电力电子技术计算题文档格式.docx

1、VT1VT2VT3VT4VT5VT6主电路电压+Uu-Uw+Uv-Uu+Uw-Uv同 步 电 压同步变压器的钟点数为Y/Y-10,4UsU-UsWUsV-UsUUsW-UsV2、电路与波形如图所示。（1）若在t1时刻合上K，在t2时刻断开K，画出负载电阻R上的电压波形；（2）若在t1时刻合上K，在t3时刻断开K，画出负载电R上的电压波形（ug）宽度大于360度。（a）电路图（b）输入电压u2的波形 五、计算题（共 1 小题，共20分）1、电路如图所示，单相全控桥式整流电路接大电感负载，R=4，U2=220V。（1）触发角为60时，（a） 试求Ud、Id、晶闸管电流平均值IdVT、晶闸管电流有效

2、值IVT、变压器副边电流有效值I2；（b）作出ud、id、iVT2、i2 的波形图（图标清楚，比例适当）。1、（1） （a）Ud=0.9U2cos=0.9220cos600=99V（1分） Id=Ud/R=99/4=24.75A（1分）I2=Id=24.75A （1分）IdVT=1800/3600Id=24.75/2=13.38A（1分）IVT=（2分）（b）波形如图1所示（3分）（2）当负载两端接有续流二极管时，（a）试求Ud、Id、IdVT、IVT、IVD、IdVD 、I2；（b）作出ud、id、iVT2、iVD、i2 的波形图（图标清楚，比例适当）。（2）（a）Ud=0.9U2（1+co

3、s）/2=0.9（1+cos600）/2=148.5V（1分）Id=Ud/R=148.5/4=37.13A IdVT=（1800-）/3600Id=（1800-600）/360037.13=12.38A（1分）（1分）（2分）IdVD=2/3600Id=2600/3600四、作图题（本题共3小题，共26分）1、画出三相桥式全控整流电路带阻感负载的原理图，并给图中6个晶闸管写上正确的编号，编号写在晶闸管的正上方或正下方。变压器采用/Y接法。（8分）2、画出下图对应的Ud、iT1、VT1的波形其中虚线为脉冲信号。（12分）3、将控制电路、检测电路、驱动电路、主电路填入以下框图中，组成一个电力电子应

4、用系统。（6分）控制电路驱动电路检测电路主六、计算题（本题共1小题，共15分）1、有一个三相全控桥整流电路。已知电感负载L=0.2H、=60、R=1、变压器二次相电压U2=100V。试画出Ud的波形，计算负载端输出的直流电压Ud和负载电流平均值Id，计算变压器二次电流的有效值I21、wL=2fL=62.810R=10此为大电感负载，负载端电流波形平直。（3分）Ud=2.34U2cos=117V （3分）Id=Ud/R=117A （3分）I2=175.5A。 （3分）五、作图题（本题共1小题，共16分）UdUVT21、在三相半波整流电路中，如果U相的触发脉冲消失，试绘出在电阻负载下整流电压ud的

5、波形和V相上晶闸管VT2上的管压降波形。设触发角分别为15和60。（1）触发角为15时（2）触发角为60六、计算题（本题共1小题，共12分）1、单相桥式全控整流电路，U2100V，负载中R=20，L值极大，反电动势E60V。当30时，要求：（1）作出ud、id和i2的波形；（3分） （2）求整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次电流有效值I2 ；（4分）（3）考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。 （5分）五、作图题：（本题共2小题，共14分）1、对于下图所示的桥式可逆斩波电路，若需使电动机工作于反转电动状态，试分析电路的工作情况，并绘出相应的两条电流流通路径，同时标注电流流向。V

6、2保持接通，V3交替处于接通、断开状态，形成一个提供负压的降压斩波电路，使电动机工作于反转电动工作状态（2分）。两条电流通路各3分。uabuacubcubaucaucbud2、设三相桥式可控整流电路工作于有源逆状态，试画出=60时的整流输出电压波形（6分）五、计算题（本题共1小题，共15分）三相全控桥式整流电路如图所示，Ld=0.2H，Rd=4，要求Ud从0220V之间变化，试求：1）、不考虑控制角裕量时，整流变压器二次相电压U2；2）、如电压、电流裕量取2倍，选择晶闸管型号；3）、整流变压器二次侧容量S2；4）、电路的功率因数cos；5）、当触发脉冲距对应二次相电压波形原点多少电度角时，Ud

