電力電子技術習題答案

1、3章 交流-直流變換電路課后復習題第1部分：填空題1. 電阻負載的特點是_電壓與電流波形、相位相同；只消耗電能，不儲存、釋放電能在單相半波可控整流電阻性負載電路中，晶閘管控制角a的最大移相范圍是_0 < a < 180 _。2. 阻感負載的特點是_電感對電流變化有抗拒作用，使得流過電感的電流不發(fā)生突變在單相半波可控整流帶阻感負載并聯(lián)續(xù)流二極管的電路中，晶閘管控制角a的最大移相范圍是0< a < 180 _，其承受的最大正反向電壓均為 _，續(xù)流二極管承受的最大反向電壓 為2U2（設U2為相電壓有效值）。3. 單相橋式全控整流電路中，帶純電阻負載時，a角移相范圍為_0 &l

2、t; a < 180 _，單個晶閘管所承受的最大正向電壓和反向電壓分別為_ . 2U2_和_ 2U2_ ;帶阻感負載時，a角移相范圍為_0 <a < 90 _，單個晶閘管所承受的最大正向電壓和反向電壓分別為,.2U2和_、2U2_ ；帶反電動勢負載時，欲使電阻上的電流不出現(xiàn)斷續(xù)現(xiàn)象，可在主電路中直流輸出 側(cè)串聯(lián)一個平波電抗器（大電感）_。4. 單相全控橋反電動勢負載電路中，當控制角a大于不導電角 時，晶閘管的導通角 =180 -2二 當控制角 小于不導電角時，晶閘管的導通角=_0_。5. 從輸入輸出上看，單相橋式全控整流電路的波形與單相全波可控整流電路 的波形基本相同，只是后

3、者適用于 較低輸出電壓的場合。6. 電容濾波單相不可控整流帶電阻負載電路中，空載時，輸出電壓為 _ .2U2，隨負載加重Ud逐漸趨近于0.9 U2,通常設計時，應取 RO_ 1.52.5T，此時輸出電壓為1.2U2（U2為相電壓有效值）。7. 電阻性負載三相半波可控整流電路中，晶閘管所承受的最大正向電壓 UFm等于、6U2_, 晶閘管控制角a的最大移相范圍是_0 <a<90 使負載電流連續(xù)的條件為_aW30 _ （U2為 相電壓有效值）。8. 三相半波可控整流電路中的三個晶閘管的觸發(fā)脈沖相位按相序依次互差_120_，當它帶阻感負載時，的移相范圍為_0 < a< 90 _

4、。9. 三相橋式全控整流電路帶電阻負載工作中，共陰極組中處于通態(tài)的晶閘管對應的是_電壓最高的相電壓，而共陽極組中處于導通的晶閘管對應的是電壓最低 的相電壓；這種電路 角的移相范圍是_0 < a< 120ud波形連續(xù)的條件是_a< 60 _。10*.電容濾波三相不可控整流帶電阻負載電路中，電流id斷續(xù)和連續(xù)的臨界條件是_R 3 C_,電路中的二極管承受的最大反向電壓為.6U U2011. 實際工作中，整流電路輸出的電壓是周期性的非正弦函數(shù)，當從0°90°變化時，整流輸出的電壓Ud的諧波幅值隨 的增大而_增大，當 從90°180°變化時，整

5、流輸出的 電壓Ud的諧波幅值隨 的增大而減小_。12. 三相橋式全控整流電路帶阻感負載時，設交流側(cè)電抗為零，直流電感L為足夠大。當=30°時，三相電流有效值與直流電流的關系為 1= 23 Id，交流側(cè)電流中所含次諧波次數(shù)為_6k± 1,k=1,2,3 _,其整流輸出電壓中所含的諧波次數(shù)為_6k, k=1,2,3。13. 對于三相半波可控整流電路，換相重迭角的影響，將使輸出電壓平均值_減小。14. 逆變電路中，當交流側(cè)和電網(wǎng)連結(jié)時，這種電路稱為 _有源逆變_，欲實現(xiàn)有源逆變，只能采用_全控 _型可控整流電路，當控制角0 < <時，整流電路工作在 整流_狀態(tài);時，整

6、流電路工作在 有源逆變 狀態(tài)。15. 在整流電路中，能夠?qū)崿F(xiàn)有源逆變的有單相全控、三相全控橋 等（可控整流電路均可），其工作在有源逆變狀態(tài)的條件是 有直流電動勢，其極性和晶閘管導通方向一致，其值大于變流器直流側(cè)平均電壓 和晶閘管的控制角大于n2_。16*.晶閘管直流電動機系統(tǒng)工作于整流狀態(tài)，當電流連續(xù)時，電動機的機械特性為一組 平行的直線，當電流斷續(xù)時，電動機的理想空載轉(zhuǎn)速將 增大_，隨 的增加，進入斷續(xù)區(qū)的電 流_加大。17*.直流可逆電力拖動系統(tǒng)中電動機可以實現(xiàn)四象限運行，當其處于第一象限時，電動 機作電動運行，電動機正_轉(zhuǎn)，正組橋工作在整流狀態(tài)；當其處于第四象限時， 電動機做發(fā)電機_運行

