可控整流器與有源逆變器習題

第2章可控整流器與有源逆變器習題解答2-1具有續(xù)流二極管的單相半波可控整流電路，電感性負載，電阻為5Ω,電感為0.2H，電源電壓為220V，直流平均電流為10A，試計算晶閘管和續(xù)流二極管的電流有效值，并指出其電壓定額。解：由直流輸出電壓平均值的關(guān)系式： 已知直流平均電流為10A，故得：可以求得控制角α為：則α=90°。所以，晶閘管的電流有效值求得，復續(xù)流二極管敞的電流有效盼值為城：餐晶閘管承受抄的最大正錫、飛反向電壓均綠為電源電壓晌的峰值妥，考惰慮便2~折3聚倍安全裕量佛，監(jiān)晶閘管的額席定電壓為囑續(xù)毫流二極管承縱受的最大反搬向電壓為電府源電壓的峰憲值肺，考慮陰2幼~扁3增倍安全裕量值，續(xù)流二極旱管的額定電嗎壓為識2-2娛僚具有變壓器適中心抽頭的動單相雙半波軍可控整流電輕路如猾圖壇2-4旗4碗所示，問該階變壓器是否應存在直流磁藍化問題。試竟說明晶閘管膏承受的最大點反向電壓是級多少？當負犁載是電阻或增者電感時，境其洽輸出電壓和占電流的波形將與單相全控強橋勉時是否相同蚊。思解：治因為單相迷雙半婦波允可控整流捧電路變壓器賠二次測繞組侵中，正負半遭周內(nèi)上下繞白組內(nèi)電流的袖方向相反，置波形對稱，綢其一個周障期內(nèi)的平均巴電流為零，碌故不會有直訂流磁化的問吹題。磁總分析晶閘管廁承受最大反它向電壓及輸或出電壓和電金流波形的情秤況：興（農(nóng)1蒜）企絕以晶閘管曲粥為例。當解導通時，晶容閘管還通過卷與速2尚個變壓器二魚次繞組并聯(lián)泥，所以牲承受的最大嫁電壓為鳥。晚（諸2希）當單相全斑波整流電路洪與單相全控西橋式整流電購路的觸發(fā)角冷相同時，青對于電阻負廣載：充（度）期間無晶冶閘管導通，必輸出電壓為刪0臥；（推）期間，單液相全波電路聲中劣VT1撈導通，單相確全控橋電路仰中刊、歌導通，輸出吊電壓均與電差源電壓擋相等；榴(余)堵期間，均無忍晶閘管導通廢，輸出電壓撓為券0聚；艷(輔)亂期間，單相股全波電路中搖導通，單相鍋全控橋電路軌中或、崇導通，輸早出電壓等踢于良。巾對于劍電感負載：鏟（還）期間，單叔相全冰波電路中烤VT1花導通，單相智全控橋電路揭中睡、樂導通，輸出垮電壓均與電戴源電壓靠相等；（釣）期間，單代相全波電路獵中草導通，單籠相全控橋鐘電路中熔、臨導通，輸出奉波形等于謎。伏可見，兩者災的輸出電壓資相同，加到扭同樣的負載也上時，則輸脈出電流也相伙同。 線2-3扶單相橋式全為控整流電路權(quán)，電阻性負傷載，伸，各，揚，罪試計算丑輸出電壓崇和輸出電流轉(zhuǎn)；皂晶閘管額定散電壓和額定蝦電流。述解：（鬧1呆）里輸出電壓平騎均值為：宋輸出電流為哄： 饅晶閘管承受珍的最大反向剩電壓為電源適電壓的峰值覽，考慮姐2妖~鴨3哀倍的安全裕浸量，晶閘管其的額定電壓洗為 添晶閘管端流過的衣電流為鵝負載電流的渴一半貼，精考績慮牢1.5~耍2層倍的安全裕喇量，晶閘管黨的額定電流笨為：搖 稻2-4植情單相橋式全煉控整流電路畜，恩，負載中屬，破L栗值極大，反掏電勢題E=60V步，當磨α摟=30婆°源時，求：參（完1誤）畫出健和溪的波形；凱榆（李2重）整流輸出歇平均電壓躬、電流涌及變納壓器二次側(cè)刊電流有效值橡；圍嘩載（怨3梳）考慮安全堵裕量，確定河晶閘管的額諸定電壓和額敢定電流。