7、已为0。4负载为大电感，流过负载的电流可看为直线（1分）1）当=0时，输出电压平均值为220V由式知（2分）2）由题知，（1分） 故取额定电压500V（1分）（1分） （1分）（1分） 故取额定电流50A（1分）因此，选取晶闸管的型号为KP50-5（1分）3）（1分）4）（1分）5）当触发脉冲距对应二次相电压波形原点1200电度角时，Ud已为0。六、计算题（本题共1小题，共18分）1、三相全控桥式整流电路，L=0.2H，R=4，要求Ud从0220V之间变化。试求：（1）不考虑控制角裕量时的，整流变压器二次线电压。（2）如电压，电流裕量取2倍，计算晶闸管额定电压，电流值。（3）变压器二次电流有效

8、值I2。（4）计算整流变压器二次侧容量S2。（3分1、（18分）（），而Rd=4（），所以 ，LRd，按大电感负载情况计算，三相全控桥式整流电路，相当于最小控制角min=0计算.整流变压器次级相电压U2（3分） Ud=2.34U2,，则U2=2202.3494（V） （2）.计算晶闸管电压、电流值，如果电压、电流按裕量系数2计算，选择晶闸管（8分）晶闸管承受的最大峰电压为（V）按裕量系数2计算，则U=230.252=460.5（V），选额定电压500V晶闸管。（A） （A）（3分）（A）则（3分）按裕量系数2计算，则20.22=40.4（A）,选额定通态平均电流为50A的晶闸管。（3）. 计算

9、变压器次级电流有效值I2（4分）（A）（4）.计算整流变压器次级容量S2（3分）S2=3U2I2=39444.9=12661.8（VA）12.66（KVA）四、作图题（本题共2小题，每小题10分，共20分）已知单相全控桥式整流电路，带电阻性负载。试绘出当控制角 = 600时的输出电压波形ud，晶闸管T1的端电压波形UT1。2、试绘出三相半波共阴极组电路当=600时的输出电压波形ud，以及晶闸管T1的端电压波形（L=）。六、分析题（本题共1小题，共10分）如图所示为电压型三相逆变器，试以U相桥臂VT1、VT4之间的换流过程来分析电路的工作原理，并说明此电路的特点。答：U相桥臂VT1、VT4之间的

10、换流过程如下图示。1）VT1稳定导通如图a，iT1=iA，C1短路，C4充电至电压Ud。2）触发VT4换流开始，C4通过L4、VT4放电。如图b（1分）3）Uc1由零逐渐升到Ud，如图c（1分）4）换流过程结束，如图d（1分）主要特点：1）每桥臂导电180，同一相上下两臂交替导电，各相开始导电的角度差120 2）任一瞬间有三个桥臂同时导通（2分）3）每次换流都是在同一相上下两臂之间进行，也称为纵向换流（2分）1、已知单相全控桥式整流电路，电感性负载不接续流二极管。试绘出当=450时输出电压波形ud和晶闸管T1的端电压波形。2、三相桥式全控整流电路，电阻性负载，试画出当=600时输出电压ud的波

11、形、晶闸管的端电压uT1的波形。三相全控桥整流电路如图所示。已知电感性负载L =0.2H、R =1、 =75，变压器二次相电压U2=100V。1） 计算负载的平均整流电压Ud和负载电流平均值Id；2） 选择晶闸管的型号；3） 计算变压器二次电流的有效值I2。 解：1）（2分）2）由题知， （1分） 故取额定电压1200V（1分） （2分） （2分） 故取额定电流100A（1分）因此，选取晶闸管的型号为KP100-12（2分）3）（3分）如图所示为串联二极管式电流型三相逆变器，试以从VT1到VT3之间的换流过程来分析电路的工作原理，并说明此电路的特点。如图所示为从VT1到VT3之间的换流过程1）

12、换流前，VT1、VT2稳定导通，电容C13（就是C3与C5串联后再与C1并联的等效电容）被充电，左正右负；如图a（1分）2）触发VT3导通，在C1充电电压下VT1承受反压关断；3）二极管换流；如图c（1分）4）换相结束。如图d（1分）电路的特点：（1）直流侧串大电感，相当于电流源（1分）（2）交流输出电流为矩形波，输出电压波形和相位因负载不同而不同（1分）（3）直流侧电感起缓冲无功能量的作用，不必给开关器件反并联二极管（1分）（4） 电流型逆变电路中，采用半控型器件的电路仍应用较多（1分）（5） 换流方式有负载换流、强迫换流（1分）（6） 基本工作方式是120导电方式，即每个臂一周期内导电120每时刻上下桥臂组各有一个臂导通，横向换流。四、作图题（本题共2小题，每小题10分）1、如图所示电路，试画出=450时输出电压波形ud和晶闸管V11的电流波形iv11。2、三