江西理工大學(xué) 電力電子技術(shù) 作業(yè) 考試 第三章復(fù)習(xí)題答案

1、1三相零式可控整流電路帶電阻性負(fù)載工作時(shí),在控制角 >30°時(shí),負(fù)載電流出現(xiàn) 斷續(xù) _。晶閘管所承受的最大反向電壓為 26u 。2 單相全控橋整流電路,其輸出電壓的脈動頻率是 100hz ,三相零式可控整流電路,其輸 出電壓的脈動頻率為 150hz 。3 三相半波可控整流電路,帶大電感負(fù)載,移相范圍為( 90° 。4三相全控橋整流電路,帶電阻負(fù)載,控制角 =30°,試畫出整流輸出電壓 u d 的波形,畫 出晶閘管 V11的電壓 u v11的波形; 5單相半波可控整流電路接電阻負(fù)載。 =30°,畫出輸出電壓 U d 和晶閘管承受的電壓 Uvt 波形。

2、 6 三相半波可控整流電路,變壓器二次相電壓為 20V ,帶大電感負(fù)載,無續(xù)流二極管,試計(jì) 算 O=45時(shí)輸出電壓,如負(fù)載為 200A ,求晶閘管上最高電壓和晶閘管電流的平均值 I dT 、有效值 I T 。解:V COS U U d 5. 1617. 12= V U U TM 4962=A I d 200=A I I d dT 7. 663/=A I I d T 5. 1153/=7在單相半波可控整流大電感負(fù)載有續(xù)流二極管的電路中,晶閘管的控制角 a 的最大移相范 圍是多少?晶閘管的導(dǎo)通角、續(xù)流二極管的導(dǎo)通與 a 關(guān)系如何?答 : a的最大移相范圍 1800晶閘管的導(dǎo)通角 =-a續(xù)流二極管的

3、導(dǎo)通角 =+a8 單相全控橋式變流電路如圖所示,工作于有源逆變狀態(tài), =60°,變壓器二次相電壓有 效值 U2=220V, Ed=-150V, R=l, L 足夠大,試按要求完成下列各項(xiàng):(1畫出輸出電壓 ud 的波形;(2畫出輸出電流 id 的波形;(3計(jì)算輸出電流平均值 Id ;(4計(jì)算晶閘管電流的平均值 IdV1和有效值 IV1。解:(3 v u u d 99cos 9. 02= A Ru E I d d 51=-= (4 A 5. 252I IdV1d = A 06. 362I IV1d=9三相零式可控整流電路,在電阻性負(fù)載時(shí),當(dāng)控制角 30°,每個(gè)晶閘管的 導(dǎo)通角

4、 = 120°。10 有源逆變失敗的原因?答:逆變失敗的原因1觸發(fā)電路工作不可靠,不能適時(shí)、準(zhǔn)確地給各晶閘管分配脈沖,如脈沖丟失、脈沖延 時(shí)等,致使晶閘管不能正常換相。2晶閘管發(fā)生故障,該斷時(shí)不斷,或該通時(shí)不通。3交流電源缺相或突然消失。4換相的裕量角不足,引起換相失敗。11 在三相全控橋式有源逆變電路中,以連接于 A 相的共陰極組晶閘管 V 1為例 ,說明其在 一個(gè)周期中,導(dǎo)通及關(guān)斷期兩端承受電壓波形的規(guī)律。答 :V1導(dǎo)通期間為其正向管壓降 ( 0 為 120°期間;V 1 關(guān)斷期間首先為承受線電壓 UAB為 120°期間;之后承受線電壓 UAC為 120

5、76;期間。12 . 在三相半波整流電路中, =60°, 如果 a 相的觸發(fā)脈沖消失,試?yán)L出在電阻性負(fù)載整流電壓 ud 的波形和晶閘管 V1的電壓 u v1 的波形。 13有一個(gè)三相全控橋整流電路如圖所示。已知電感負(fù)載 L=0.2H、 =75°、 R=1、變壓器二次相電壓 U 2=100V。試畫出 u d 的波形,計(jì)算負(fù)載的平均整流電壓U d 和負(fù)載電流平均值 I d ,計(jì)算變壓器二次電流的有效值 I 2。解:L=2fL=6.28×300×0.2=376.8>>R,可視為大電感負(fù)載。Ud =U 2cos 2.34U 2cos =2.34

6、15;100×cos75°=60.56VId = = =60.56A變壓器二次電流的有效值 I 2I2=I d 0.816I d=0.816×60.56=49.42A14單相橋式全控整流電路接阻感負(fù)載。 =30°,畫出輸出電壓 u d 和輸出電流 i d 的波形。 15 有源逆變產(chǎn)生的條件?答 : (1在負(fù)載將產(chǎn)生負(fù)向電壓,且 |Ud |<|Ed |(2 <9016 什么是逆變失敗?如何防止逆變失敗?答: 逆變運(yùn)行時(shí), 一旦發(fā)生換流失敗, 外接的直流電源就會通過晶閘管電路形成短路,或 者使變流器的輸出平均電壓和直流電動勢變?yōu)轫樝虼?lián), 由于逆

