江西理工大学 电力电子技术 作业 考试 第三章复习题答案

1、1三相零式可控整流电路带电阻性负载工作时,在控制角 >30°时,负载电流出现 断续 _。晶闸管所承受的最大反向电压为 26u 。2 单相全控桥整流电路,其输出电压的脉动频率是 100hz ,三相零式可控整流电路,其输 出电压的脉动频率为 150hz 。3 三相半波可控整流电路,带大电感负载,移相范围为( 90° 。4三相全控桥整流电路,带电阻负载,控制角 =30°,试画出整流输出电压 u d 的波形,画 出晶闸管 V11的电压 u v11的波形; 5单相半波可控整流电路接电阻负载。 =30°,画出输出电压 U d 和晶闸管承受的电压 Uvt 波形。

2、 6 三相半波可控整流电路,变压器二次相电压为 20V ,带大电感负载,无续流二极管,试计 算 O=45时输出电压,如负载为 200A ,求晶闸管上最高电压和晶闸管电流的平均值 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在单相半波可控整流大电感负载有续流二极管的电路中,晶闸管的控制角 a 的最大移相范 围是多少?晶闸管的导通角、续流二极管的导通与 a 关系如何?答 : a的最大移相范围 1800晶闸管的导通角 =-a续流二极管的

3、导通角 =+a8 单相全控桥式变流电路如图所示,工作于有源逆变状态, =60°,变压器二次相电压有 效值 U2=220V, Ed=-150V, R=l, L 足够大,试按要求完成下列各项:(1画出输出电压 ud 的波形;(2画出输出电流 id 的波形;(3计算输出电流平均值 Id ;(4计算晶闸管电流的平均值 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电路,在电阻性负载时,当控制角 30°,每个晶闸管的 导通角

4、 = 120°。10 有源逆变失败的原因?答:逆变失败的原因1触发电路工作不可靠,不能适时、准确地给各晶闸管分配脉冲,如脉冲丢失、脉冲延 时等,致使晶闸管不能正常换相。2晶闸管发生故障,该断时不断,或该通时不通。3交流电源缺相或突然消失。4换相的裕量角不足,引起换相失败。11 在三相全控桥式有源逆变电路中,以连接于 A 相的共阴极组晶闸管 V 1为例 ,说明其在 一个周期中,导通及关断期两端承受电压波形的规律。答 :V1导通期间为其正向管压降 ( 0 为 120°期间;V 1 关断期间首先为承受线电压 UAB为 120°期间;之后承受线电压 UAC为 120

5、76;期间。12 . 在三相半波整流电路中, =60°, 如果 a 相的触发脉冲消失,试绘出在电阻性负载整流电压 ud 的波形和晶闸管 V1的电压 u v1 的波形。 13有一个三相全控桥整流电路如图所示。已知电感负载 L=0.2H、 =75°、 R=1、变压器二次相电压 U 2=100V。试画出 u d 的波形,计算负载的平均整流电压U d 和负载电流平均值 I d ,计算变压器二次电流的有效值 I 2。解:L=2fL=6.28×300×0.2=376.8>>R,可视为大电感负载。Ud =U 2cos 2.34U 2cos =2.34

6、15;100×cos75°=60.56VId = = =60.56A变压器二次电流的有效值 I 2I2=I d 0.816I d=0.816×60.56=49.42A14单相桥式全控整流电路接阻感负载。 =30°,画出输出电压 u d 和输出电流 i d 的波形。 15 有源逆变产生的条件?答 : (1在负载将产生负向电压,且 |Ud |<|Ed |(2 <9016 什么是逆变失败?如何防止逆变失败?答: 逆变运行时, 一旦发生换流失败, 外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路,或 者使变流器的输出平均电压和直流电动势变为顺向串联, 由于逆

