电力电子技术第二章答案南航Word文档下载推荐.docx

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-=

⎰UtUttUUd

2-2上题中,U2=220V,R=10Ω,要求输出整流电压平均值0~30V连续可调。

试求控制角α,导通角θ的变化范围,选择晶闸管定额并计算变压器次级容量。

T

Lu1u2

D

R

uu

cos12cos221dsin221

2

ωωππ

απ

=⎰UtUttUUd

max20α对应时,U=

cos122020max

απ+⨯=

1cosmax-=α︒=180maxα

min230α对应时,VU=

cos1220230min

39.0cosmin-=α︒=2.113minα

︒=︒=-︒=︒

︒0180180180~2.113minmaxθααθα,,取的变化范围

︒

=︒=8.662.113maxminθα,取

UIdIUdTπαππαπ2222

-=晶闸管流过电流有效值最大值为晶闸管承受正反间电压

的情况只考虑minα

A2923.11030

3602.113180=⨯

︒︒-︒=

（31.2842923.122022VAIUS=⨯==电源容量

选择晶闸管时留出裕量

V

UAIVVU:

U

A,A:

I

RRMTavRRM

Tav

1000,21000,（4.933~3.62223~2（2（65.1~23.157

.12923

.1

2~5.1（2==∴====选晶闸管定额取整得电压取整得电流

2-3具有变压器中心抽头的单相双半流可控整流电路如图所示

u1

ud

（1说明该变压器是否存在直流磁化问题?

（2试绘出α=45°

时电阻性负载及大电感负载下,输出整流电压Ud、晶闸管承受

的电压UT的波形。

变压器次级在电源电压的

分析:

T1T2共阴,U2正半周期α=45°

T1导通,电流经①、T1R回到②,T2不导通,Ud=U2,U2过零,T1关断,Ud=0,U2负半周期,T2承受正向电压。

过零时T1关断,T2尚未开,则UT1承受U2电压,T2开后,UT2承受2U2,又过零T2关,T1尚未触发,承受U2。

电阻负载在电感负载

UT2

UT1

iT2iT1idud

u2

2-6题图2-6单相桥式全控整流电路大电感负载,已知U2=100V,R=10Ω,α=45°

。

（1负载端不接续流二极管D,计算输出整流电压、电流平均值及晶闸管电流有效值。

（2负载端接续流二极管D,计算输出整流电压、电流平均值及晶闸管、续流二级管电流有效值。

画出ud、id、iT、iD及变压器次级电流i2的波形。

（1负载端不接续流二极管

T1

T2Lid

u1u2udD

T3T4

u2

ud

iT1、4

iT2、3

AIIIA

RUIV

UttdUUddTd

dd5.436.62

121236.61064

.6364.6345cos1009.0cos2

2（sin21

22=⨯===

==

==︒⨯⨯≈==

⎰+ππαπ

αα

（2负载端接续流二极管

i

id

A

IIIAItIIARUIV

UttUUddDd

dTddd84.369.72

1

4/71.42469.72d2169.71085

.7685.7645cos11002cos12dsin21

222=⨯====-=-==

===

=︒

+⨯⨯=+==

⎰⎰πππαπ

πππα

πωπ

AItIIdd

d84.3468.7d1

2=⨯===

⎰

2-8单相桥式半控整流电路,由220V经变压器供电,负载为大电感性并接有续流二极管。

要求输出整流电压20~80V连续可调,最大负载电流为20A,最小控制角αmin=30°

试计算晶闸管、整流管、续流二极管的电流有效值以及变压器容量。

单相桥式半控整流电路

cos19.02

+=UUd

V,U

d

8030min=︒=α

（（

VUUd27.9530cos145.080

cos145.02=︒+=+=

α代入得

max20α其对应时当,VUd=

533.0127

.9545.020cos2cos127

959020max

max

-=-⨯=+⨯=αα。

︒=24.122maxα

A,I

9.12202630=⨯-=︒=π

ππα时

AIITD9.12==

DC

48.162018024.1222024.122=⨯=

⨯=︒=π

ππαα时A,I

3.1820620302

=⨯-=⨯-=︒=π

πα时

kVAVAIUS7.117433.1827.9522==⨯==

2-9在三相半波可控整流电路中如果触发脉冲出现在自然换相点之前,会出现什么现

象?

电路能否正常换相?

试画出电阻性负载和电感性负载时Ud的波形。

TaTbTc

ua

ubuc

2-10具有续流二极管的三相半波可控整流电路,大电感负载R=10Ω,U2=220V,当α=60°

时,

（1作出Ud晶闸管电流iT,续流二极管电流iD的波形

（2计算输出电压,电流平均值Ud,Id以及晶闸管和续流二极管电流有效值IT,ID。

iiu

[]AIdIdIAIdIdIA

Ud

IdVtUttUUdDT43.7213

2643.72

1236586.1455.148cos223d（sin2232

23

62===

==-=

===-=

⎰+

ππ

πωπωωπ

2-17题图2-17为三相桥式半控整流电流电路

（1当负载分别为电感性和电阻性时,电路输出整流电压波形是否相同,试分别画出α=60°

、α=90°

时Ud的波形

（2试证明整流电压平均值2

cos134.22

+=UUd解:

（1三相桥式半控整流电路当负载为电感性和电阻性时,电路输出整流电压波形相同。

D-aD-bD-c

L

题图2-17

α=60°

临界连续,输出为acUabbaUU→→acU→

α=90°

accbbaacUUUU→→→（2当α>

60°

时,电流断续€

cos134.2dsin2212

2α

+==

⎰UttUUdl

当0<

α<

cos123dsin2dsin2312

233

23222α

απωωωωππαπαπ

π+=+=⎥⎦

⎤⎢⎣⎡+=⎰⎰++UUttUttUUdlll

2-18

2-19.三相全桥全控整流电路对反电势、大电感性负载供电,U2=220V,E=200V,R=1Ω,α=60º

（1不计漏感时求输出整流电压和电流Ud,Id值;

（2当Lb=1mH情况下。

计算Ud,Id,γ值,并分别求出ud,iT的波形解:

（122.34cos2.34*220*cos60257.4o

dUUVα===

257.4200

57.41

ddUEIAR--=

==（2

Lb=1mH

Ud=2.34U2cosa-Id=Ud-ERmwLbId2pmwLbId=IdR+E2p所以：

2.34U2cosa-E257.4-200Id===44AmwLb6×

2p×

50×

10-3R+1+2p2pUd=2.34U2cosa-将Id值代入求得输出电压：

Ud=2.34U2cosa-将Id值代入求重叠角：

g=cos[cosa--1mwLbId=244.1V2pXBId2U2lsinpm]=3.34o