可控整流器与有源逆变器习题

第2章可控整流器与有源逆变器习题解答2-1具有续流二极管的单相半波可控整流电路，电感性负载，电阻为5Ω,电感为0.2H，电源电压为220V，直流平均电流为10A，试计算晶闸管和续流二极管的电流有效值，并指出其电压定额。解：由直流输出电压平均值的关系式： 已知直流平均电流为10A，故得：可以求得控制角α为：则α=90°。所以，晶闸管的电流有效值求得，复续流二极管敞的电流有效盼值为城：餐晶闸管承受抄的最大正锡、飞反向电压均绿为电源电压晌的峰值妥，考惰虑便2~折3聚倍安全裕量佛，监晶闸管的额席定电压为嘱续毫流二极管承纵受的最大反搬向电压为电府源电压的峰宪值肺，考虑阴2幼~扁3增倍安全裕量值，续流二极旱管的额定电吗压为识2-2娱僚具有变压器适中心抽头的动单相双半波军可控整流电轻路如猾图坛2-4旗4碗所示，问该阶变压器是否应存在直流磁蓝化问题。试竟说明晶闸管膏承受的最大点反向电压是级多少？当负犁载是电阻或增者电感时，境其洽输出电压和占电流的波形将与单相全控强桥勉时是否相同蚊。思解：治因为单相迷双半妇波允可控整流捧电路变压器赔二次测绕组侵中，正负半遭周内上下绕白组内电流的袖方向相反，置波形对称，绸其一个周障期内的平均巴电流为零，碌故不会有直订流磁化的问吹题。磁总分析晶闸管厕承受最大反它向电压及输或出电压和电金流波形的情秤况：兴（农1蒜）企绝以晶闸管曲粥为例。当解导通时，晶容闸管还通过卷与速2尚个变压器二鱼次绕组并联泥，所以牲承受的最大嫁电压为鸟。晚（诸2希）当单相全斑波整流电路洪与单相全控西桥式整流电购路的触发角冷相同时，青对于电阻负广载：充（度）期间无晶冶闸管导通，必输出电压为删0卧；（推）期间，单液相全波电路声中劣VT1捞导通，单相确全控桥电路仰中刊、歌导通，输出吊电压均与电差源电压挡相等；榴(余)堵期间，均无忍晶闸管导通废，输出电压挠为券0聚；艳(辅)乱期间，单相股全波电路中摇导通，单相锅全控桥电路轨中或、崇导通，输早出电压等踢于良。巾对于剑电感负载：铲（还）期间，单叔相全冰波电路中烤VT1花导通，单相智全控桥电路揭中睡、乐导通，输出垮电压均与电戴源电压靠相等；（钓）期间，单代相全波电路猎中草导通，单笼相全控桥钟电路中熔、临导通，输出奉波形等于谜。伏可见，两者灾的输出电压资相同，加到扭同样的负载也上时，则输脉出电流也相伙同。 线2-3扶单相桥式全为控整流电路权，电阻性负伤载，伸，各，扬，罪试计算丑输出电压崇和输出电流转；皂晶闸管额定散电压和额定虾电流。述解：（闹1呆）里输出电压平骑均值为：宋输出电流为哄： 馒晶闸管承受珍的最大反向剩电压为电源适电压的峰值览，考虑姐2妖~鸭3哀倍的安全裕浸量，晶闸管其的额定电压洗为 添晶闸管端流过的衣电流为鹅负载电流的渴一半贴，精考绩虑牢1.5~耍2层倍的安全裕喇量，晶闸管党的额定电流笨为：摇 稻2-4植情单相桥式全炼控整流电路畜，恩，负载中属，破L栗值极大，反掏电势题E=60V步，当磨α搂=30婆°源时，求：参（完1误）画出健和溪的波形；凯榆（李2重）整流输出歇平均电压躬、电流涌及变纳压器二次侧刊电流有效值橡；围哗载（怨3梳）考虑安全堵裕量，确定河晶闸管的额诸定电压和额敢定电流。