀態下,us > 0時,(V2,VD4,VD1,Ls)和(V3,VD1,VD4,Ls)分別組成兩個升壓斬波電路,以(V2,VD4,VD1,Ls)為例.V2通時,us通過V2,VD4向Ls儲能.V2關斷時,Ls中的儲能通過VD1,VD4向C充電.us < 0時,(V1,VD3,VD2,Ls)和(V4,VD2,VD3,Ls)分別組成兩個升壓斬波電路.由於是按升壓斬波電路工作,如控制不當,直流側電容電壓可能比交流電壓峰值高出許多倍,對器件形成威脅.
另一方面,如直流側電壓過低,例如低於us的峰值,則uAB中就得不到圖6-29a中所需的足夠高的基波電壓幅值,或uAB中含有較大的低次諧波,這樣就不能按需要控制is,is波形會畸變.
可見,電壓型PWM整流電路是升壓型整流電路,其輸出直流電壓可從交流電源電壓峰值附近向高調節,如要向低調節就會使性能惡化,以至不能工作.
2,三相PWM整流電路
圖6-30,三相橋式PWM整流電路
最基本的PWM整流電路之一,應用最廣.工作原理和前述的單相全橋電路相似,只是從單相擴展到三相進行SPWM控制,在交流輸入端A,B和C可得SPWM電壓,按圖6-29a的相量圖控制,可使ia,ib,ic為正弦波且和電壓同相且功率因數近似為1.和單相相同,該電路也可工作在逆變運行狀態及圖c或d的狀態.
(2)PWM整流電路的控制方法
有多種控制方法,根據有沒有引入電流反饋可分為兩種:沒有引入交流電流反饋的——間接電流控制;引入交流電流反饋的——直接電流控制.
1,間接電流控制
間接電流控制也稱為相位和幅值控制.按圖6-29a(逆變時為圖6-29b)的相量關系來控制整流橋交流輸入端電壓,使得輸入電流和電壓同相位,從而得到功率因數為1的控制效果.
圖6-31,間接電流控制的系統結構圖.
圖中的PWM整流電路為圖6-30的三相橋式電路.控制系統的閉環是整流器直流側電壓控制環.
控制原理:
和實際直流電壓ud比較後送入PI調節器,PI調節器的輸出為一直流電流信號id,id的大小和交流輸入電流幅值成正比.穩態時,ud= ,PI調節器輸入為零,PI調節器的輸出id和負載電流大小對應,也和交流輸入電流幅值對應.負載電流增大時,C放電而使ud下降,PI的輸入端正偏差,使其輸出id增大,進而使交流輸入電流增大,也使ud回升.達到新的穩態時,ud和 相等,id為新的較大的值,與較大的負載電流和較大的交流輸入電流對應.負載電流減小時,調節過程和上述過程相反.
從整流運行向逆變運行轉換
首先負載電流反向而向C充電,ud抬高,PI調節器負偏差,id減小後變為負值,使交流輸入電流相位和電壓相位反相,實現逆變運行.穩態時,ud和 仍然相等,PI調節器輸入恢復到零,id為負值,並與逆變電流的大小對應.
控制系統中其餘部分的工作原理
上面的乘法器是id分別乘以和a,b,c三相相電壓同相位的正弦信號,再乘以電阻R,得到各相電流在Rs上的壓降uRa,uRb和uRc
下面的乘法器是id分別乘以比a,b,c三相相電壓相位超前π/2的餘弦信號,再乘以電感L的感抗,得到各相電流在電感Ls上的壓降uLa,uLb和uLc.各相電源相電壓ua,ub,uc分別減去前面求得的輸入電流在電阻R和電感L上的壓降,就可得到所需要的交流輸入端各相的相電壓uA,uB和uC的信號,用該信號對三角波載波進行調制,得到PWM開關信號去控制整流橋,就可以得到需要的控制效果.
存在的問題:
在信號運算過程中用到電路參數Ls和Rs,當Ls和Rs的運算值和實際值有誤差時,會影響到控制效果;基於系統的靜態模型設計,動態特性較差;應用較少.
2,直接電流控制
通過運算求出交流輸入電流指令值,再引入交流電流反饋,通過對交流電流的直接控制而使其跟蹤指令電流值,因此稱為直接電流控制.
有不同的電流跟蹤控制方法,圖6-32,一種最常用的採用電流滯環比較方式的控制系統結構圖.
控制系統組成
雙閉環控制系統,外環是直流電壓控制環,內環是交流電流控制環
外環的結構,工作原理和圖6-31間接電流控制系統相同.外環PI的輸出為id,id分別乘以和a,b,c三相相電壓同相位的正弦信號,得到三相交流電流的正弦指令信號 , 和 , 和
分別和各自的電源電壓同相位,其幅值和反映負載電流大小的直流信號id成正比,指令信號和實際交流電流信號比較後,通過滯環對器件進行控制,便可使實際交流輸入電流跟蹤指令值.

