电力电子技术第3章 习题答案.doc

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1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date电力电子技术第3章 习题答案第1章 习题3章 交流-直流变换电路 课后复习题第1部分：填空题1.电阻负载的特点是 电压与电流波形、相位相同；只消耗电能，不储存、释放电能 ，在单相半波可控整流电阻性负载电路中，晶闸管控制角的最大移相范围是 0 a 180 。2.阻感负载的特点是 电感对电流变化有抗拒作用，使得流过电感的电流不发生突变 ，在单相半波可控整流带阻感负载并联续

2、流二极管的电路中，晶闸管控制角的最大移相范围是 0 a 180 ，其承受的最大正反向电压均为 ，续流二极管承受的最大反向电压为 （设U2为相电压有效值）。3.单相桥式全控整流电路中，带纯电阻负载时，角移相范围为 0 a 180 ，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为 和 ；带阻感负载时，角移相范围为 0 a 90 ，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为和 ；带反电动势负载时，欲使电阻上的电流不出现断续现象，可在主电路中直流输出侧串联一个 平波电抗器(大电感) 。4.单相全控桥反电动势负载电路中，当控制角大于不导电角d时，晶闸管的导通角q = 180-2d ; 当控制角a小于

3、不导电角 d 时，晶闸管的导通角 q = 0 。5.从输入输出上看，单相桥式全控整流电路的波形与 单相全波可控整流电路 的波形基本相同，只是后者适用于 较低 输出电压的场合。6.电容滤波单相不可控整流带电阻负载电路中，空载时，输出电压为 ，随负载加重Ud逐渐趋近于0.9 U2，通常设计时，应取RC 1.52.5T，此时输出电压为Ud 1.2 U2(U2为相电压有效值)。 7.电阻性负载三相半波可控整流电路中，晶闸管所承受的最大正向电压UFm等于 ，晶闸管控制角的最大移相范围是 0a90 ，使负载电流连续的条件为 a30 (U2为相电压有效值)。8.三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相

4、位按相序依次互差 120 ，当它带阻感负载时，a的移相范围为 0a90 。9.三相桥式全控整流电路带电阻负载工作中，共阴极组中处于通态的晶闸管对应的是 电压最高 的相电压，而共阳极组中处于导通的晶闸管对应的是电压最低 的相电压；这种电路 a 角的移相范围是 0a120 ，ud波形连续的条件是 a60 。10*.电容滤波三相不可控整流带电阻负载电路中，电流 id 断续和连续的临界条件是 ，电路中的二极管承受的最大反向电压为 U2。11.实际工作中，整流电路输出的电压是周期性的非正弦函数，当 a 从090变化时，整流输出的电压ud的谐波幅值随 a 的增大而 增大 ，当 a 从90180变化时，整流

5、输出的电压 ud 的谐波幅值随 a 的增大而 减小 。12.三相桥式全控整流电路带阻感负载时，设交流侧电抗为零，直流电感L为足够大。当 a 30时，三相电流有效值与直流电流的关系为I = Id ，交流侧电流中所含次谐波次数为 6k1,k=1,2,3 ，其整流输出电压中所含的谐波次数为 6k, k=1,2,3。13.对于三相半波可控整流电路，换相重迭角的影响，将使输出电压平均值 减小 。14.逆变电路中，当交流侧和电网连结时，这种电路称为 有源逆变 ，欲实现有源逆变，只能采用 全控 型可控整流电路 ，当控制角 0a p /2 时，整流电路工作在 整流 状态； p /2 a p 时，整流电路工作在

6、 有源逆变 状态。15.在整流电路中，能够实现有源逆变的有单相全控 、三相全控桥 等（可控整流电路均可），其工作在有源逆变状态的条件是有直流电动势，其极性和晶闸管导通方向一致，其值大于变流器直流侧平均电压 和晶闸管的控制角a 大于/2 。16*.晶闸管直流电动机系统工作于整流状态，当电流连续时，电动机的机械特性为一组平行的直线，当电流断续时，电动机的理想空载转速将 增大 ，随 a 的增加，进入断续区的电流 加大 。17*.直流可逆电力拖动系统中电动机可以实现四象限运行，当其处于第一象限时，电动机作 电动 运行，电动机 正 转，正组桥工作在 整流 状态；当其处于第四象限时，电动机做 发电机 运行

7、，电动机 反 转， 正 组桥工作在逆变状态。18.大、中功率的变流器广泛应用的是 锯齿波 触发电路，同步信号为锯齿波的触发电路，可分为三个基本环节，即脉冲的形成与放大、锯齿波的形成和脉冲移相 和 同步环节。第3部分：计算和画图题1.单相桥式全控整流电路，U2100V，负载中R2，L值极大，当30时，要求：作出ud、id、和i2的波形；求整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次电流有效值I2；考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。 2.单相桥式全控整流电路带电阻负载工作，设交流电压有效值U2220V，控制角 a p/3 ,负载电阻Rd5,试求：（1）输出电压的平均值 Ud ；（2）输出

8、电流有效值I。解：输出电压的平均值为 输出电压的平均值为 3.晶闸管串联的单相半控桥（桥中VT1、VT2为晶闸管，电路如下图所示，U2=100V，电阻电感负载，R=2，L值很大，当a =60时求流过器件电流的有效值，并作出ud、id、iVT、iD的波形。 4. 单相桥式半控整流电路，电阻性负载。要求输出的直流平均电压为0100V之间连续可调，30V以上时要求负载电流达到20 A，由交流220V供电，最小控制角，试（1） 画出主电路图；（2） 求交流侧电流有效值及变压器容量；（3） 选择晶闸管的型号规格（安全余量取2倍）。 解：1）单相桥式半控整流电流的主电路图如下所示： 2）单相桥式半控整流电

9、流接电阻性负载时输出电压的平均值为： 当控制角为最小时，对应的整流输出电压为最大值，即 ，代入，可得：当时所对应的控制角为： ，即， 当时，要保证整流电路输出电流为20A，所需变压器二次侧电流有效值为： 所以，变压器的容量为： 由此可得，变压器一次侧电流有效值为： 3）当时，流过晶闸管电流的有效值为： 所以，考虑2倍安全裕量时所选晶闸管的电流平均值为： 考虑2倍安全裕量时，晶闸管所承受的最大电压为： ，取为400V。 因此，应选型号为型的晶闸管。5. 三相桥式全控整流电路带电阻负载工作，设交流电压有效值U2400V，负载电阻Rd10, 控制角 a=p/2 , 试求：（1）输出电压平均值Ud；（2）输出电流平均值Id。 6. 三相全控桥式整流电路，L=100mH，Rd=6，要求Ud从0468V之间变化，试求：（1） 变压器二次电压有效值U2（2） 考虑2倍安全裕量，选择晶闸管的型号（3） 变压器二次电流有效值I2（4） 整流变压器容量S（5） 电源侧功率因数解：1). 整流器所接负载可视为大电感负载。三相桥式可控整流电路接大电感负载时有： ，（） ，即： 2). 流过晶闸管电流有效值的最大值为： 考虑2倍安全裕量时，有：，取60A，取1000V； 晶闸管的型号可选为：KP60-10。3). 变压器二次电流有效值为： 4). 整流变压器容量S为： -