颜解：扯(1)宋热艘和时的波形如下慈图：唱（喷2临）输出平均瓶电压找，谈电流耗，变压器二拴次电流有效游值傅分别为丛稍苗框谈枣概（催3还）晶闸管承燃受的最大反昂向电压为：饱考虑改2~毕3苹倍的安全裕矿量，晶闸管身的额定电压立为： 钞流过晶闸管瞧的电流有效池值为：熄习穿考虑梦1.5即~裂2悔倍的安全裕引量，晶浪闸管的额定拴电流为：刃 瞧愁壳2-5短单相桥式全忘控整流电路别接电阻性负摧载，要求输炮出电压杏0主~埋100V犁连续可调，舰30V到以上要求负炊载电流达到构20A避。采用由辞220V赌变压器降压经供电，最小岁控制角蹈.裙试求：奏 宿（通1轨）交流侧电涝流有效值；浅 屡（奇2冠）选择晶闸捷管电压、电栽流定额。碎解：燥（厕1俭）交流侧输状出电压有效折值为：=令=30透°屿，此时才输出电压际最大，代入翅上式得到：矿得，牙=119V待=巴30~赏100V改变化时，责20A物，由于掩在冒30登V许时，导通角琴小，因此此东时的电流有浴效值最大，塔此时狸R血=巧1.基5叹，触发角为晌 评交流侧顺电流有效值抛为： 笑（罪2斩）晶闸管承泻受的最大正畜反向电压的反最大值为水，考虑布2链~凝3容倍的安全裕反量，晶闸管恼电压定额为微：州晶将闸管电流是复输出电流的驱二分之一，急考虑此1.5惕~归2铲倍的安全裕彼量，辆则晶闸管螺的额定坊电流为： 黑2-6迁在单相桥萌式全控整肚流电路中娘，若有一晶头闸管因为过索流烧般毁断路，画冰出此时输出生电压波形。悲如果有一晶强闸管因为过稀流烧成短路辱，结果又会贺怎昆样？挠解：蓝假设元因为过流烧变毁断路，灾则整流电压棒u昌d战波形孟与单相半波态整流电路的怕波形一样，掠相位春差马18免0普度。案假设够因蚊过流而短路森，则当晶闸暑管勺导通时，将卸发生电源相卖间短路，使血得抚也可能蜜因为己过流眉而烧毁羽。聚如果培因为过流烧萝毁断路，网则整流电压释u督d东波形如蹄上扬图所示谋，相位持差紫18盈0耗度；如果湖因为过流烧故毁而短路，蚂则袋会引起变压头器和电源过覆流。毕2-7嘱贱单相桥式全饰控整流电路带中给电阻性坟负载供电和害给反电势负足载蓄电池供旅电，在流过砖负载电流平距均值相同的躁情况下，哪非一种负载的能晶闸管额定颠电流应选得行大一些？为掉什么？叠答着：巡反电基势事负载胃蓄电池时晶骗闸管额定电睁流应该大一饰些。因为纸在底反电动势负肉载时，晶闸浪管导通角变嚼小祝，灭波形系数变拜大，怀负载电流平含均值相同的联情况下，禾有效值电流挎变大，还故要求晶闸慧管的额定电枪流比较大常。弦2-8椒三相半波整佛流电路中，目如果涂U匀相电寸压消失，试蔬画出在电阻梨性负载与电燥感性负载下弃的整流电压提波形唇解粉蔑假设逢α食=以0沾，当负载为异电阻时，旧的波形如下吴：露当负载为电邪感时，腊的波形如下胆：恨2-9逝床三相半波可重控整流电路押，电阻性负浊载。已知俭，当望α烘=90岸°请时，试计算议并画出葵波形。催解：挽由输出电压矿平均值的关段系式可求得丙：拿 岁输出电流平鼠均积值为：询2-10绘三相半波整颜流电路，已罚知朽，大电感负辅载，蛋患锻当介α笋=45做°燥时，试计算嫩并画出抖波形。如果蔬在负载端并哲接续流二极舟管，试计算握流过晶闸管庆的电佣流平均值脾、有效值损和续流二极妄管的电流平这均值节、有效值浴。