『陸』 分析下圖電路的作用，寫出詳細工作過程

這個圖是直接啟動-能耗制動電路。
其中由變壓器T與整流橋組成能耗制動電路。
啟動時，倒順開關接通（即三個黑點接通），變壓器斷開（即三角形處斷開），電機正常運行。
停機時，倒順開關斷開（即三個黑點斷開），變壓器接通（即三角形處接通），整流橋向電子定子輸入直流電，從而在電機定子產生直流磁場，該磁場會使因慣性還在旋轉的轉子感生出直流電流，該電流與磁場的受力方向與轉子旋轉方向相反，起到制動作用，加快轉子停止。

『柒』 分析開環增益K對系統穩定性有什麼影響

低頻時，K影響系統的穩態性能，K越高越好。高頻時，K影響系統的抗干擾性能，K越低越好。
分析開環增益K和時間常數T對系統穩定性及穩態誤差的影響。
（1）取T=0.1，令K=1，2，3，4，5，繪制相應的階躍響應曲線，分析時間常數T的變化對系統階躍響應和穩定性的影響。
（2）在K=1（系統穩定）和K=2（系統臨界穩定）兩種情況下，分別繪制T=0.1和T=0.01時系統的階躍響應，分析時間常數T的變化對系統階躍響應和穩定性的影響。

『捌』 試說明直流變換器主要有哪幾種電路結構試分析他們個有什麼特點

單管反激，單管正激，半橋，全橋，還有電容變換。

電源變壓器：將電網提供的220V交流電壓轉換為各種電路設備所需的交流電壓。

整流電路：利用單向導電器件將交流電轉換成脈動直流電路。

濾波電路：利用儲能元件（電感或電容）把脈動直流電轉換成比較平坦的直流電。

穩壓電路：利用電路的調整作用使輸出電壓穩定的過程稱為穩壓。

(8)慣性環節電路圖擴展閱讀：

直直變換器按照電路拓撲可以分為基本的不帶隔離變壓器的直直變換器和帶隔離變壓器的直直變化期兩大類，基本的直直變換器通過控制開關管，再經電容、電感等儲能濾波元件將輸入的直流電壓變換為符合負載要求的直流電壓或電流。這種變換器適用於輸入輸出電壓等級相差不大，且不要求電器隔離的應用場合。

