流过晶闸管的电流有效值为:IVT=Id∕2=27.57(A) 晶闸管的额定电流为:IN=(1.5~2)×27.57∕1.57=26~35(A) 具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。
4.单相桥式半控整流电路,电阻性负载,画出整流二极管在一周内承受的电压波形。
解:注意到二极管的特点:承受电压为正即导通。因此,二极管承受的电压不会出现正的部分。在电路中器件均不导通的阶段,交流电源电压由晶闸管平衡。 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。
u2Oud??t?OidOi2IdId?Id?t?t??t解:①ud、id和i2的波形如下图: O
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=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: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。
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???Ud? 负载电压的平均值为:
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)
1 流过晶闸管VT1、VT2的电流有效值为:IVT=Id=19.49(A)
3 流过二极管VD3、VD4的电流有效值为:IVD=
2Id=27.56(A) 3 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°uaubucOudOiVTuaubuc?t??t1OidO?t?t
③ Ud、Id、IdT和IVT分别如下
Ud=1.17U2cos?=1.17×100×cos60°=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)
13.三相桥式全控整流电路,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:
u2??= 60°uaubuc?t1OⅠⅡⅢⅣⅤⅥuabuacubcubaucaucbuabuac?tudO?tidOiVT1?t?tO
②Ud、Id、IdT和IVT分别如下
Ud=2.34U2cos
=2.34×100×cos60°=117(V)
Id=Ud∕R=117∕5=23.4(A) IDVT=Id∕3=23.4∕3=7.8(A) IVT=Id∕3=23.4∕3=13.51(A)
15.三相半波可控整流电路,反电动势阻感负载,U2=100V,R=1Ω,L=∞,LB=1mH,
求当?=30?时、E=50V时Ud、Id、??的值并作出ud与iVT1和iVT2的波形。 解:考虑LB时,有: Ud=1.17U2cosα-ΔUd
ΔUd=3XBId∕2π Id=(Ud-E)∕R
解方程组得:Ud=(2πR 1.17U2cosα+3XBE)∕(2πR++3XB)=94.63(V)
ΔUd=6.7(V) Id=44.63(A)
又∵ cos?-cos(???)=2IdXB∕6U2 即得出 cos(30???)=0.752 换流重叠角 ? = 41.28°? 30°=11.28° ud、iVT1和iVT2的波形如下:
u2uaubucOud?uaubucO?tiVT1OiVT2OId?Id?t??t
16.三相桥式不可控整流电路,阻感负载,R=5Ω,L=∞,U2=220V,XB=0.3Ω,求Ud、
Id、IVD、I2和??的值并作出ud、iVD和i2的波形。
解:三相桥式不可控整流电路相当于三相桥式可控整流电路α=0°时的情况。
Ud=2.34U2cosα-ΔUd
ΔUd=3XBId∕π Id=Ud∕R
解方程组得:Ud=2.34U2cosα∕(1+3XB/πR)=486.9(V)
Id=97.38(A)
又∵ cos?-cos(???)=2IdXB∕6U2 即得出 cos?=0.892
换流重叠角 ? =26.93°
二极管电流和变压器二次测电流的有效值分别为IVD=Id∕3=97.38∕3=32.46(A)
I2a=
2 Id=79.51(A) 3