7、，電動機 _反轉(zhuǎn)，_正_組橋工作在逆變狀態(tài)。18.大、中功率的變流器廣泛應用的是 鋸齒波 觸發(fā)電路,同步信號為鋸齒波的觸發(fā)電路， 可分為三個基本環(huán)節(jié)，即脈沖的形成與放大、鋸齒波的形成和脈沖移相 和口同步環(huán)節(jié)。第3部分：計算和畫圖題1單相橋式全控整流電路，U2= 100V，負載中R= 2Q，L值極大，當 a 30°寸，要求： 作出ud、id、和i2的波形；求整流輸出平均電壓 Ud、電流Id,變壓器二次電流有效值12； 考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。解：ttiVT解：Ud0.9匕 cosI2 T 0UVTtt1,40.9 100 cos30o 78VR 39A1 UQ2(

8、t)tdt Id 39A Utm 2U2 141V取安全裕量為2，a額定電壓282乂Ivt 1 Id 0.707Id 27.573A2 |It(AV)VT17.56A1.57取安全裕量為2，二額定電流為35.1A。2.單相橋式全控整流電路帶電阻負載工作，設交流電壓有效值U2= 220V,控制角 負載電阻Rd= 5Q試求：（1）輸出電壓的平均值 Ud ； （2）輸出電流有效值I。解：輸出電壓的平均值為b）-o 2U2sin td( t)0.9U2】cos20.9 220 1 cos60 148.5V2Id148.55輸出電壓的平均值為29.7 A3. 晶閘管串聯(lián)的單相半控橋（橋中 VT1、VT2

9、為晶閘管，電路如下圖所示，U2=100V，電 阻電感負載，R=2Q, L值很大，當 =60°時求流過器件電流的有效值，并作出 ud、id、ivT、 iD的波形。4. 單相橋式半控整流電路，電阻性負載。要求輸出的直流平均電壓為0100V之間連續(xù)可調(diào)，30V以上時要求負載電流達到20 A,由交流220V供電，最小控制角min 30°，試(1) 畫出主電路圖；(2) 求交流側(cè)電流有效值及變壓器容量；(3) 選擇晶閘管的型號規(guī)格(安全余量取 2倍) 解：1)單相橋式半控整流電流的主電路圖如下所示：2)單相橋式半控整流電流接電阻性負載時輸出電壓的平均值為:Ud0.9U21cos2當控

10、制角為最小時，對應的整流輸出電壓為最大值，即U0 9U 1 cos minU d maxU9U 222U d max，代入 min30o，Udmax 100V 可得:U20.9(1 cos當U d30V時所對應的控制角2 100cos 空 10.9U2min )為:0.9(1曠 119Vcos30 )2 300.9 1191160時，要保證整流電路輸出電流為U2112 R ' 2 sin2所以，變壓器的容量為：10.44，即,116020A，所需變壓器二次側(cè)電流有效值為:1191osin 2 11630 20 2116038AS U2I2119 384.522KV ?A由此可得，變壓器

11、一次側(cè)電流有效值為：11竺竺空20.55A U1220皂孚 26.87A2 23)當1160時，流過晶閘管電流的有效值為：1 si n2 一42所以，考慮2倍安全裕量時所選晶閘管的電流平均值為：It(av) 234 A1.57考慮2倍安全裕量時，晶閘管所承受的最大電壓為：UTM 2、2U222 119336.6V，取為 400V。因此，應選型號為 KP50 4型的晶閘管。It搭5. 三相橋式全控整流電路帶電阻負載工作，設交流電壓有效值6 = 400V，負載電阻Rd=10Q,控制角 =,試求：(1)輸出電壓平均值Ud；( 2)輸出電流平均值Id。解：5Ud 2.34U 21 cos( -)2.3

12、4 400 (1 cos )125.4V36ld 仏 12.54ARd6. 三相全控橋式整流電路，L=100mH, Rd=6 ，要求Ud從0468V之間變化，試求： (1 )變壓器二次電壓有效值U2(2) 考慮2倍安全裕量，選擇晶閘管的型號(3) 變壓器二次電流有效值12(4) 整流變壓器容量S(5) 電源側(cè)功率因數(shù)cos解：O L 2 fL 314 0.2 62.8Rd 5整流器所接負載可視為大電感負載。三相橋式可控整流電路接大電感負載時有:U d 2.34U 2 cos( 0O90°)U d max2.34U2COS min，即:468 2.34U2cos0OU2邂 200V2.342).流過晶閘管電流有效值的最大值為:1 U3飛IvTd m