7、变电路内阻很小, 形成很 大的短路电流,称为逆变失败或逆变颠覆。防止逆变失败的方法有:采用精确可靠的触发电路, 使用性能良好的晶闸管, 保证交流电源 的质量,留出充足的换向裕量角 等。17有一单相半波相控整流电路, 负载电阻 R d =10, 直接接到交流 220V 电源上, 如图所示。 在控制角 =60°时,求输出电压平均值 U d 、输出电流平均值 I d ,并选择晶闸管元件(考 虑两倍裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流 。 解:V u U d 25. 742cos 145. 02=+= A R U I dd d 425. 7= 晶闸管承受的最大电压v 311U 22=311&

8、#215;2=622V 选 800V7.425×2=14.85A 选 20A18 有一个三相半波可控整流电路如图所示。 已知带大电感负载，a=45°，R=2 变压器二次相 电压 U2=380V。试 (1 计算负载的平均整流电压 Ud 和负载电流 Id。 (2 计算晶闸管电流的有效值 IV1。 (3 按裕量系数 2 确定晶闸管的额定电压。 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 选晶闸管

9、的额定电压为 2000V 19 在三相全控桥式有源逆变电路中，直流侧输出电流电压 Ud=_-2.34 U2_cos 。 （电路中 电感 L 足够大且电流连续，设变压器二次侧相电压有效值为 U2） 20 在三相桥式全控整流电路中， 电阻负载， 假设 VT1 不能导通， 画出 a = 0 整流电压 ud 波形。 （5 分） ud O wt 21 单相全控桥式整流电路接大电感负载。已知 R=10 ，a=45°，U2=100V，试回答： （1） 计算输出整流电压 Ud，输出电流平均值 Id； （2） 计算晶闸管电流的有效值 IV1; （3） 按裕量系数 2 确定晶闸管的额定电流。 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 选额定电流为 10(A的晶闸管。 22 控制角 与逆变角 之间的关系为 = - 。 23 三相全控桥式整流电路在运行中，当晶闸管触发脉冲丢失或电源缺相，将会出现什么现 象，如果是逆变电路又将如何？ 答： （1）丢失一只晶闸管上的触发脉冲时； 会使输出电压波形缺少 2 个波头，在电流连续的情况下输出电压约降低 1/3。 某一已导通的晶闸管会关不

11、断二失控，从而导致长期导通而可能过载损坏。 （2）电源缺一相时， 会使输出电压波形缺少四个波头。 在电流连续的情况下输出电压约降低 2/3。 如果是逆变电路，将造成短路故障，使逆变失败。 24 分别画三相半波整流电路电感性负载 =0°和三相全控有源逆变电路电感性负载 =60° 的输出电压 ud 波形。 25 对三相桥式全控变流电路实施触发时，如采用单宽脉冲触发，单宽脉冲的宽度一般 取 >60º 度较合适；如采用双窄脉冲触发时，双窄脉冲的间隔应为 60º 度。 26 在三相半波整流电路中， =90°， 试绘出在电阻性负载整流电压 ud 和电

12、流 id 的波形； 27 晶闸管触发电路的要求？ 答：晶闸管触发电路应满足下列要求： 1） 触发脉冲的宽度应保证晶闸管可靠导通（结合擎住电流的概念） 。 2） 触发脉冲应有足够的幅度。 3） 不超过门极电压、电流和功率定额，且在可靠触发区域之内。 4）应有良好的抗干扰性能、温度稳定性及与主电路的电气隔离。 28 阻感负载的特点是 电流不能突变 ，在单相半波可控整流带阻感负载并联续流二极管的电路 中，晶闸管控制角 的最大移相范围是 180 ，其承受的最大正反向电压均为 二极管承受的最大反向电压为 2U 2 （设 U2 为相电压有效值）。 2U 2 ，续流 1 三相全控桥整流电路，带电阻负载，控制角 =30°，试画出整流输出电 压 ud 的波形，画出晶闸管 V11 的电压 uv11 的波形； 2 单相半波可控整流电路接电阻负载。 =30°，画出输出电压 Ud 和晶闸 管承受的电压 Uvt 波形。 3 在三相半波整流电路中， =90°， 试绘出在电阻性负载整流电压 ud 和电流 id 的波形； 4 有一个三相半波可控整流电路。已知带大电感负载，a=45°，R=2 变压器二次相电压 U2=