电力电子技术复习习题解析华北电力大学 下载本文

2??50?5.516?60?

R1 因此触发角的移相范围为[60°,180°] 2)在α=φ时,负载电流最大,因此

??tg?1?L?tg?1 I?U1220??110A

2Z1?(2??50?5.516) 3)最大功率为

P?U1Icos??220?110?cos60??12.1kW cos??cos??2cos60??0.5

例3-18 支路控制三角形联结的三相交流调压电路有何优点? 【解析】本题主要考察支路控制三角形联结的三相交流调压电路的工作原理。该电路实际上也是由三个单相交流调压电路构成,不同的是每一相的负载电压为线电压,由于接成闭合三角形,所以线电流的三次谐波分量为零,这是该电路的突出优点。

例3-19 如图所示三相交流调压电路,试做出开关S闭合与断开两种情况下的A相输出电压ua与晶闸管VT1两端电压uVT1的波形。

iVT1aunubVT5aVT3Uan’aVT4bVT6cucVT2负载n'

【解析】本题主要考察星形联结的三相交流调压电路带中线与不带中线情况的区别。带中线情况下,每一相与中线构成电流通路,电路的工作情况与单相交流调压电路相同,波形分析亦于单相交流调压电路相同。以α=90°为例分析,波形如下图所示:

Suan?uaouVT1?2?uao?2?

不带中线情况下,每一相要借助另外两相形成电流通路,根据电路的工作情况,可将晶闸管触发角的移相范围分成三个区间:

1)0≤α<π/6 电路处于三只晶闸管导通与两只晶闸管导通的交替状态,每只晶闸管导通角度为π-α。以α=π/6为例的波形分析如下:

α=π/6时触发VT1,在该时刻之前,VT5与VT6导通,与a相无关,故 a相负载电压为零,VT1触发后,VT5、VT6与VT1导通,a相负载电压为ua;经过π/6后,uc过零变负,VT5关断, VT6与VT1导通,a相负载电压为

uab/2;再经过π/6后,触发VT2,VT6、

VT1与VT2导通,a相负载电压为ua;再经过π/6后,ub过零变正,VT6关断,VT1与VT2导通,a相负载电压为

uac/2;再经过π/6后,触发VT3,VT1、VT2与VT3导通,a相负

载电压为ua;再经过π/6后,ua过零变负,VT1关断,VT2与VT3导通,与a相无关,a相负载电压为0;同理,可分析负半周的负载电压波形。

由于VT1、VT4反并联,因此无论在VT1、VT4导通的时间内uVT1=0。在VT2、VT3导通期间,uVT1?uab?ubn?;在VT5、VT6导通期间,uVT1?uac?ucn?。

ug1234561ouan?55661616112212233234334455445566ωt导通的晶闸管uuabuaac22ubucuaoωtuVT1uabuacuabuuaca22ubucoωt

2)π/6≤α<π/2 任一时刻都是两只晶闸管导通,每只晶闸管导通角度为2π/3。以α=π/2

为例的波形分析如下:

α=π/2时触发VT1,此时VT5由于uc过零变负而关断,VT6与VT1导通,a相负载电压为

uab/2;经过π/3后,触发VT2,此时VT6由于ub过零变正而关断,VT1与VT2导

通,a相负载电压为

uac/2;再经过π/3后,触发VT3,此时VT1由于ua过零变负而关断,

VT2与VT3导通,与a相无关,a相负载电压为0;同理,可分析负半周的负载电压波形。

VT1两端的电压分析同α=π/6情况。

ug1234561ouan?ωt56611223344556导通的晶闸管uabuauac22ubucuaoωtuVT1uabuacuacabuua22ubucoωt

2)π/2≤α<5π/6 电路处于两只晶闸管导通与无晶闸管导通的交替状态,每只晶闸管导通角为

5???。以α=2π/3为例的波形分析如下: 3α=2π/3时触发VT1,此时VT5由于uc过零变负已关断,由于ub

VT6与VT1导通,a相负载电压为

uab/2;经过π/6后,ub>ua,VT6承受反向电压关断,

负载电压为零;再经过π/6后,由于uc

uac/2;再经过π/6后,由于uc>ua,VT1承受反向电压关断,负载电压为零。同理,可分

析负半周的负载电压波形。

VT1两端的电压分析同上,只是在无晶闸管导通期间,uVT1?ua;

ug6123456ouan?ωt56无14523无无无无无6156234导通的晶闸管uabuauac22ubucuaoωtuVT1uabuacuabuuaca22ubucoωt

例3-20 分析例17所示的三相交流调压电路在缺失脉冲情况下的A相输出电压ua与晶闸管VT1两端电压uVT1的波形。

【解析】本题主要考察三相交流调压电路的故障情况分析,以VT1缺失触发脉冲为例,分析α=π/2时的波形如下: