電力電子習(xí)題.ppt

例題 具有續(xù)流二極管的單相半波可控整流電路 帶阻感負(fù)載 電阻為5 電感無窮大 電源電壓的有效值為220V 直流平均電流為10A 試計(jì)算晶閘管和續(xù)流二極管的電流平均值和有效值 并根據(jù)晶閘管承受電壓來選擇晶閘管 考慮3倍安全裕量 晶閘管電流平均值 晶閘管電流有效值 例題 具有續(xù)流二極管的單相半波可控整流電路 帶阻感負(fù)載 電阻為5 電感無窮大 電源電壓的有效值為220V 直流平均電流為10A 試計(jì)算晶閘管和續(xù)流二極管的電流平均值和有效值 并根據(jù)晶閘管承受電壓來選擇晶閘管 考慮2倍安全裕量 續(xù)流二極管電流平均值 續(xù)流二極管電流有效值 例題 具有續(xù)流二極管的單相半波可控整流電路 帶阻感負(fù)載 電阻為5 電感無窮大 電源電壓的有效值為220V 直流平均電流為10A 試計(jì)算晶閘管和續(xù)流二極管的電流平均值和有效值 并根據(jù)晶閘管承受電壓來選擇晶閘管 考慮2倍安全裕量 晶閘管承受的最大電壓為 5 10 20 30 50 80 100 200 300 400 500 600 800 1000 例題單相全控橋式整流電路 接大電感負(fù)載 U2 220V 負(fù)載電阻R 4 1 60o時(shí) 畫出晶閘管中的電流波形 求其平均值和有效值 2 當(dāng)負(fù)載兩端接有續(xù)流二極管時(shí) 試求輸出電壓 電流的平均值 流過晶閘管和續(xù)流二極管中電流的平均值 有效值 畫出波形 解 1 輸出電壓平均值 輸出負(fù)載電流平均值 晶閘管中電流平均值 晶閘管中電流有效值 3 2 2 2單相橋式全控整流電路 阻感負(fù)載 例題單相全控橋式整流電路 接大電感負(fù)載 U2 220V 負(fù)載電阻R 4 2 當(dāng)負(fù)載兩端接有續(xù)流二極管時(shí) 試求輸出電壓 電流的平均值 流過晶閘管和續(xù)流二極管中電流的平均值 有效值 畫出波形 3 2 2 2單相橋式全控整流電路 阻感負(fù)載 例題單相全控橋式整流電路 接大電感負(fù)載 U2 220V 負(fù)載電阻R 4 2 當(dāng)負(fù)載兩端接有續(xù)流二極管時(shí) 試求輸出電壓 電流的平均值 流過晶閘管和續(xù)流二極管中電流的平均值 有效值 畫出波形 2 接續(xù)流二級管的輸出電壓平均值 輸出負(fù)載電流平均值 3 2 2 2單相橋式全控整流電路 阻感負(fù)載 例題單相全控橋式整流電路 接大電感負(fù)載 U2 220V 負(fù)載電阻R 4 2 當(dāng)負(fù)載兩端接有續(xù)流二極管時(shí) 試求輸出電壓 電流的平均值 流過晶閘管和續(xù)流二極管中電流的平均值 有效值 畫出波形 晶閘管中電流平均值和有效值 續(xù)流二極管中電流平均值和有效值 3 2 2 2單相橋式全控整流電路 阻感負(fù)載 3 2 3單相全波可控整流電路 例題單相全波整流電路如圖所示 U2 220V 60o 求 1 輸出直流電壓平均值Ud 2 畫出ud id的波形 解 1 當(dāng)電壓為正半周時(shí) 即a為正 b為負(fù)時(shí) VT1承受正向電壓 有觸發(fā)脈沖即可導(dǎo)通 VD2處于關(guān)斷狀態(tài) 當(dāng)電源電壓過零時(shí)VT1關(guān)斷 當(dāng)電源電壓過零變負(fù)時(shí) a為負(fù) b為正 VT1關(guān)斷 VD1導(dǎo)通 當(dāng)電源電壓再次過零變正時(shí) VD1關(guān)斷 2 輸出平均值Ud 3 2 4單相橋式半控整流電路 電阻負(fù)載 例題帶整流變壓器的單相半控橋式整流電路 U1 220V 電阻負(fù)載 R 4 要求負(fù)載電流Id在0 