电力电子技术第二章答案南航.docx

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电力电子技术第二章答案南航

电力电子技术第二章答案南航

当U2>0,当Ug=0时，T不导通。

Ut=U2,

Ud=0

当有Ug,T被导通时，续流二极管承受正向压降导通Ud=U2,Ut=0

由波形知，输出整流电压平均值为

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

试求控制角a,导通角e的变化范围，选择晶闸管定额并计算变压器次级容量。

U20时，对应max

U230V时，对应min

422201cosmin

30cosmin0.39min113.2

2

的变化范围113.2~180

180,取max180,min0

取min113.2,max66.8

：

180113.230

只考虑min的情况'36010

1.2923A

电源容量SU2I22201.2923284.31（VA）

选择晶闸管时留出裕量

电流：

ITav（1.5〜2）1.29231.23~1.65（A）,取整得2A

1.57

电压：

UrrM（2〜3）、.2U2622.3~933.4（V）,取整得1000V

选晶闸管定额hav2代Urrm1000V

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

（1）说明该变压器是否存在直流磁化问题？

（2）试绘出a=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。

解：

变压器次级在电源电压的

分析：

T订2共阴，U2正半周期a=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Ti关断，T2尚未开，贝UUti承受U2电压，T2开后，Ut2承受2U2，又过零T2关，Ti尚未触发，承受U2。

电阻负载在电感负载

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=10Q,a=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。

J

id4一

解：

（¥）负载端不接'续流二极管

1

、、2U2sin

Id

4.5A

（2）负载端接续流二极管

id

i“、

iD

U2

ud

1“1

11

11

i:

1i

J——K

1ii

iii

iij

k

11

~r

1i

1i

-i—

11H\

1i

iiV卜

ii

\

i

i

ii

M

ii

ii

r

1

ii

—1

Ud

-\2U2Sintdt、2U

1cos

2

、21001C°S4576.85V

土型7.69A

R10

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amin=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。

解：

单相桥式半控整流电路

1cos

Ud0.9U2

min30，Ud80V

IDIt12.9A

SU2I295.2718.31743VA1.7kVA

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

解如怪I2-27所示*当融发脉神如繼发粗相晶闸管•则a

相晶闸管导J0°刍气触发b相晶團管时，由于盒相电比髙Tb相电压/相晶闸管继续寻通小相晶闸管因承受反压而乐导通.过了自然换相点后•尽管b相电压高于刃相屯压•但b相晶闸管的触找脉冲临已消先，浙以b相晶闸管仍不导通。

衣相晶厠管导通到过零点給東-接看导通的是f相晶画管.由此可灯看出，由于晶闸管间隔导通而出现了输出波形相序混乱现象，这是邓允许的「

图2-27梆辽弼披形图

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=10Q,U2=220V，当a=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。

Ud

Id

It

Id

UdR14.86A

1

2

Id7.43A

2-仃题图2-仃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a

=60°、a=90°时Ud的波形

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

\/I八八八八八八八八上ff

卜mm门

a=60°临界连续，输出为UacUbaUabUac

、八八/\八八八八八八F/fXXX论XX人XXX//*yy/乂m.心」

J*"»JJ，!

K*

a=90

UacUbaUcb

ac

Ud

>60°时，

\2U21sintd

电流断续？

2.34U21

cos

2

0<

Ud

丄

F

3

32

U21

<60°时，

2

3.2U21sin

~3

2

tdt23.2U2lsintdt

~3

2-18

1cos

2

1cos2.34U2-

2

<2）ilj公式亠，式中9（”=2"=100八j,dTtnn当Qg=：

moA吋•所畀5为

L-—■-色••=（）09ihII

5J00ttX309a

另当心严60A的，所求Lp为

t_QXI8八「..

"H

由此可见，为保证线路能正常运冇，负载申.流核小•半衡电拄需的电感值应取得越大"

（3）当负载电流小于规定的最小电诡时•此整流装置将逐渐失去两组半波并联导电特性，向六相半波整流电路过渡，每-瞬间只有一只晶闸管号通，輸出理想空我电压变为Ud1-35L72cu5tz.—般应避免这种情况发生。

鱗

（1）IS为収茂星形电路是两组三相半波整流电路的所以整流电压平均値口就等于-组三相半波整流电路的流电压的平均值Jil

口7lTU.rosa

由已知U#—18Vr*—30d

18

碍变压器二次侧相电压tA为

因为双反星形电路中整流变尿器副端有六组绕组，所以整流殁器副边容量昱为〜

__r^

Sj—6U盘Is5X18X-——■XS000^93.64kV•A

2*/?

变压黠匝数址

^=3«0=21■

由图2・412〉，可得变压黠原端相电流h再

人飞/乂梟了寻辱血寻=隔。

2A

则S=如人7^^X380^55.02心&6.14kV•A

所以所我变压器容虽E为

2£（9亠厲）~79丄9UV・；■

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=1Q,a=60o,

（1）不计漏感时求输出整流电压和电流Ud,

Id值；

（2）当Lb=1mH青况下。

计算Ud,Id,丫值,

并分别求出ud,iT的波形

解:

（1）Ud2.34U2cos2.34*220*cos60°257.4V

Id

257.4200

1

57.4A

（2）Lb=1mH

UdE

R

将Id值代入求重叠角：

cos1[cosXBId

V?

U2lsin—m