别解：扶由输出电压倡平均值的关之系式可求得际：故 舌输出电流平编均值为： 贞 龟并接续流二通极管时，血输出电压平残均值申为殊:三输出出电流平均值售为：院晶闸管的电缓流平均值为翅： 广走量有效值为：蜜 醉雷挎箭捞免鹊肾丢 伙续流二极管蝴的电流平均炕值为：功 饥续流二极管拥电流有效值踏为：酒2.11皇汪三相半波整注流电怀路，电感性剖负载，斩调节乔达到维持蔬为恒碑值崇250迫A峡，已知卫供电电压经糖常笋在持1~1.1员5罩范围内变化帆，求：座的变化范底围钥;驴解免：由题可知则：吧三相半波整汪流电路，慌U驳2锹cos颠α别=4干35铲.5据为定值考，坊co影s击α棒∈缸（桑0竹，蚕1膨）锈所以献α怜=0病°耳时，邀值够为煌435肯.5渐，蹈取棋为萝4瓦40环V链，则山的变化范围千为浓440~5局06V,坛=4旧40露V跌时，得畜到窜α绪=劈8阻.廊2骗°怕当电压波动赠到脖1.15炼=止506泊V挽时，得题到花α辣=攀30喂.膀6催°鹿2.12佳蕉三相半波整追流电路，反幻电势电感性柔负载称，暗，鹿，嘱，志,龄求：女（柳1渗）输出电压忘和输出电流柄，晶闸管的忠额定电压和耽额定电流，石并画出门的波形；王海（课2艇）当吴时，输出电蛾压和输出电炭流，并画出侨的波形。刊解：森船（鲜1付）伙V爆寸测晶闸管的额窜定电压：砌晶闸管的电眨流朗有效值劈：诞塑晶闸管的额宋定电流蠢：蚁将（汤2骂）考虑妄时，有：俱三式联立求吧解得到：即得出：换流重叠角勺2.13苏丸三相半波共挠阴极接法与蒙共阳极接法枕，仇u,v谨趣两相的自然方换相点是同秒一点吗？如甲果不是，他率们在相位上竿相差多少度访？尝答：三相半插波整流电路剃的共阴极接里法与共阳极刻接法，两相王之间换相的粱自然换相点贤不在同一钢点上。相位择相惜差笑180岭°逝。暮2佛.14匪配三相全控桥头整流电路，继当一只晶闸捐管短路时，镜电路会发生恨什么情况？闻答：串假设描VT做1逐短路，则当富晶闸管西VT蜻3塔或捎VT纠5贿导舅通时，将发以生电源相间瞧短路，使得手VT哭3存、臭VT打5哄也可能虽过流烧毁转。纵2.15赴凉三相全控桥叠，反电势电绳感性负载，泛，帖，鬼,驻色求：每（岸1衬）输出电压提和输出电流猛，晶录闸管的额定搬电压和额定邻电流，并画谷出某的波形；颠逮（锄2炉）当居时，输出电赖压和输出电矮流，并画出竖的波形。鸟解：杨（祝1器）情逢词踩挑（视2归）饮责当揪寺时，阿调社可得：扒顺永解方程组可唱得又因为：合2.16址琴在三相桥式轻全控整流电解路中，已知旗，上，电感足够品大，蝶当旦时，试计算栽及牢流过晶闸管文的电流平均鞭值坦和有效值尿，并画出腔的波形。柔解：纺182V另闪嚷=牺=910裂A封凤刘A片2.1示7万试画出三相塞桥式逆变电礼路中暮当足β岂=疾π位∕基4纳时晶闸管主两端电压波密形栽。浇2.18衡变叛流器工作于劣有源逆变状肝态的条件是滑什等么？肌答：摊变流器有源拉逆变的条件露是：搏（干1)等负载极有直流电动收势，其极性装必须和晶闸俭管导通方向愿一致，其值脉应该大于变灯流器直流侧匠的平故均电压，即(2)亮表晶闸管的控钉制角弱，即抹为负。醋2.19案影三相全控桥笼逆变电路，示反电肉动滩势电感性负评载捷，氏=220抱V邪，矿R=交1扩Ω膛，层L=见∞要，送=贝﹣傲400坐V米，振β欲=60除°泊。求予：房（鲜1站）膀那输出电压踏和输出电流惹，晶闸管的龙额定电竹压和额定电尸流，并画出宾、免和省的波形；背（鞭2发）取当死=1m乏H腹时输出电压木和输出电流篇，并画出饰、星和葬的波形槐解啊:严塌由于此三相宾全控桥电路闸中很，搭L=值，所以钉泰早所以，晶闸夫管的额定电跑流为：额定电压为吗(2)壳由题意可列轰出如下三个腾等式：排三式联