电力电子课后习题21到219答案南航版.docx
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电力电子课后习题21到219答案南航版
2-1题图2-1为带有续流二极管的单相半波可控整流电路，大电感负载保证电流连续。
试证明输出整流电压平均值Ud忑21C°S,并画出控制角为a时的输出整流电压
2
Ud、晶闸管承受电压UT的波形。
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
晶闸管承受正反间电压
选择晶闸管时留出裕量
电流：
lTaV（1.5~2）1.29231.23~1.65（A），取整得2A
1.57
电压：
URRM（2~3）72u2622.3~933.4（V）,取整得1000V
选晶闸管定额iTav2A,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?
在电感负载
Ud、晶闸管承受
（2）试绘出a=45。
时电阻性负载及大电感负载下，输出整流电压的电压Ut的波形。
解：
变压器次级在电源电压的
分析：
T1T2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=o,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
u2
nd
id
uri
Un
"#■
「J
U2=100V,R=10Q,a=45°。
电流平均值及晶闸管电流有效值。
2-6题图2-6单相桥式全控整流电路大电感负载，已知
（1）负载端不接续流二极管D，计算输出整流电压、
（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。
Ti
T2
id
•-——
U1
Ud
T3
T4
解：
（1）负载端不接续流二极管
Ud
12（2
-血U2Sintd（t）
U2cos0.9100cos4563.64V
Id
U%鬻6.36A
Id
AId6.364.5A
迈42
It
Ud172U2Sintdt72u21曲
迈1001cos4576.85V
经变压器供电，负载为大电感性并接有续流二极
20A，最小控制角amin=30°。
2-8单相桥式半控整流电路，由220V
管。
要求输出整流电压20~80V连续可调，最大负载电流为试计算晶闸管、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
当Ud20V时，其对应max
200。
cosmax
1cosmax
95。
27max
2
20
1
0.4595.27
0.533
max
122.24
30时,Itj2^2012.9A
IDIT12.9A
122.24时，Idc卜20、严2.24/80鸟。
202018.3A
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。
«如所示*当融发脉冲％触发覆《晶備管，则a
相晶闸管导J0,当叱触发b相晶闸管时,STa相电圧髙Tb相电压』相晶阿管继续导通"相晶闸管因承受反压而辰导通.过了自然换相点后•尽管b相电止高于a相屯压•但b相晶闸管的触发脉冲蜕尼消失価以b相晶闸管仍不导通，相晶M管导通到过零点給束.接看导通的是｛，相晶闸管-由此可W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¥这是不允许的「
B2-27例2鳥6披形图
R=10Q,U2=22OV，当a
作出Ud晶闸管电流iT,续流二极管电流iD的波形
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。
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=60°时，
（1）
（2）
Ud
Id
26
It
2-17题图
（1）
a=60°、
QJQ
屈2Sintd（t）亠U232
cost148.55V
~2
14.86A
1
—Id7.43A
2
^Id7.43A
2
2-17为三相桥式半控整流电流电路
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=90°时Ud的波形
（2）试证明整流电压平均值Ud234U21COS
2
解：
（1）三相桥式半控整流电路当负载为电感性和电阻性时,同。
电路输出整流电压波形相
L
R
kf
V
TV
ff
r.代*tXXXXX//
J//yy!
人mW
a=60。
临界连续,
输出为Uac
UbaUcbUac
1/
Z<、y\
f
、i
A
I
\\八/\八八八八八八/
XXKX\X\X\X;
//
f
f
a=90°,Uac
UbaUcbUac
（2）当a>60°
时，电流断续？
Ud
—1V2U2isintdt2.34U2-
COS
2
当02
h72U2lsin
2
tdtP>/2U2lsintdt
■3
2-18:
1cos
2""
1cos
2.34U2
晶闸管平均电流:
iTd
Id/2
3500A
晶闸管有效电流:
It
0.289id
3
867A
因为副边有6个绕组,
所以变压器副边容量:
S26U2I2
6*17.76*86792.39kVA
原副边匝比:
n,u1380
n2u2
21.4
17.76
由原副边电流波形，可知原边电流:
57.23A
则S3U1I13*380*98.77
65.24kVA
所以变压器容量为：
S§—
2
92.3965.2478.8kVA
涇如in
当严顺A吋*所护g为
L厂寂蛊温mli
另当60A吋■所求Lp为
f匸
43xJI007tX6iO
由此可电「为保证线路匪正常运行’负我电流越小*平稀电抗器的电感值应取得越大.
〔3）当负載电流小于规定的摄小电流时「此整流袈置将逐渐失去两组半»并联导电特性’向六相半波整流电路过渡.每一瞬间只有一只晶闸管辱通，输出理想空戦电压变为5=1.冀口U）閔.一艇应避免这种情况发生■
（2）Lb=1mH
Ud
2.34U2COS
mLbI
Id
Id
UdE
R
Ud
2.34U2cos
所以:
Id
2.34U2COS
mLb
Rb
2
257.4200
3
625010
1
44A
将Id值代入求得输出电压：
Ud
2.34U2cos
Lb
Id244.1V
将Id值代入求重叠角:
cos1[cos—XbI^—]3.34。
y/2u2isin—m
J
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