顏解：扯(1)宋熱艘和時的波形如下慈圖：唱（噴2臨）輸出平均瓶電壓找，談電流耗，變壓器二拴次電流有效游值傅分別為叢稍苗框談棗概（催3還）晶閘管承燃受的最大反昂向電壓為：飽考慮改2~畢3蘋倍的安全裕礦量，晶閘管身的額定電壓立為： 鈔流過晶閘管瞧的電流有效池值為：熄習穿考慮夢1.5即~裂2悔倍的安全裕引量，晶浪閘管的額定拴電流為：刃 瞧愁殼2-5短單相橋式全忘控整流電路別接電阻性負摧載，要求輸炮出電壓杏0主~埋100V犁連續(xù)可調(diào)，艦30V到以上要求負炊載電流達到構(gòu)20A避。采用由辭220V賭變壓器降壓經(jīng)供電，最小歲控制角蹈.裙試求：奏 宿（通1軌）交流側(cè)電澇流有效值；淺 屢（奇2冠）選擇晶閘捷管電壓、電栽流定額。碎解：燥（廁1儉）交流側(cè)輸狀出電壓有效折值為：=令=30透°嶼，此時才輸出電壓際最大，代入翅上式得到：礦得，牙=119V待=巴30~賞100V改變化時，責20A物，由于掩在冒30登V許時，導通角琴小，因此此東時的電流有浴效值最大，塔此時貍R血=巧1.基5嘆，觸發(fā)角為晌 評交流側(cè)順電流有效值拋為： 笑（罪2斬）晶閘管承瀉受的最大正畜反向電壓的反最大值為水，考慮布2鏈~凝3容倍的安全裕反量，晶閘管惱電壓定額為微：州晶將閘管電流是復輸出電流的驅(qū)二分之一，急考慮此1.5惕~歸2鏟倍的安全裕彼量，輛則晶閘管螺的額定坊電流為： 黑2-6遷在單相橋萌式全控整肚流電路中娘，若有一晶頭閘管因為過索流燒般毀斷路，畫冰出此時輸出生電壓波形。悲如果有一晶強閘管因為過稀流燒成短路辱，結(jié)果又會賀怎昆樣？撓解：藍假設(shè)元因為過流燒變毀斷路，災則整流電壓棒u昌d戰(zhàn)波形孟與單相半波態(tài)整流電路的怕波形一樣，掠相位春差馬18免0普度。案假設(shè)夠因蚊過流而短路森，則當晶閘暑管勺導通時，將卸發(fā)生電源相賣間短路，使血得撫也可能蜜因為己過流眉而燒毀羽。聚如果培因為過流燒蘿毀斷路，網(wǎng)則整流電壓釋u督d東波形如蹄上揚圖所示謀，相位持差紫18盈0耗度；如果湖因為過流燒故毀而短路，螞則袋會引起變壓頭器和電源過覆流。畢2-7囑賤單相橋式全飾控整流電路帶中給電阻性墳負載供電和害給反電勢負足載蓄電池供旅電，在流過磚負載電流平距均值相同的躁情況下，哪非一種負載的能晶閘管額定顛電流應選得行大一些？為掉什么？疊答著：巡反電基勢事負載胃蓄電池時晶騙閘管額定電睜流應該大一飾些。因為紙在底反電動勢負肉載時，晶閘浪管導通角變嚼小祝，滅波形系數(shù)變拜大，懷負載電流平含均值相同的聯(lián)情況下，禾有效值電流挎變大，還故要求晶閘慧管的額定電槍流比較大常。弦2-8椒三相半波整佛流電路中，目如果涂U勻相電寸壓消失，試蔬畫出在電阻梨性負載與電燥感性負載下棄的整流電壓提波形唇解粉蔑假設(shè)逢α食=以0沾，當負載為異電阻時，舊的波形如下吳：露當負載為電邪感時，臘的波形如下膽：恨2-9逝床三相半波可重控整流電路押，電阻性負濁載。已知儉，當望α烘=90岸°請時，試計算議并畫出葵波形。催解：挽由輸出電壓礦平均值的關(guān)段系式可求得丙：拿 歲輸出電流平鼠均積值為：詢2-10繪三相半波整顏流電路，已罰知朽，大電感負輔載，蛋患鍛當介α筍=45做°燥時，試計算嫩并畫出抖波形。如果蔬在負載端并哲接續(xù)流二極舟管，試計算握流過晶閘管慶的電傭流平均值脾、有效值損和續(xù)流二極妄管的電流平這均值節(jié)、有效值浴。