电力电子技术复习习题解析华北电力大学

P?U0I0?(?150)?(?300)?45kW

9.试说明升降压斩波电路(Buck-Boost)与Cuk斩波电路的异同点。 答:相同点:

1) 二者都可以通过对占空比的调节来改变输出电压的大小,均能完成升降压的功能。 2) 二者均为反极性斩波电路,输出电压极性与输入电压极性相反。 不同点:

1) 升降压斩波电路的输入、输出均为脉动电流,为了平滑必须在输出端增加滤波装置,

从而使电路结构复杂,对提高系统的可靠性不利。

2) Cuk斩波电路的输入、输出回路均有电感,因此输入电源电流和输出负载电流都是

连续的,且脉动很小,有利于对输入、输出进行滤波。

10.在单相交流调压器中,电源电压U1=120V,电阻负载R=10Ω,触发角α=900,试计算:负载电压有效值UO、负载电流有效值IO、负载功率PO和输入功率因数λ 。 解:Uo?I0?11π??12(2Usin?t)d(?t)?Usin2???120?sin2?900?11?π?2?π2?ππ?π?2?84.85V

U084.85??8.49A R10P?U0I0?84.85?8.49?720.38W

P720.38??0.707 S120?8.49??

11.一电阻性负载加热炉有单相交流调压电路供电,在α=00时位输出功率最大值,试求输出功率分别为80%及50%最大功率时的触发角α。 U02U121π??解:输出功率:P??(sin2??)

RR2?π 当:P?0.8Pmax即:

U12 ?0.8R1π??sin2???0.8?sin(2?)?2???0.4???1.2566,得:??60.54? 2?π(注意上式中α应用弧度计算) 又当:P?0.5Pmax 即:

1π??sin2???0.5?sin(2?)?2????,得:??90? 2?π

12.一晶闸管单相交流调压器带阻感性负载,电源电压为220V的交流电源,负载R=10Ω,L=1mH,试求:

1)触发角α的移相范围; 2)最大负载电流的有效值;

3)最大输出功率及此时电源侧的功率因数;

4)当α=900时,晶闸管电流的有效值、晶闸管导通角和电源侧功率因数。 解:1)负载阻抗角为:??arctan(?LR)?arctan(314?0.001)?1.8?,所以触发角的移相范围为:10??1.8?~180?

2)当触发角为????1.8?时,输出电压最大,负载电流也达到最大,即

Imax?U1(?L)?R22?220(314?0.001)?1022?21.99A

3)Pmax?Imax2R?21.992?10?4835.60W;??cos??cos1.8??0.9995 4)当触发角α=900时,先计算晶闸管的导通角 由式sin(90????1.8?)?sin(90??1.8?)e当α=900时,导通角为900,使计算简化

U0?U1I0???tan1.8?,可得导通角。

也可查图3-30得出估计值,方法是:因??1.8?,所以负载可认为是纯电阻负载,

U?1?[sin(2?)?sin(2??2?)]?1?155.56V, ??2U0(?L)?R22?155.56(314?0.001)?1022?15.55A

??U01??0.707 U12

13.某单相反并联调功电路,采用过零触发。电源电压U1=220V,电阻负载R=1Ω,控制的设定周期TC内,使晶闸管导通0.3s,断开0.2s,使计算送到电阻负载上的功率与假定晶闸管一直导通时所送出的功率。

解:假定晶闸管一直导通时,所送出的功率为:

PmaxU122202???48.4kW R1N0.3Pmax??48.4?29.04kW M0.2?0.3晶闸管导通0.3s,断开0.2s,送到电阻负载上的功率为: P?

14.交流调压电路和交流调功电路有什么区别

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