《电力电子技术》习题答案第五版 下载本文

整流二极管在一周内承受的电压波形如下:

u20uVD20uVD40?2??t?t?t

5.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 考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。 解:①ud、id和i2的波形如下图:

u2Oud??t?OidOi2IdId?Id?t?t??t

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=0.931003cos30°=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:

O 2U2=1002=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:

8

UN=(2~3)3141.4=283~424(V)

晶闸管的额定电流为:

IN=(1.5~2)36.36∕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。

6. 晶闸管串联的单相半控桥(桥中VT1、VT2为晶闸管),电路如图2-11所示,U2=100V,电阻电感负载,R=2Ω,L值很大,当?=60?时求流过器件电流的有效值,并作出ud、id、iVT、iD的波形。

解:ud、id、iVT、iD的波形如下图:

u2?OudOidiVT1OiVD2OOIdId???t?t?tId?t?t???

负载电压的平均值为:

Ud?1????2U2sin?td(?t)?0.9U231?cos(?/3)=67.5(V)

2 负载电流的平均值为:

Id=Ud∕R=67.52∕2=33.75(A)

流过晶闸管VT1、VT2的电流有效值为:

IVT=

1Id=19.49(A) 3 流过二极管VD3、VD4的电流有效值为:

IVD=

2Id=27.56(A) 3

7. 在三相半波整流电路中,如果a相的触发脉冲消失,试绘出在电阻性负载和电感性负载下整流电压ud的波形。

解:假设??0?,当负载为电阻时,ud的波形如下:

9

udOudOuaubuc?tuaubuc??t

当负载为电感时,ud的波形如下:

udOudOuaubucuaubuc?t?t

8.三相半波整流电路,可以将整流变压器的二次绕组分为两段成为曲折接法,每段的电动势相同,其分段布置及其矢量如图2-60所示,此时线圈的绕组增加了一些,铜的用料约增加10%,问变压器铁心是否被直流磁化,为什么?

ABCCNnBa1b1c1c1a2b2c2na2b1a1b2NAc2

图2-60 变压器二次绕组的曲折接法及其矢量图

图2-60答:变压器铁心不会被直流磁化。原因如下:

变压器二次绕组在一个周期内:当a1c2对应的晶闸管导通时,a1的电流向下流,c2的电流向上流;当c1b2对应的晶闸管导通时,c1的电流向下流,b2的电流向上流;当b1a2对应的晶闸管导通时,b1的电流向下流,a2的电流向上流;就变压器的一次绕组而言,每一周期中有两段时间(各为120?)由电流流过,流过的电流大小相等而方向相反,故一周

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期内流过的电流平均值为零,所以变压器铁心不会被直流磁化。

9.三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: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°。

10.有两组三相半波可控整流电路,一组是共阴极接法,一组是共阳极接法,如果它们的触发角都是?,那末共阴极组的触发脉冲与共阳极组的触发脉冲对同一相来说,例如都是a相,在相位上差多少度? 答:相差180°。

11.三相半波可控整流电路,U2=100V,带电阻电感负载,R=5Ω,L值极大,当?=60?时,要求:

① 画出ud、id和iVT1的波形; ② 计算Ud、Id、IdT和IVT。 解:①ud、id和iVT1的波形如下图:

u2??=30°uaubucOudOiVTOidOuaubuc?t??t1?t?t

②Ud、Id、IdT和IVT分别如下

Ud=1.17U2cos?=1.1731003cos60°=58.5(V)

Id=Ud∕R=58.5∕5=11.7(A) IdVT=Id∕3=11.7∕3=3.9(A) IVT=Id∕3=6.755(A)

12.在三相桥式全控整流电路中,电阻负载,如果有一个晶闸管不能导通,此时的整

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