电力电子技术复习习题解析华北电力大学 下载本文

2) 流过晶闸管(整流二极管)的电流有效值; 3) 流过续流二极管的电流有效值。 解:1)电路波形图见第2题

Ud?0.9U21?cos??0.9?220?0.75?148.5(V)2

Ud148.5Id???37.125(A)R42)IVT?12?1???3?Id2d(?t)?Id3?37.1253?21.43(A)

3)ID???30Id2d(?t)?Id3?21.43(A)

5. 三相半波可控整流电路的共阴极接法和共阳极接法,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?试作出共阳极接法的三相半波可控的整流电路在 α=30°时的ud、iVT1、uVT1的波形。

解:a、b两相的自然换相点不是同一点,它们在相位上差180度,见下图。

Tu2abVT2cVT1LidudRVT3udua共阴极换相点共阴极三相半波ubuco共阳极换相点?tTu2abVT2cVT1LidudR

VT3共阳极三相半波共阳极接法的三相半波可控的整流电路在α=30°时的ud、iVT1、uVT1的波形如下图

udoiVT1oidouVT1ouaubucαubucua?t?t?t?tubauca

6. 三相半波可控整流电路带大电感性负载,α=π/3,R=2Ω,U2=220V,试计算负载电流Id,并按裕量系数2确定晶闸管的额定电流和电压。 解:Ud?1.17U2cos??1.17?220?0.5?128.7(V)

Id?Ud128.7??64.35(A) R212?IVT??2?30Id2d(?t)?Id3?0.577Id?37.13(A)

按裕量系数2确定晶闸管的电流定额为:

6U2?2?1077?1200(V)

IVT?2?47.30?50(A);电压定额为:1.57

7. 三相桥式全控整流电路,U2=100V,带阻感性负载,R=5 ?,L值极大,当α=60°,试求:

1)作出ud、id和iVT1的波形; 2)计算整流输出电压平均值Ud、电流Id,以及流过晶闸管电流的平均值IdVT和有效值IVT; 3)求电源侧的功率因数;

4)估算晶闸管的电压、电流定额。 解:1)

u2??= π/3uaubuco?tuducbuabuacubcubaucaucbuabuaco?tidoiVT1

?t?t0 2)Ud?2.34U2cos??2.34?100?0.5?117(V) Id?Ud117??23.4(A) R5Id?7.8A( )3Id3?13.5A1( )

IdVT? IVT? 3)由功率因数的定义知:??I1cos?1?0.955cos??0.955*0.5?0.4775 I 4)按2倍余量估算,晶闸管的电压定额为:6U2?2?6?100?2?489.90?500(V);

晶闸管的电流定额为:

IVT13.51?2??2?17.21?20(A) 1.571.57

8. 三相桥式不控整流电路带阻感性负载,R=5 ?,L=∞,U2=220V,XB=0.3 ?,求Ud、Id、IVD、I2和γ的值,并作出ud、iVD1和i2的波形。

解:三相桥式不控整流电路相当于三相桥式全控整流电路在触发角为0度时的情况,则

Ud?2.34U2cos??mXb6?0.3Id?2.34U2cos??Id2?2?

UUId?d?dR5

代入已知量联立求解上述2个方程可得:??Ud?486.90(V)

I?97.38(A)?d 二极管的电流平均值为:IVD?Id97.38??32.46(A) 332Id?79.51(A) 3 变压器二次侧电流有效值为:I2? 由 cos??cos(???)?2XBId6U22XBId2?0.3?97.38 1?cos????0.1084;cos??0.8916;??26.93?

6U26?220 可得

ud、iVD1和i2的波形的波形如下:

u2??= 0uaubucoⅠⅡⅢⅣⅤⅥuabuacubcubaucaucbuabuac?tudo?tiVD1oi2o?t?t

9. 请说明整流电路工作在有源逆变时所必须具备的条件。

答:(1) 外部条件——直流侧应有能提供逆变能量的直流电动势,其极性与晶闸管导通方向一致,其值大于变流器直流侧的平均电压。(2) 内部条件——变流器直流侧输出直流平均电压必须为负值,即α>π/2,Ud<0。以上两条件必须同时满足,才能实现有源逆变。

10. 什么是逆变失败?如何防止逆变失败?

答:当变流器工作于逆变工况时,一旦由于触发脉冲丢失、突发电源缺相或断相等原因造成换流失败,将使输出电压Ud进入正半周,与EM顺向连接,由于回路电阻很小,造成很大的短路电流,这种情况叫逆变失败或逆变颠覆。

为了保证逆变电路的正常工作,必须1)选用可靠的触发器,2)正确选择晶闸管的参数,3)采取必要的措施,减小电路中du/dt和di/dt的影响,以免发生误导通,4)保证交流电源的质量,5)逆变角β的角度有一最小限制,留出充足的换向余量角。