7、變電路內(nèi)阻很小, 形成很 大的短路電流,稱為逆變失敗或逆變顛覆。防止逆變失敗的方法有:采用精確可靠的觸發(fā)電路, 使用性能良好的晶閘管, 保證交流電源 的質(zhì)量,留出充足的換向裕量角 等。17有一單相半波相控整流電路, 負(fù)載電阻 R d =10, 直接接到交流 220V 電源上, 如圖所示。 在控制角 =60°時(shí),求輸出電壓平均值 U d 、輸出電流平均值 I d ,并選擇晶閘管元件(考 慮兩倍裕量,確定晶閘管的額定電壓和額定電流 。 解:V u U d 25. 742cos 145. 02=+= A R U I dd d 425. 7= 晶閘管承受的最大電壓v 311U 22=311&

8、#215;2=622V 選 800V7.425×2=14.85A 選 20A18 有一個(gè)三相半波可控整流電路如圖所示。 已知帶大電感負(fù)載，a=45°，R=2 變壓器二次相 電壓 U2=380V。試 (1 計(jì)算負(fù)載的平均整流電壓 Ud 和負(fù)載電流 Id。 (2 計(jì)算晶閘管電流的有效值 IV1。 (3 按裕量系數(shù) 2 確定晶閘管的額定電壓。 解： （1） u d = 1.17u 2 cosa = 314 .3V Id = (2 (3 Ud = 157 .2 A R IV1 = Id 3 = 90.7 A 6u 2 = 931V 931 ´ 2 = 1862V 選晶閘管

9、的額定電壓為 2000V 19 在三相全控橋式有源逆變電路中，直流側(cè)輸出電流電壓 Ud=_-2.34 U2_cos 。 （電路中 電感 L 足夠大且電流連續(xù)，設(shè)變壓器二次側(cè)相電壓有效值為 U2） 20 在三相橋式全控整流電路中， 電阻負(fù)載， 假設(shè) VT1 不能導(dǎo)通， 畫出 a = 0 整流電壓 ud 波形。 （5 分） ud O wt 21 單相全控橋式整流電路接大電感負(fù)載。已知 R=10 ，a=45°，U2=100V，試回答： （1） 計(jì)算輸出整流電壓 Ud，輸出電流平均值 Id； （2） 計(jì)算晶閘管電流的有效值 IV1; （3） 按裕量系數(shù) 2 確定晶閘管的額定電流。 o 答:

10、(1 U d = 0.9U 2 COS 45 = 63.63V Id = I v1 = Ud = 6.363( A R Id 2 = 4.5( A (2 (3 I VIEAR = I VI = 2.85( A 1.57 2×2.85=5.7(A 選額定電流為 10(A的晶閘管。 22 控制角 與逆變角 之間的關(guān)系為 = - 。 23 三相全控橋式整流電路在運(yùn)行中，當(dāng)晶閘管觸發(fā)脈沖丟失或電源缺相，將會出現(xiàn)什么現(xiàn) 象，如果是逆變電路又將如何？ 答： （1）丟失一只晶閘管上的觸發(fā)脈沖時(shí)； 會使輸出電壓波形缺少 2 個(gè)波頭，在電流連續(xù)的情況下輸出電壓約降低 1/3。 某一已導(dǎo)通的晶閘管會關(guān)不

11、斷二失控，從而導(dǎo)致長期導(dǎo)通而可能過載損壞。 （2）電源缺一相時(shí)， 會使輸出電壓波形缺少四個(gè)波頭。 在電流連續(xù)的情況下輸出電壓約降低 2/3。 如果是逆變電路，將造成短路故障，使逆變失敗。 24 分別畫三相半波整流電路電感性負(fù)載 =0°和三相全控有源逆變電路電感性負(fù)載 =60° 的輸出電壓 ud 波形。 25 對三相橋式全控變流電路實(shí)施觸發(fā)時(shí)，如采用單寬脈沖觸發(fā)，單寬脈沖的寬度一般 取 >60º 度較合適；如采用雙窄脈沖觸發(fā)時(shí)，雙窄脈沖的間隔應(yīng)為 60º 度。 26 在三相半波整流電路中， =90°， 試?yán)L出在電阻性負(fù)載整流電壓 ud 和電

12、流 id 的波形； 27 晶閘管觸發(fā)電路的要求？ 答：晶閘管觸發(fā)電路應(yīng)滿足下列要求： 1） 觸發(fā)脈沖的寬度應(yīng)保證晶閘管可靠導(dǎo)通（結(jié)合擎住電流的概念） 。 2） 觸發(fā)脈沖應(yīng)有足夠的幅度。 3） 不超過門極電壓、電流和功率定額，且在可靠觸發(fā)區(qū)域之內(nèi)。 4）應(yīng)有良好的抗干擾性能、溫度穩(wěn)定性及與主電路的電氣隔離。 28 阻感負(fù)載的特點(diǎn)是 電流不能突變 ，在單相半波可控整流帶阻感負(fù)載并聯(lián)續(xù)流二極管的電路 中，晶閘管控制角 的最大移相范圍是 180 ，其承受的最大正反向電壓均為 二極管承受的最大反向電壓為 2U 2 （設(shè) U2 為相電壓有效值）。 2U 2 ，續(xù)流 1 三相全控橋整流電路，帶電阻負(fù)載，控制角 =30°，試畫出整流輸出電 壓 ud 的波形，畫出晶閘管 V11 的電壓 uv11 的波形； 2 單相半波可控整流電路接電阻負(fù)載。 =30°，畫出輸出電壓 Ud 和晶閘 管承受的電壓 Uvt 波形。 3 在三相半波整流電路中， =90°， 試?yán)L出在電阻性負(fù)載整流電壓 ud 和電流 id 的波形； 4 有一個(gè)三相半波可控整流電路。已知帶大電感負(fù)載，a=45°，R=2 變壓器二次相電壓 U2=