電子電力技術(shù)第四章習題解答

1、第四章習題與思考題2 .某電阻負載要求獲得 Ud =024V得可調(diào)直流平均電壓，負載電流Id=30A。分別由交流電網(wǎng)220V供電，與由整流變壓器降壓后60V得變壓器二次側(cè)電壓供電。采 用單相半波可控整流電路，說明就是否都能滿足要求？并比較兩種供電方案得品閘管導(dǎo) 通角、晶閘管得電壓電流額定值、電源與整流變壓器二次側(cè)得功率因數(shù)及對電源要求 得容量等何不同？兩種供電方案哪種合理？答:方案一:采用交流電網(wǎng)220V供電品閘管得額定電壓：a sin2a品閘官得額止電流：K)2工2”2 b 上108.7A(取系列值200A)1.571.571.57Ud功率因數(shù)：電源容量：方案二：由整流變壓器降壓后60V得變

2、壓器二次側(cè)電壓供電品閘管得額定電壓：、a sin2a晶閘菅得額電流 :I 2 上 2 巴艮 2 -X-24 k 65.9A(取系列值100A)T( )1.571.571.57Ud功率因數(shù)：電源容量：分析:比較方案一與方案二，可知若采用單相半波可控整流電路，兩種方案均能滿 足移相范圍得要求。方案二得品閘管最大導(dǎo)通角較大、晶閘管得電壓電流額定值較小，對品閘管要求較低，功率因數(shù)較高，設(shè)備利用率較高，對電源要求得容量較小，因而第二種 方案較為合理。5.單相全控橋整流電路，大電感負載。已知：U = 220V;R = 4Q。試求:當a=600時 分別計算負載兩端并接續(xù)流二極管前后得 Ud、IdT、IdD及

3、It、Id值;畫出u d、iT、ut 得波形;選擇晶閘管得型號。答:1）不接續(xù)流二極管時 ,ITAV (1.5 2)I TM /1.57 (1.5 2) 17.5/1.57 16.7 22.3A (取系列值20A)(取系列值 4 級)因此 ,可選晶閘管型號為 KP20-4 。2) 接續(xù)流二極管時ITAV （1.5 2）I TM /1.57 （1.5 2） 21.4/1.57 20.4 27.3A （取系列值30A）（取系列值8 級）因此 ,可選晶閘管型號為 KP30-8 。6.單相半控橋電路 ,對直流電動機電樞供電,串入了大電感量得平波電抗器Ld, 電樞電阻為0、2Q,單相交流電壓220V輸入

4、。試畫出當a=90°時得Ud、in iD及Ut得波形; 并求 :負載電流為 50A 時得 IdT、 IT、 IdD、 ID 與電動機反電勢E 各為多少？7.如圖4-42所示得可控整流電路，試畫出a=600時得ud、iT、iD及ut得波形;如果(取8級)圖4-42 題7圖U2 = 220V,R= 5Q0試計算選擇品閘管與二極管得型號1TAV(1.52)Itm/1.57 (1.5 2) 24.3/1.57 23.2 31A選擇晶閘管型號：KP30-8。10.對三相半波可控整流電路大電感負載，電感內(nèi)阻為10 Q不接接續(xù)流二極管。負 載電壓要求Ud = 220V,畫出當a= 45°

5、時Ud、iT3、UT3波形;滿足負載要求得整流變壓器 二次側(cè)相電壓有效值U2及整流變壓器容量Si、S2。波形略12 .對三相半波可控整流電路，負載為直流電動機申入足夠大得平波電抗器，并續(xù)流二極管。U2 = 220V,電動機在額定負載下運行，額定電流為40A,電樞回路總電阻為0、2Q,試求:當a = 60 °時得Ud、IdT、It、IdD及反電勢E值得大小。畫出Ud、i、uti波形。波形如圖所示：13 .對三相全控橋整流電路大電感負載，已知U2 = 100V,電感得內(nèi)阻為10Q。求a二45 0日山d、Id、IdT與It值,并畫出Ud、iT1、iu、UT1電壓與電流波形。答：第12題圖1

6、7、三相全控橋晶閘管一直流電動機調(diào)速系統(tǒng)，電動機得額定電壓為220V、電流 90A、轉(zhuǎn)速1500r/min 及功率為17kW。電樞回路總電阻為1 Q（電機電樞電阻以銅耗 占電機額定損耗得1/22/3計）,平波電抗器電感量為50mH,電動機起制動電流限制在 額定電流得2倍之內(nèi)。試求：1 ）計算選擇品閘管型號。2）寫出a =60。時得負載電流連續(xù)段機械方程式，并繪出n二f（Id）特性曲線。3 ）計算a =60 °時得電流不連續(xù)段n。、IdK得機械特性。答：1）Itav （1.5 2）Itm/1.57 （1.5 2） 103.86/1.57 99.2.4 132.31A （取系列值 200

7、A）。時，據(jù) Ud 2.34U2cos 得 U2 （11.15）-U 108V（取 1.15 倍）2.34（取系列值7級）選品閘管型號為：KP200-7E、 _ _3_2）Ra （1 2） UN 2 220 90 217 100.23 （取 2倍）2 3I；39023電流連續(xù)時得機械特性11n (2.34U2cos R Id UT) (2.34 110cos60 1 90) 297 r/min( U T 忽略不計)C e°.133)19、什么叫有源逆變？有源逆變得工作原理就是什么？答:有源逆變:把直流電轉(zhuǎn)變成交流電反送回電網(wǎng)得過程。20、說明實現(xiàn)有源逆變得條件，為什么半控橋與負載側(cè)并

8、有續(xù)流管得電路不能實 現(xiàn)有源逆變？答:實現(xiàn)有源逆變得條件：1)變流裝置得直流側(cè)必須外接有電壓極性與晶閘管導(dǎo)通方向一致得直流電源E,且E得數(shù)值要大于Ud;2)變流器必須工作在B < 90 °( a > 90 °)區(qū)間，使Ud < 0,才能將直流功率逆變?yōu)?交流功率返送電網(wǎng)。3)為了保證變流裝置回路中得電流連續(xù)，逆變電路中一定要用接大電抗。在半控橋與負載側(cè)并有續(xù)流管得電路中,Ud >0,不滿足有源逆變產(chǎn)生得條件。21、造成逆變失敗得原因有哪些？為什么要對最小逆變角加以限制？答:造成逆變失敗得原因：(1)觸發(fā)電路工作不可靠。不能適時、準確地給各品閘管分配觸

9、發(fā)脈沖，如脈沖丟失、脈沖延時等。(2)晶閘管發(fā)生故障。器件失去阻斷能力，或器件不能導(dǎo)通。(3)交流電源異常。在逆變工作時，電源發(fā)生缺相或突然消失而造成逆變失敗。(4)換相裕量角不足，引起換相失敗。應(yīng)考慮變壓器漏抗引起得換相重疊角、晶閘管關(guān)斷時間等因素得影響。為了防止由于換相得裕量角不足,引起換相失敗,從而導(dǎo)致逆變失敗,需對輸出得觸 發(fā)脈沖逆變角最小值加以限制。思考題 :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°時，要求：作出ud、id、與i2得波形；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, 確定晶閘管得額定電壓與額定電流。2、單相橋式全控整流電路 ,U2=100V,負載中R=2 Q , L值極大,反電勢E=60V,當。a=30時,要求 :作出ud、id與i2得波