电力电子技术 第1.2章作业.ppt

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1、2-4.图图2-27中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为形，各波形的电流最大值均为Im，试计算各波形的电流，试计算各波形的电流平均值平均值Id1、Id2、Id3与电流有效值与电流有效值I1、I2、I3。a.b.c.2-5.上题中如果不考虑安全裕量上题中如果不考虑安全裕量,问问100A的晶闸管能送的晶闸管能送出的平均电流出的平均电流Id1、Id2、Id3各为多少？这时，相应的电流各为多少？这时，相应的电流最大值最大值Im1、Im2、Im3各为多少各为多少?解：额定电流解：额定电流I T(AV)=100A的晶闸管，允许的电流有效值的

2、晶闸管，允许的电流有效值I=157A，由上题计算结果知，由上题计算结果知*3-2 图图3-10为为具有具有变压变压器中心抽器中心抽头头的的单单相全波可控整相全波可控整流流电电路，路，问该变压问该变压器器还还有直流磁化有直流磁化问题吗问题吗？试说试说明：明：1、晶、晶闸闸管承受的最大正反向管承受的最大正反向电压为电压为2、当负载为电阻和电感时，其输出电压和电流的波形当负载为电阻和电感时，其输出电压和电流的波形与单相全控时相同。与单相全控时相同。答：答：该变压该变压器没有直流磁化器没有直流磁化问题问题。因为单相因为单相全波可控整流全波可控整流电电路路变压变压器二次器二次测绕组测绕组中，正中，正负负

3、半周内上下半周内上下绕组电绕组电流方向相反，波形流方向相反，波形对对称，其一个周期称，其一个周期的平均的平均电电流流为为零，故没有直流磁化零，故没有直流磁化问题问题。晶晶闸闸管承受的最大反向管承受的最大反向电压电压：以以VT2为为例。当例。当VT1导导通通时时，晶，晶闸闸管管VT2通通过过VT1与与2个个变压变压器二次器二次绕组绕组并并联联，所以，所以晶闸管承受的最大正反向电晶闸管承受的最大正反向电压为压为输出电压电流波形情况输出电压电流波形情况单相全波整流电路和单相全控桥式整流电路带电阻负载时的输出电压带阻感负载时的输出电压相同的输出电压加在同样的负载上，输出电流也相同3-3、单相桥式全控整

4、流器电路，其中，单相桥式全控整流器电路，其中，U2=100V，负载中，负载中R2,L值极大，当值极大，当a30时，要求：时，要求：作出作出ud、id和和i2的波形；的波形；求整流输出平均电压求整流输出平均电压Ud、电流、电流Id，变压器二次电流有效值，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。考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。1、ud、id和和i2的波形的波形2、平均电压平均电压Ud、电流、电流Id，二次电流有效值，二次电流有效值I23、晶闸管额定电压、晶闸管额定电压晶闸管额定电流晶闸管额定电流3-5、单相桥式全控整流电路，单相桥式全控整流电路，U21

5、00V，负载中，负载中R=20,L值值极大，反电动势极大，反电动势E60V，当，当a30时，要求：时，要求：作出作出ud、id和和i2的波形；的波形；求整流输出平均电压求整流输出平均电压Ud、电流、电流Id，变压器二次电流有效值，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。考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。1、ud、id和和i2的波形的波形2、Ud、Id，I23、晶闸管额定电压、晶闸管额定电压晶闸管额定电流晶闸管额定电流*3-7、在三相半波整流电路中，如果在三相半波整流电路中，如果a相的触发脉冲消失，试相的触发脉冲消失，试绘出在电阻负载和阻感负载下整流电

6、压绘出在电阻负载和阻感负载下整流电压ud的波形。的波形。当负载为电阻时，当负载为电阻时，ud波形波形当负载为阻感时，当负载为阻感时，ud波形波形答：假设答：假设a 图图 电压电压波形电压电压波形b 图图 正常工作时输出整流电压波形正常工作时输出整流电压波形c 图图 a 相触发脉冲消失时输出整流电压波形相触发脉冲消失时输出整流电压波形3-11、三相半波可控整流电路，、三相半波可控整流电路，U2 100V，带电阻电感负，带电阻电感负载，载，R=5,L值极大，当值极大，当a60时，要求：时，要求：画出画出ud、id和和iVT的波形；的波形；计算计算Ud、Id、IdVT和和IVT.1、波形、波形2、计

7、算、计算3-12、在三相桥式全控整流电路中，电阻负载，如果有一个、在三相桥式全控整流电路中，电阻负载，如果有一个晶闸管不能导通，此时的整流电压晶闸管不能导通，此时的整流电压ud波形如何？如果有一个波形如何？如果有一个晶闸管被击穿而短路，其它晶闸管受什么影响？晶闸管被击穿而短路，其它晶闸管受什么影响？1、假设、假设VT1不能导通，整流电压不能导通，整流电压ud波形如下：波形如下：2、假设、假设VT1被击穿而短路，则当晶闸管被击穿而短路，则当晶闸管VT3或或VT5导通时，导通时，将发生电源相间短路，使得将发生电源相间短路，使得VT3或或VT5也可能被击穿也可能被击穿3-13、三相桥式全控整流电路，