25A之間變化 試求 1 變壓器的變比 2 波形系數(shù) 3 變壓器容量 4 負(fù)載電阻R的最大功率 設(shè) 0時(shí)Ud最大 1 2 3 2 4單相橋式半控整流電路 電阻負(fù)載 負(fù)載電阻R的最大功率PR 3 4 例題帶整流變壓器的單相半控橋式整流電路 U1 220V 電阻負(fù)載 R 4 要求負(fù)載電流Id在0 25A之間變化 試求 1 變壓器的變比 2 波形系數(shù) 3 變壓器容量 4 負(fù)載電阻R的最大功率 3 2 4單相橋式半控整流電路 電阻負(fù)載 例題單相半控橋式整流電路 電阻負(fù)載 R 25 要求Ud 0 250V 計(jì)算晶閘管實(shí)際承受的最大電壓與最大電流 角留有20o裕量 3 2 4單相橋式半控整流電路 電阻負(fù)載 例題 具有中點(diǎn)二極管的單相半控橋式整流電路如圖所示 1 給出 45o時(shí)Ud波形 2 設(shè)U2 100V 求輸出整流電壓平均值Ud 3 2 4單相橋式半控整流電路 電阻負(fù)載 例題 具有中點(diǎn)二極管的單相半控橋式整流電路如圖所示 1 給出 45o時(shí)Ud波形 3 2 4單相橋式半控整流電路 電阻負(fù)載 例題 具有中點(diǎn)二極管的單相半控橋式整流電路如圖所示 1 給出 45o時(shí)Ud波形 3 2 4單相橋式半控整流電路 電阻負(fù)載 例題 具有中點(diǎn)二極管的單相半控橋式整流電路如圖所示 1 給出 45o時(shí)Ud波形 3 2 4單相橋式半控整流電路 電阻負(fù)載 例題 具有中點(diǎn)二極管的單相半控橋式整流電路如圖所示 1 給出 45o時(shí)Ud的波形 2 設(shè)U2 100V 求輸出整流電壓平均值Ud 3 2 4單相橋式半控整流電路 電阻負(fù)載 例題 具有中點(diǎn)二極管的單相半控橋式整流電路如圖所示 2 設(shè)U2 100V 求輸出整流電壓平均值Ud 例單相半控橋式整流電路 帶續(xù)流二極管 阻感負(fù)載 R 5 U2 220V 60 求流過晶閘管 整流二極管和續(xù)流二極管的電流平均值與有效值 解 1 整流電壓平均值 2 負(fù)載電流平均值 3 晶閘管和整流二極管每周期的導(dǎo)電角 3 2 4 2單相橋式半控整流電路 阻感負(fù)載 帶續(xù)流二極管 例題三相半波整流電路向大電感性負(fù)載供電 已知U2 220V R 11 7 計(jì)算 60o時(shí)負(fù)載電流Id 晶閘管電流IT 變壓器副邊電流i2的平均值和有效值 改為電阻負(fù)載 重復(fù)上述計(jì)算 1 對于大電感負(fù)載 例題三相半波整流電路向大電感性負(fù)載供電 已知U2 220V R 11 7 計(jì)算 60o時(shí)負(fù)載電流Id 晶閘管電流IT 變壓器副邊電流i2的平均值和有效值 改為電阻負(fù)載 重復(fù)上述計(jì)算 2 對于電阻負(fù)載 例題在三相半波整流電路中 如果u相的觸發(fā)脈沖消失 試?yán)L出在電阻性負(fù)載和電感性負(fù)載下的整流電壓波形 設(shè) 30 例題圖a是兩相零式可控整流電路 電阻負(fù)載 由三相交流電源中的u v兩相供電 設(shè) t 0 時(shí) 0 1 畫出晶閘管控制角 0 和 60 時(shí)輸出電壓ud的波形 2 求晶閘管的移相范圍 3 Ud的最大值Udmax是多少 4 推導(dǎo)出輸出電壓平均值Ud的計(jì)算公式 2 晶閘管的移相范圍0 300o 0 150o時(shí) 150o 300o時(shí) 當(dāng) 0o時(shí) 例題 三相橋式全控整流電路 大電感性負(fù)載 變壓器副邊線電壓U2l 380V 負(fù)載電阻R 11 7 控制角 60 