『玖』 初中物理（慣性和電路結合的一道題）

電學主要知識點及配套習題
一、電路
1、電路組成：
由電源、用電器、開關和導線等組成。
2、電路圖：
用統一規定的符號表示電路連接情況的圖。
3、電路的幾種狀態：
4、串聯電路：
把元件逐個順次連接起來組成的電路叫串聯電路。
特點：
電流只有一條通道，通過第一個元件的電流一定大小不變地通過第二個元件，只要電路中有一處斷開，整個電路都斷開。
5、並聯電路：
把元件並列地連接在電路兩點間組成的電路叫並聯電路。
特點：
電流有兩條或多條通道，各元件可獨立工作。幹路開關控制整個電路；支路開關只控制本支路上用電器。
二、電流、電壓、電阻
1、電流： 單位時間內（1s）通過導體橫截面的電荷量叫電流，用符號I表示，單位是安培（A）計算公式：
2、測電流大小的儀表是電流表、電路圖符號：
3、電流表的使用：
（1）根據情況選擇量程合適的電流表，而後觀察它的量程，單位及最小分度值；
（2）電流表要串聯在電路中；
（3）「+」「-」接線柱接法要正確。即讓電流從「+」接線柱流入電流表，從「-」接線柱流出電流表；
（4）被測電流不能超過 量程、選擇量程時用試觸法；
（5）絕對不允許不經過用電器，而把 直接接到兩源兩極上；
4、電壓：
是使導體中的自由電荷發生定向移動，形成電流的原因，電源是提供電壓的裝置，不同的電源提供的電壓不同。如一節干電池電壓為1.5V，一節蓄電池電壓為2V。
5、電壓的單位：
伏特（V），常用單位有千伏（kv），毫伏(mv)，微伏（uv）
6、電壓表：
測量電路兩端電壓的儀表叫電壓表，符號是 ，常用的 有2個量程：0～3V和0～15V，三個接線柱。
7、電壓表的使用：
（1）電壓表要並聯在待測電路中；
（2）「+」「-」接線柱接法要正確，即讓電流從「+」接線柱流入，從「-」流出電壓表；
（3）被測電壓不能超過電壓表量程。選擇量程用試觸法；
（4）電壓表可以直接接到電源兩極間。這樣是測電源電壓。
8、電阻：
用來表示導體對電流阻礙作用大小的物理量，用符號R表示。
電阻大小：
由導體的材料、長度、橫截面積決定，而與電路兩端電壓和電流開關它常受溫度的影響。
9、變阻器：
通過改變連入電路中電阻線的長度的方法來改變電阻的符號是可分為滑動變阻器、電阻箱兩種，滑動變阻器雖不能直接讀出連入電路的阻值大小，但卻能逐漸改變連入電路中的電阻大小。電阻箱能表示出連入電路中的電阻值，但不能連續地改變電阻大小。
三、電流與電壓和電阻的關系：
1、通過實驗得出：
導體中的電流跟這段導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比，這個規律叫歐姆定律，表達式為：
2、歐姆定律得出：
，即測出導體兩端電壓、導體中的電流，可計算電阻大小，這種實驗方法叫「伏安法測電阻」。
四、電功、電功率：
1、電功：
電流所做的功叫電功，用符號W表示，單位是焦耳（J）。
2、電功的大小：
電流通過導體所做的功等於這段電路兩端電壓、電路中電流和通電時間三者的乘積。表達式為W=UIt。
3、電功的測量：
①用電能表可直接測出；
②根據W=UIt，可選用 、 和秒錶間接測出。
4、電功率（P）：
電流在1秒鍾內所做的功叫做電功率，它是表示電流做功快慢的物理量。
表達式：
電功率的單位：
瓦特（w），常用單位：千瓦（kw）、兆瓦（Mw）；
電功率的測量：
①根據 ，可選用電能表和秒錶測量。
②根據P=UI，可選用電壓表及電流表進行測量。
五、額定電壓額定功率，實際功率
1、額定電壓：
用電器正常工作時的電壓，也就是用電器上標著的電壓值。
2、額定功率：
用電器在額定電壓下工作時，就是用電器上標著的功率值。
3、實際功率：
用電器在各種電壓下工作時，實際消耗的功率都叫實際功率。
六、焦耳定律：
電流通過導體產生的熱量跟電流的平方成正比，跟導體的電阻成正比，跟通電時間成正比，寫成公式：Q=I2Rt
電熱器：
利用電來加熱的設備。是利用電流熱效應來工作的。
主要組成部件：
發熱體、發熱體是由電阻率大熔點高的合金絲繞在絕緣體上製成的。
電功與電熱的關系：

七、生活用電
1、電路組成：
低壓進戶線，電能表，總開關、保險絲，及各支路開關控制的用電器。
2、家庭電路的電壓是220v，兩根進戶線：
一根叫火線，一根叫零線，火線與地間有200v電壓。
3、辨別火線、零線用測電筆。
使用時筆尖與電線接觸。手接觸筆尾金屬體，如果氖管發光，表明接觸的是火線。
4、家庭電路電流過大的原因：

5、安全用電原則：
6、正確選擇保險絲：
使保險絲的額定電流等於或稍大於電路中的最大正常工作電流。
電學公式
1、 推出 Q=It

2、 得出 U=IR
3、W=UIt 結合歐姆定律及電流的定義式得出
4、 得出 W=Pt
5、P=UI 結合歐姆定律可得出 P=I2R
6、Q=I2Rt
7、Q=W=Pt（適用電熱器或純電阻電路）
電路規律
串聯電路 並聯電路
電 流 I=I1=I2=I3 I=I1+I2+I3
電 壓 U=U1+U2+U3 U=U1=U2=U3
電 阻 R=R1+R2+R3

電 功 W=W1+W2+W3 W=W1+W2+W3
電功率 P=P1+P2+P3 P=P1+P2+P3
電 熱 Q=Q1+Q2+Q3 Q=Q1+Q2+Q3
比值關系

電學測試題(一)
一、選擇
1、下列各組材料中，都屬於絕緣體的一組（ ）
A、塑料、碳棒
B、瓷、空氣
C、稀硫酸、棉花
D、玻璃、鎢絲
2、用毛皮摩擦橡膠棒、橡膠棒帶了負電，這是由於（ ）
A、毛皮束縛電子的能力比較弱
B、橡膠棒的正電荷轉移到毛皮上
C、摩擦過程中創造了負電荷
D、橡膠棒上有了多餘的電了
3、某家用電器正常工作時，測得通過它的電流為4A，則此電器可能是下列中的（ ）
A、家用空調機
B、電視機
C、家用洗衣機
D、電風扇
4、已知R1：R2=2：1則（ ）
A、串聯時，它們的電流之比為2：1
B、串聯時，它們的功率之比為1：1
C、並聯時，它們的電流之比為2：1
D、並聯時，它們的電壓之比為1：1
5、在如圖所示的電路中，要使R1和R2為並聯關系，那麼甲、乙、丙三隻電表依次應當是（ ）

A、電壓表、電流表、電壓表
B、電流表、電壓表、電流表
C、電流表、電流表、電壓表
D、電壓表、電流表、電流表
6、在「伏安法測電阻」的實驗中，滑動變阻器不能起到的作用是（ ）
A、改變電路中的電流
B、改變被測電阻兩端的電壓
C、改變被測電阻的阻值
D、改變被測電阻兩端的電壓
7、在如圖所示的電路中，閉合開關後，要使滑動變阻器的滑片P向右移動時，電流表的示數減小，則M、N應與滑動變阻器上的哪兩個接線柱連接（ ）

A、M接C，N接D
B、M接A，N接B
C、M接C，N接B
D、M接A，N接D
8、把一根粗細均勻的電阻絲彎成等邊三角形ABC，如圖所示，圖中D為AB邊的中點，如果CD兩端的電阻值為9 ，則AB兩端的電阻值為（ ）

A、36 B、12 C、8 D、4
9、關於公式 ，下列說法中正確的是（ ）
A、導體的電阻與導體兩端的電壓成正比
B、導體的電阻與導體的電流成反比
C、導體的電阻與導體兩端的電壓成正比，與通過導體的電流成反比
D、導體的電阻與導體兩端的電壓和通過導體的電流都無關
10、在圖中所示的電路中，電源電壓為3V，當開關S1、S2都閉合時，則（ ）