8、、三相桥式全控整流电路，U2 100V，带电阻电感负，带电阻电感负载，载，R=5,L值极大，当值极大，当a60时，要求：时，要求：画出画出ud、id和和iVT的波形；的波形；计算计算Ud、Id、IdVT和和IVT。1、波形、波形2、计算、计算3-15、三相半波可控整流电路，反电动势阻感负载，、三相半波可控整流电路，反电动势阻感负载，R=1,L=,U2=100V，LB=1mH，求当，求当a30时、时、E50V时时Ud、Id和和v的值并作出的值并作出ud、iVT1和和iVT2的波形。的波形。解：考虑解：考虑LB时，有：时，有：解方程组得到：解方程组得到：又因为：又因为：即得到：即得到：3-17、三

9、相全控桥，反电动势阻感负载，、三相全控桥，反电动势阻感负载，E=200V，R=1,L=,U2220V，a60，当，当LB0和和LB1mH,情况下分别求情况下分别求Ud、Id的值，后者还应求的值，后者还应求 并分别作出并分别作出ud和和iVT的波形。的波形。解：当解：当LB0时，有：时，有：当当LB1mH时，有：时，有：解方程组得到：解方程组得到：又因为：又因为：即得到：即得到：当当LB1mH时，时，ud和和iVT的波形的波形3-27、三相全控桥变流器，反电动势阻感负载，、三相全控桥变流器，反电动势阻感负载，R=1,L=,U2=220V，LB=1mH，当，当EM=-400V，60时求时求Ud、I

10、d和和 的值，此时送回电网的有功功率是多少的值，此时送回电网的有功功率是多少?解：由题意可列出以下等式：解：由题意可列出以下等式：解方程组得到：解方程组得到：所以：所以：又因为：又因为：送回电网的有功功率为：送回电网的有功功率为：3-28、单相全控桥变流器，反电动势阻感负载，、单相全控桥变流器，反电动势阻感负载，R=1,L=,U2=100V，LB=0.5mH，当，当EM=-99V，60时求时求Ud、Id和和 的值。的值。解：由题意可列出以下等式：解：由题意可列出以下等式：解方程组得到：解方程组得到：又因为：又因为：所以：所以：思考：l在单相桥式全控整流电路中，如果有一只晶闸管在单相桥式全控整流

11、电路中，如果有一只晶闸管因为过流而烧成断路，该电路的工作情况将如何因为过流而烧成断路，该电路的工作情况将如何？如果这只晶闸管被烧成短路，该电路的工作情？如果这只晶闸管被烧成短路，该电路的工作情况又会如何？况又会如何？答：如果有一只晶闸管因为过流而烧成断路，则答：如果有一只晶闸管因为过流而烧成断路，则该单相桥式全控整流电路将作为单相半波可控整该单相桥式全控整流电路将作为单相半波可控整流电路工作；如果这只晶闸管被烧成短路，则会流电路工作；如果这只晶闸管被烧成短路，则会引起其他晶闸管因对电源短路而烧毁，严重情况引起其他晶闸管因对电源短路而烧毁，严重情况下甚至可能使整流变压器因过流而损坏。因此，下甚至

12、可能使整流变压器因过流而损坏。因此，在设计电路时，在变压器二次侧与晶闸管之间应在设计电路时，在变压器二次侧与晶闸管之间应串联快速熔断丝，起到过流保护的作用。串联快速熔断丝，起到过流保护的作用。思考：l某单相可控整流电路，分别给阻性负载和蓄电池某单相可控整流电路，分别给阻性负载和蓄电池反电动势负载供电，在流过负载电流平均值相同反电动势负载供电，在流过负载电流平均值相同的条件下，哪一种负载下晶闸管的额定电流应选的条件下，哪一种负载下晶闸管的额定电流应选大一些？为什么？大一些？为什么？答：答：反电动势负载时晶闸管额定电流反电动势负载时晶闸管额定电流应选大一些。因为反电动势负载时，晶闸应选大一些。因为

13、反电动势负载时，晶闸管的导通角管的导通角比电阻性负载时小。反电动比电阻性负载时小。反电动势负载的电流波形系数势负载的电流波形系数KfKf比电阻负载时大。比电阻负载时大。思考：l试说明整流电路中整流变压器二次侧相电压U2选得过高或过低，将出现什么问题？答：整流电路中整流变压器二次侧相电压答：整流电路中整流变压器二次侧相电压U2U2选得过高，则晶闸管运行时控制角过大，选得过高，则晶闸管运行时控制角过大，造成功率因数变坏，无功功率增大；选择造成功率因数变坏，无功功率增大；选择过低，则有可能在最不利的运行情况下，过低，则有可能在最不利的运行情况下，即使晶闸管的控制角退到最小时，仍然不即使晶闸管的控制角退到最小时，仍然不能达到负载要求的额定电压。能达到负载要求的额定电压。