計(jì)算輸出電壓平均值Ud 負(fù)載電流平均值Id 晶閘管電流IdT IT 變壓器副邊電流i2的有效值I2 3 6變壓器漏感對整流電路的影響 例 三相橋式不可控整流電路 阻感負(fù)載 R 5 L U2 220V XB 0 3 求Ud Id IVD I2和 的值并作出ud iVD和i2的波形 解 三相橋式不可控整流電路相當(dāng)于三相橋式可控整流電路 0 時(shí)的情況 解方程組得 二極管電流和變壓器二次測電流的有效值分別為ud iVD1和i2a的波形如圖3 27所示 例題三相全控橋 反電動勢阻感負(fù)載 E 200V R 1 L U2 220V 60o 當(dāng)1 LB 0和2 LB 1mH的情況下分別求Ud Id的值 后者還應(yīng)求 并分別作出ud與iT的波形 1 LB 0時(shí) 2 LB 0 LB 1mH時(shí) 1 三相半波整流電路的共陰極接法與共陽極接法 a b兩相的自然換相點(diǎn)是同一點(diǎn)嗎 如果不是 它們在相位上差多少度 1 三相半波整流電路的共陰極接法與共陽極接法 a b兩相的自然換相點(diǎn)是同一點(diǎn)嗎 如果不是 它們在相位上差多少度 答 三相半波整流電路的共陰極接法與共陽極接法 a b兩相之間換相的的自然換相點(diǎn)不是同一點(diǎn) 它們在相位上相差180 例題當(dāng)變流裝置處于逆變狀態(tài)工作時(shí) 由于控制系統(tǒng)失誤 一相控制脈沖丟失 試問將會出現(xiàn)什么問題 以三相零式共陰極組電路波形加以分析 例題4 8當(dāng)變流裝置處于逆變狀態(tài)工作時(shí) 由于控制系統(tǒng)失誤 一相控制脈沖丟失 試問將會出現(xiàn)什么問題 以三相零式共陰極組電路波形加以分析 例題三相半波可控整流電路 U2 100V E 30V R 1 L 求 1 當(dāng) 90o時(shí)的Id 2 當(dāng) 60o時(shí)的Id 3 真正逆變狀態(tài)的 角范圍 不考慮重疊角 1 當(dāng) 90 時(shí) 2 當(dāng) 60 時(shí) 3 例題三相半波共陰極組電路 反電動勢阻感負(fù)載 U2 100V 電樞電阻RS 1 平波電抗器L 變壓器漏感LB 1mH E 150V 當(dāng)電路處于逆變狀態(tài) 30 時(shí) 求晶閘管電路輸出逆變電壓平均值Ud 逆變電流平均值Id 及重疊角 并作出ud 及晶閘管中流過的電流iT的曲線 例題作出ud 及晶閘管中流過的電流iT的曲線 1礦井提升機(jī)在拉起重物時(shí) 2礦井提升機(jī)在放下重物時(shí) 1 3晶閘管 電流參數(shù) 例1 1 實(shí)際流過晶閘管的電流波形i1和i2如圖 其峰值分別為Im1和Im2 計(jì)算結(jié)果如下 若不考慮安全裕量 求KP100型晶閘管中流過i1和i2電流時(shí)所能承受的最大平均電流值 1 3晶閘管 電流參數(shù) 1 實(shí)際電流波形i1的平均值 有效值和波形系數(shù) 平均值 有效值 波形系數(shù) 1 3晶閘管 電流參數(shù) 1 若不考慮安全裕量 求KP100型晶閘管中流過i1電流時(shí)所能承受的最大平均電流值 考慮安全裕量Id1 70 7 1 5 2 35 35 47 13A 1 3晶閘管 電流參數(shù) 2 實(shí)際電流波形i2的平均值 有效值和波形系數(shù) 平均值 有效值 波形系數(shù) 1 3晶閘管 電流參數(shù) 2 若不考慮安全裕量 求KP100型晶閘管中流過i2電流時(shí)所能承受的最大平均電流值 考慮安全裕量Id2 90 7 1 5 2 45 35 60 46A 1 3晶閘管 電流參數(shù) 例1 2 圖中波形的陰影部分為晶閘管中的電流波形 其最大值為Im 