A、電壓表的示數為3V
B、電流表將被燒壞
C、燈L1不亮，燈L
2亮
D、兩盞燈都將被燒壞
11、如圖所示的電路、電源電壓保持不變，當閉合開關後，在滑動變阻器的滑片P向右移動的過程中（ ）

A、電流表示數變大，電壓表示數不變
B、兩表示數均變小
C、電流表示數變小，電壓表示數不變
D、兩表示數均變大
12、如圖所示，兩盞相同的電燈在閉合開關後都能發光，過了一會兒，兩盞電燈突然都不亮了，且電壓表和電流表的示數均變為零，此時電路發生的故障可能是（ ）

A、電燈L1燈絲斷了
B、電燈L2燈絲斷了
C、電燈L1短路
D、電燈L2短路
13、如圖所示的電路中，閉合開關後，小燈泡L1、L2都正常發光，電表完好，如果將電壓表與電流表互換，那麼將出現的情況是（ ）

A、電壓表示數不變，燈泡L1，L2不亮
B、電壓表示數變小，燈泡L1，L2變亮
C、電流表示數變大，燈泡L1，L2變亮
D、電流表，電源燒壞，燈泡L1，L2不亮
14、如圖所示電路，電源電壓不變，當開關閉合，滑動變阻器的滑片P向右移動時，下列判斷正確的是（ ）

A、電壓表示數變大
B、電流表A1的示數變小
C、燈泡變暗
D、電流表A2示數變小
15、如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關S，電路正常工作，過了一會，一個電表的示數變大，另一個電表的示數變小，則下列判斷中正確的是（ ）

A、電阻R一定斷路
B、電阻R一定短路
C、燈L的亮度可能不變
D、燈L的亮度可能變亮
16、如圖所示的電路中，當開關斷開，甲、乙兩表為電流表時，示數之比為I甲：I乙=2：3，當開關閉合，甲、乙兩表為電壓表時，則兩表的示數之比U甲：U乙為（ ）

A、2：1 B、3：1 C、1：3 D、3：2
17、兩個定值電阻R1和R2，阻值分別為10 ，30 ，允許通過的最大電流分別為1A，0.5A，若將它們串聯在電路中，下列說法中正確的是（ ）
A、加在它們兩端電壓的最大值為25v
B、它們的總電阻為40
C、通過電路的電流不允許大於0.5A
D、它們消耗總功率的最大值為10W
二、填空
18、如圖所示的電路中，電源電壓不變，開關斷開時燈L正常發光，當開關閉合時，電燈L_______正常發光（填「能」或「不能」），圖中電流表的示數將___________電壓表的示數將________。（兩空均選填「增大，減小」或「不變」）

19、如圖是R1和R2兩電阻中的電流隨它們兩端電壓變化的I~U圖像，從圖像可知，電阻R1_____R2（選填「<、>」或「=」）

20、將一個20 的定值電阻R1與另一個定值電阻R2並聯後，得到12 的等效電阻，則R2的阻值是____ ，若再增加一個50 的電阻R3與R1和R2串聯，則串聯後的總電阻為____ 。
21、在圖中所示的電路中，電源電壓保持不變，當開關由斷開到閉合時，電流表的示數將_____，電壓表與電流表示數的比值將 。（均選填變大、變小或不變）

22、如圖所示電路，閉合開關後，兩燈都正常發光，兩電表的指針都有偏轉，示數穩定，已知電源電壓為8v，燈L1的電阻為16 ，燈L2的電阻為12 ，則甲電表的示數為_____；乙電表的示數為______。

23、如圖所示，AB兩端電壓恆為U，三個電阻R1、R2、R3的阻值均為12 ，一位同學誤將一隻電流表並聯在了電阻R3的兩端，結果發現電流表的示數為0.5A，據此可以推知AB兩端電壓U=____V。

