电力电子技术复习习题解析华北电力大学

11. 三相全控桥式变流器,已知L足够大、R=1.2Ω、U2=200V、EM= ―300V,电动机运行于发电制动状态,制动过程中的负载电流为66A,问此时变流器能否实现有源逆变?若能求此时的逆变角β。

解:电动机处于发电制动状态可以提供逆变能量,满足有源逆变的外部条件,可以实现有源

逆变。三相全控桥式变流器处于有源逆变时有: Ud?2.34U2cos??2.34U2cos(???) (1)

Ud?EMU?300,即 66?d,Ud??220.8(V) R1.2将Ud??220.8(V)带入(1)式可得:

而 Id??220.8?2.34?200?cos(???);??61.85?或??118.15??90?。

12. 三相全控桥式变流器,带反电动势阻感负载,已知R=1 ?,L=∞,U2=220V,LB=1mH,当EM=-400V,β=60°时求Ud、Id和γ的值,及此时送回电网的有功功率是多少? 解:Ud?2.34U2cos??Id?Ud?EM R?Ud??290.31(V)

?Id?109.69(A)2XBId6U2?2?0.3142?109.692206?0.1279

mXb6??LBId?2.34U2cos??Id 2?2? 代入已知量联立求解上述2个方程可得:? 由换流重叠角公式可得:cos??cos(???)?cos(1200??)??0.1279?cos120???0.6279;即 ??8.90?

送回电网的有功功率为:P?EMId?Id2R?400?109.69?109.692?1?31.84(kW)。

13. 三相桥式全控整流电路,其整流输出电压中含有哪些次数的谐波?其中最大的是哪一次?变压器二次电流中含有哪些次数的谐波?其中主要的是哪几次?对于m相全控整流电路呢?

答:三相桥式全控整流电路,其整流输出电压中含有6k(k=1、2、3…)次的谐波,其中最

大的是6次谐波。

变压器二次电流中含有6k±1(k=1、2、3…)次的谐波,其中主要的是哪5、7次谐波。 对于m相全控整流电路,其整流输出电压中含有2mk(k=1、2、3…)次的谐波,其中最大的是2m次谐波。

变压器二次电流中含有2mk±1(k=1、2、3…)次的谐波,其中主要的是哪2mk±1次谐波。

14. 试计算第3题(单相桥式全控整流电路)中i2的3、5、7次谐波分量的有效值I23、I25、I27,并计算此时该电路的输入功率因数。 解:由第3的解答可知:I2?Id?8.97(A),则 I23?22Id22?8.9722Id22?8.97??2.69(A);I25???1.62A 3?3?5?5? I27?22Id22?8.97??1.15(A) 7?7?22Id基波有效值 I21?输入功率因数 ????22?8.97??8.08(A)

I18.08cos??co?s?1?I8.970.9?0 7794co?s?30。0.

15. 试计算第7题(三相桥式全控整流电路)中的i2的5、7次谐波分量的有效值I25、I27。 解:由第7的解答可知:Id?I25?Ud117??23.4(A),则 R56Id6Id6?23.46?23.4??3.65(A);I27???2.61(A)。 5?5?7?7?

16. 三相晶闸管桥式全控整流器接至10.5kV交流系统。已知10kV母线的短路容量为150MVA,整流器直流侧电流Id=400A,触发延迟角α=15°,不计重叠角?,试求: 1) 基波功率因数cosφ1、整流器的功率因数λ; 2) 整流侧直流电压Ud;

3) 有功功率、无功功率和交流侧基波电流有效值; 4) 截止到23次的各谐波电流的大小、总谐波畸变率。 解:1)cos?1?cos??cos15??0.9659

??0.955cos?1?0.955?0.9659?0.9224 2)Ud?2.34U2cos??2.34?3)

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