电力电子技术第二章答案南航.docx

1、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U20,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030V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。U2 0时，对应maxU2 30V时，对应min42 2201 cos min30 cos min 0.39 min 113.22的变化范围113.2 180180 ,取 max 180 , min 0取 min 113

2、.2 , max 66.8：180 113.2 30只考虑min的情况 360 101.2923A电源容量 S U2I2 220 1.2923 284.31(VA)选择晶闸管时留出裕量电流：ITav (1.5 2)1.2923 1.23 1.65(A),取整得 2A1.57电压：U rrM(2 3)、. 2U2 622.3 933.4(V),取整得 1000V选晶闸管定额 hav 2代Urrm 1000V2-3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

3、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、T1R回到，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U Uti承受U2 电压，T2开后，Ut2承受2U2，又过零T2关，T i 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

4、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。Ji d 4一 解：()负载端不接续流二极管1、2U2si nId4.5A(2)负载端接续流二极管idi“、iDU2ud1 “11 11 1i :1 iJK1 i ii i ii i j k1 1r1 i1 i -i 1 1 H 1ii i V卜i iiii iMi ii ir1i i1 Ud-2U2Sin td t 、2U1 cos2、2 100 1 CS45 76.85V土 型 7.69AR 102-8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

5、80V连续可调，最大负载电流为20A，最小控制角a min =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1 cosUd 0.9U2min 30 ， U d 80VID It 12.9AS U2I2 95.27 18.3 1743VA 1.7 kVA2-9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I 2-27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T b相 电压/相晶闸管继续寻通小相晶闸管因承受反压而

6、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=10 Q, 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。UdIdItI dUdR14.86A12Id 7.43A2-仃题图2-仃为三相桥式半

7、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f f卜mm门a =60临界连续，输出为Uac Uba Uab U ac、八八/ 八八八八八八F / f X X X 论 X X 人 X X X / / * y y / 乂 m.心J * J J， !K*a=90Uac Uba UcbacUd60 时， 2U 21 sin td电流断续？2.34U21cos20Ud丄F33 2U2160 时，23 . 2U21sin32

8、td t 23 . 2U2lsin td t32-181 cos21 cos 2.34U2-22) ilj公式亠，式中 9(”=2=100八 j, dTtnn 当Qg = ：mo A吋所畀5为L - 色=()09 ihII5 J00ttX309 a另当心严60 A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Ud 1- 35L72cu5tz. 般应避免这种情况发生。鱗(1) I

9、S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7 lTU.rosa由已知 U# 18 Vr* 30d18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 Is 5 X 18 X - X S 0009 3.64 k V A2*/?变压黠匝数址=30=21由图241 2，可得变压黠原端相电流h再人飞/乂梟了寻辱血寻=隔。2 A则 S =如人 7X38055. 02心&6. 14 kV A所以所我变压器容虽E为2 (9 亠厲)79丄9 UV ；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=1 Q,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) Ud 2.34U 2 cos 2.34*220*cos 60 257.4VId257.4 200157.4A(2) Lb=1mHUd ER将Id值代入求重叠角： cos 1cos XBId V?U2l sin m