三、作圖與實驗
24、畫出伏安法測電阻的電路圖，並寫出主要的實驗步驟及需要測量的物理量。寫出Rx的表達式。
四、計算
25、在圖中所示的電路中，電阻R1的阻值為10 ，閉合開關S，電流表A1的示數為0.3A，電流表的A的示數為0.5A，求：
（1） 通過電阻R2的電流
（2） 電源電壓
（3） 電阻R2的阻值

26、如圖所示電阻R1的阻值為5 ，（1）當開關S
1閉合，S2斷開，滑片P滑至最左端時，電壓表示數為6v，電流表示數為0.3A，滑動變阻器的最大阻值是多少？（2）若R2的阻值為20 ，當開關S1，S2均閉合，滑片滑至最右端時，電流表的示數是多少？

答 案
1．B 2．AD 3．A 4．D 5．B 6．C 7．D 8．C 9．D 10．B
11．C 12．A 13．A 14．D 15．D 16．B 17．BCD
18．能 增大 不變
19．<
20．30 100
21．變大 不變
22．0.5A 8V
23．12V
24．

1．按電路圖按一定順序連接電路，連接時開關要斷開，滑動變阻器的滑片置於阻值最大位置；
2．注意用試觸法選擇量程；
3．經檢查無誤後閉合開關，並移動滑片P測出幾組Rx兩端的電壓U，電流值I；
4．應用公式計算 。
25．解：
①S閉合時，R1與R2並聯
I=I1+I2
∴R2中電流I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A
②電源電壓U=U1=I1R1=0.3A×10Ω=3V
③根據
26．解：
①當開關S1閉合，S2斷開時，變阻器與R1串聯， 測總電壓， 測總電流

②當開關S1、S2均閉合時，滑片在最右端時，R1與R2並聯

⒈力F：力是物體對物體的作用。物體間力的作用總是相互的。
力的單位：牛頓（N）。測量力的儀器：測力器；實驗室使用彈簧秤。
力的作用效果：使物體發生形變或使物體的運動狀態發生改變。
物體運動狀態改變是指物體的速度大小或運動方向改變。
⒉力的三要素：力的大小、方向、作用點叫做力的三要素。
力的圖示，要作標度；力的示意圖，不作標度。
⒊重力G：由於地球吸引而使物體受到的力。方向：豎直向下。
重力和質量關系：G=mg m=G/g
g=9.8牛／千克。讀法：9.8牛每千克，表示質量為1千克物體所受重力為9.8牛。
重心：重力的作用點叫做物體的重心。規則物體的重心在物體的幾何中心。
⒋二力平衡條件：作用在同一物體；兩力大小相等，方向相反；作用在一直線上。
物體在二力平衡下，可以靜止，也可以作勻速直線運動。
物體的平衡狀態是指物體處於靜止或勻速直線運動狀態。處於平衡狀態的物體所受外力的合力為零。
⒌同一直線二力合成：方向相同：合力F=F1+F2 ;合力方向與F1、F2方向相同；
方向相反：合力F=F1-F2，合力方向與大的力方向相同。
⒍相同條件下，滾動摩擦力比滑動摩擦力小得多。
滑動摩擦力與正壓力，接觸面材料性質和粗糙程度有關。
7．牛頓第一定律也稱為慣性定律其內容是：一切物體在不受外力作用時，總保持靜止或勻速直線運動狀態。 慣性：物體具有保持原來的靜止或勻速直線運動狀態的性質叫做慣性。
速度：v=s/t
密度：ρ＝m/v
重力：G=mg
壓強：p=F/s(液體壓強公式不直接考）
浮力：F浮＝G排＝ρ液gV排
漂浮懸浮時：F浮＝G物
杠桿平衡條件：F1×L1＝F2×L2
功：W=FS
功率：P=W/t＝Fv
機械效率：η＝W有用/W總＝Gh/Fs=G/Fn(n為滑輪組的股數