电力电子答案(2)

燕山大学毕业设计论文（专用纸）

②输出平均电压Ud、电流Id,变压器二次电流有效值I2分别为 Ud=0.9U2cos?=0.9×100×cos30?＝77.97（V） Id＝Ud/R=77.97/2=38.99(A) I2=Id=38.99(A) ③晶闸管承受的最大反向电压为:

2U2=1002=141.4(V) -

考虑安全裕量，晶闸管的额定电压为:

UN=(2~3)×141.4=283~424(V) 具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。 流过晶闸管的电流有效值为:

IVT=Id/2=27.57(A) 晶闸管的额定电流为:

IN=(1.5~2)×27.57/1.57=26~35(A)‘ 具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。

2.4.单相桥式半控整流电路,电阻性负载,画出整流二极管在一周内承受的电压波形。

解:注意到二极管的特点:承受电压为正即导通。因此,二极管承受的电压不会出现正的部分。在电路中器件均不导通的阶段,交流电源电压由晶闸管平衡。整流二极管在一周内承受的电压波形如下:

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2.5.单相桥式全控整流电路,U2 =100V,负载R=20?,L值极大,反电势E=60V,当时,要求:

①作出Ud、Id和I2的波形;

②求整流输出平均电压Ud、电流Id,变压器二次侧电流有效值I2; ③考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。 解:①Ud、Id和I2的波形如下图:

②整流输出平均电压Ud、电流Id,变压器二次测电流有效值I分别为: Ud=0.9U2cos?=O.9×100×cos30?=77.97(V) Id=(Ud一E)/R=(77.97一60)/2=9(A) I2=Id=9(A) ③晶闸管承受的最大反向电压为:

2U2=1002=141.4(V)

流过每个晶闸管的电流的有效值为: IVT=Id/2=6.36(A) 故晶闸管的额定电压为:

UN=(2~3)×141.4=283~424(V)

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晶闸管的额定电流为:

IN=(1.5~2)×6.36/1.57=6~8(A)

晶闸管额定电压和电流的具体敢值可按晶闸管产品系列参数选取。

2.6.晶闸管串联的单相半控桥(桥中VT1、VT2为晶闸管),电路如图2-11所示,U2=100V电阻电感负载, R=20,L值很大,当?=60?时求流过器件电流的有效值,并作出Ud、Id、IVT,ID的波形。 解: Ud、Id、IVT,ID的波形如下图:

负载电压的平均值为:

Ud=

1????3?1?cos()3?67.59(V) 2U2sin?td(?t)?0.9U22 负载电流的平均值为:

Id=Ud/R=67.52/2=33.75(A) 流过晶闸管VTl、VT2的电流有效值为: IVT=

1Id?19.49(A) 3 流过二极管VD3、VD4的电流有效值为: IVD=

2Id=27.56(A) 32.7.在三相半波整流电路中,如果a相的触发脉冲消失,试绘出在电阻性负载和电感性 负载下整流电压Ud的波形。 解:假设?=0?,当负载为电阻时,Ud的波形如下:

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当负载为电感时，Ud的波形如下：

2.8.三相半波整流电路,可以将整流变压器的二次绕组分为两段成为曲折接法,每段 的电动势相同,其分段布置及其矢量如图所示,此时线圈的绕组增加了一些,铜的用料约增加10%,问变压器铁心是否被直流磁化,为什么?

图 变压器二次绕组的曲折接法及其矢量图

答: 变压器铁心不会被直流磁化。原因如下:

变压器二次绕组在一个周期内:当a1c2对应的晶闸管导通时,al的电流向下流,c3的电流向上流;当clb2对应的晶闸管导通时,cl的电流向下流,b2的电流向上流;当bla2对应的晶闸管导通时,bl的电流向下流,a2的电流向上流;就变压器的一次绕组而言,每一周期中有两段时间(各为120?)由电流流过,流过的电流大小相等而方向相反,故一周期 内流过的电流平均值为零,所以变压器铁心不会被直流磁化。

2.9.三相半波整流电路的共阴极接法与共阳极接法,a、b两相的自然换相点是同一点 吗?如果不是,它们在相位上差多少度? 答:三相半波整流电路的共阴极接法与共阳极接法,a、b两相之间换相的的自然换相点不是同一点。它们在相位上相差180? 2.10.有两组三相半波可控整流电路,一组是共阴极接法,一组是共阳极接法,如果它 们的触发角都是?,那么共阴极组的触发脉冲与共阳极组的触发脉冲对同一相来说,例如都是a相,在相位上差多少度?

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答:相差180?

2.ll.三相半波可控整流电路,U2=100V,带电阻电感负载,R=50?,L值极大,当?＝60?时,要求:

①画出Ud, Id和IVT1的波形; ②计算Ud、Id、IdT和IVT 解: ①Ud, Id和IVT1的波形如下图:

②Ud、Id、IdT和IVT分别如下

Ud=1.17U2cos?=1.17×100×cos60?=58.5(V) Id＝Ud/R=58.5/5=11.7(A) IdvT=Id/3=11.7/3=3.9(A) IVT=Id/3=6.755(A)

12.在石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Ud波形如何?如果有一个晶闸管被击穿而短路,其他晶闸管受什么影响?

答:假设VTl不能导通,整流电压波形如下:

假设VT1被击穿而短路,则当晶闸管VT3或VT5导通时,将发生电源相间短路,使得VT3、VT5也可能分别被击穿。

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