計(jì)算各波形電流平均值 有效值與波形系數(shù) 若設(shè)Im均為200A 不考慮安全裕量時(shí) 各應(yīng)選擇額定電流為多大的晶閘管 有效值 波形系數(shù) 波形系數(shù) 平均值 1 3晶閘管 電流參數(shù) 例1 2 圖中波形的陰影部分為晶閘管中的電流波形 其最大值為Im 計(jì)算各波形電流平均值 有效值與波形系數(shù) 若設(shè)Im均為200A 不考慮安全裕量 各應(yīng)選擇額定電流為多大的晶閘管 5 10 20 30 50 80 100 200 300 400 500 600 800 1000 1 3晶閘管 電流參數(shù) 例1 2 圖中波形的陰影部分為晶閘管中的電流波形 其最大值為Im 計(jì)算各波形電流平均值 有效值與波形系數(shù) 若設(shè)Im均為200A 不考慮安全裕量時(shí) 各應(yīng)選擇額定電流為多大的晶閘管 波形系數(shù) 平均值 有效值 1 3晶閘管 電流參數(shù) 例1 2 圖中波形的陰影部分為晶閘管中的電流波形 其最大值為Im 計(jì)算各波形電流平均值 有效值與波形系數(shù) 若設(shè)Im均為200A 不考慮安全裕量 各應(yīng)選擇額定電流為多大的晶閘管 5 10 20 30 50 80 100 200 300 400 500 600 800 1000 1 3晶閘管 電流參數(shù) 例1 2 圖中波形的陰影部分為晶閘管中的電流波形 其最大值為Im 計(jì)算各波形電流平均值 有效值與波形系數(shù) 若設(shè)Im均為200A 不考慮安全裕量時(shí) 各應(yīng)選擇額定電流為多大的晶閘管 波形系數(shù) 平均值 有效值 1 3晶閘管 電流參數(shù) 例1 2 圖中波形的陰影部分為晶閘管中的電流波形 其最大值為Im 計(jì)算各波形電流平均值 有效值與波形系數(shù) 若設(shè)Im均為200A 不考慮安全裕量 各應(yīng)選擇額定電流為多大的晶閘管 5 10 20 30 50 80 100 200 300 400 500 600 800 1000 例2 1在圖2 1所示的降壓斬波電路中 已知Ud 200V R 10 L值極大 Ts 50 s ton 20 s 計(jì)算輸出電壓平均值Uo 輸出電流平均值Io 若存在負(fù)載Em 20V 求輸出電流平均值Io 解 由于L值極大 故負(fù)載電流連續(xù) 于是輸出電壓平均值為 輸出電流平均值為 2 1Buck電路 例題 若存在負(fù)載Em 20V 輸出電流平均值為 例2 2在圖2 1所示的降壓斬波電路中 已知Ud 27 10 V Uo 15V 最大輸出功率為Pomax 120W 最小輸出功率為Pomin 10W 若工作頻率為30kHz 求 1 占空比變化范圍 2 保證整個(gè)工作范圍電感電流連續(xù)時(shí)的電感值 解 1 輸入電壓的變化值為 2 1Buck電路 例題 占空比變化范圍為 例2 2在圖2 1所示的降壓斬波電路中 已知Ud 27 10 V Uo 15V 最大輸出功率為Pomax 120W 最小輸出功率為Pomin 10W 若工作頻率為30kHz 求 1 占空比變化范圍 2 保證整個(gè)工作范圍電感電流連續(xù)時(shí)的電感值 解 2 因?yàn)镮L Io 當(dāng)負(fù)載最小 占空比最小時(shí) 所需要的電感越大 當(dāng)Uo不變時(shí) 由式 2 5 得 2 1Buck電路 例題 例2 3在圖2 5所示的升壓斬波電路中 已知Ud 50V L值和C值極大 R 20 采用脈寬調(diào)制控制方式 當(dāng)TS 40 s ton 25 s時(shí) 計(jì)算輸出電壓平均值Uo 輸出電流平均值Io 輸出電流平均值為 解 輸出電壓平均值為 2 2Bo