別解：扶由輸出電壓倡平均值的關(guān)之系式可求得際：故 舌輸出電流平編均值為： 貞 龜并接續(xù)流二通極管時，血輸出電壓平殘均值申為殊:三輸出出電流平均值售為：院晶閘管的電緩流平均值為翅： 廣走量有效值為：蜜 醉雷挎箭撈免鵲腎丟 伙續(xù)流二極管蝴的電流平均炕值為：功 饑續(xù)流二極管擁電流有效值踏為：酒2.11皇汪三相半波整注流電懷路，電感性剖負載，斬調(diào)節(jié)喬達到維持蔬為恒碑值崇250迫A峽，已知衛(wèi)供電電壓經(jīng)糖常筍在持1~1.1員5罩范圍內(nèi)變化帆，求：座的變化范底圍鑰;驢解免：由題可知則：吧三相半波整汪流電路，慌U駁2鍬cos顛α別=4干35鏟.5據(jù)為定值考，坊co影s擊α棒∈缸（桑0竹，蠶1膨）銹所以獻α憐=0病°耳時，邀值夠為煌435肯.5漸，蹈取棋為蘿4瓦40環(huán)V鏈，則山的變化范圍千為濃440~5局06V,壇=4舊40露V跌時，得畜到竄α緒=劈8阻.廊2騙°怕當電壓波動贈到脖1.15煉=止506泊V挽時，得題到花α辣=攀30喂.膀6催°鹿2.12佳蕉三相半波整追流電路，反幻電勢電感性柔負載稱，暗，鹿，囑，志,齡求：女（柳1滲）輸出電壓忘和輸出電流柄，晶閘管的忠額定電壓和耽額定電流，石并畫出門的波形；王海（課2艇）當吳時，輸出電蛾壓和輸出電炭流，并畫出僑的波形。刊解：森船（鮮1付）伙V爆寸測晶閘管的額竄定電壓：砌晶閘管的電眨流朗有效值劈：誕塑晶閘管的額宋定電流蠢：蟻將（湯2罵）考慮妄時，有：俱三式聯(lián)立求吧解得到：即得出：換流重疊角勺2.13蘇丸三相半波共撓陰極接法與蒙共陽極接法枕，仇u,v謹趣兩相的自然方換相點是同秒一點嗎？如甲果不是，他率們在相位上竿相差多少度訪？嘗答：三相半插波整流電路剃的共陰極接里法與共陽極刻接法，兩相王之間換相的粱自然換相點賢不在同一鋼點上。相位擇相惜差笑180嶺°逝。暮2佛.14匪配三相全控橋頭整流電路，繼當一只晶閘捐管短路時，鏡電路會發(fā)生恨什么情況？聞答：串假設(shè)描VT做1逐短路，則當富晶閘管西VT蜻3塔或捎VT糾5賄導舅通時，將發(fā)以生電源相間瞧短路，使得手VT哭3存、臭VT打5哄也可能雖過流燒毀轉(zhuǎn)?？v2.15赴涼三相全控橋疊，反電勢電繩感性負載，泛，帖，鬼,駐色求：每（岸1襯）輸出電壓提和輸出電流猛，晶錄閘管的額定搬電壓和額定鄰電流，并畫谷出某的波形；顛逮（鋤2爐）當居時，輸出電賴壓和輸出電矮流，并畫出豎的波形。鳥解：楊（祝1器）情逢詞踩挑（視2歸）飲責當揪寺時，阿調(diào)社可得：扒順永解方程組可唱得又因為：合2.16址琴在三相橋式輕全控整流電解路中，已知旗，上，電感足夠品大，蝶當?shù)r，試計算栽及牢流過晶閘管文的電流平均鞭值坦和有效值尿，并畫出腔的波形。柔解：紡182V另閃嚷=犧=910裂A封鳳劉A片2.1示7萬試畫出三相塞橋式逆變電禮路中暮當足β豈=疾π位∕基4納時晶閘管主兩端電壓波密形栽。澆2.18衡變叛流器工作于劣有源逆變狀肝態(tài)的條件是滑什等么？肌答：攤變流器有源拉逆變的條件露是：搏（干1)等負載極有直流電動收勢，其極性裝必須和晶閘儉管導通方向愿一致，其值脈應該大于變燈流器直流側(cè)匠的平故均電壓，即(2)亮表晶閘管的控釘制角弱，即抹為負。醋2.19案影三相全控橋籠逆變電路，示反電肉動灘勢電感性負評載捷，氏=220抱V邪，礦R=交1擴Ω膛，層L=見∞要，送=貝﹣傲400坐V米，振β欲=60除°泊。求予：房（鮮1站）膀那輸出電壓踏和輸出電流惹，晶閘管的龍額定電竹壓和額定電尸流，并畫出賓、免和省的波形；背（鞭2發(fā)）取當死=1m乏H腹時輸出電壓木和輸出電流篇，并畫出飾、星和葬的波形槐解啊:嚴塌由于此三相賓全控橋電路閘中很，搭L=值，所以釘泰早所以，晶閘夫管的額定電跑流為：額定電壓為嗎(2)殼由題意可列轟出如下三個騰等式：排三式聯(lián)