电力电子技术计算题(10)

五、计算题（本题共1小题，共15分）

单相桥式全控整流电路，U2=100V，负载中R=2Ω，L值极大，反电势E=60V，当?=30?时，要求：1，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；2，考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。

1、解：①ud、id和i2的波形如下图：

u2Oud??t?OidOi2IdId?Id?t?t??t O

②整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次侧电流有效值I2分别为 Ud＝0.9 U2 cosα＝0.9×100×cos30°＝77.97(A) Id ＝(Ud－E)/R＝(77.97－60)/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） 晶闸管的额定电流为：

IN＝(1.5~2)×6.36∕1.57＝6~8（A）

四、作图题（本题共2小题，每小题10分，共20分）

1、单相全控桥带大电感性负载，试画出α=45°时Ud、Id、I2、UVT2各波形 （下图波形幅值为相电压）。

U2

UVT2

O ?t

2、试画出三相全控桥整流电路（电感性负载），α=60°时，整流输出电压Ud

的波形和Id、IVT1、UVT1各波形（下图波形幅值为线电压）。

五、计算题（本题共2小题，共20分）

1、三相全控桥式整流电路，ωL﹥﹥R，R=4Ω，要求Ud从0～220V之间变化。试求：

1)、不考虑控制角裕量时，整流变压器二次线电压。

2)、计算晶闸管额定电压，电流值，如电压，电流裕量取2倍，选择晶闸管型号。 3)、变压器二次电流有效值I2。 （10分） 1. 解：∵ 负载为大电感

∴ 流过负载的电流可看为直线（1分） 1）当α=0时，输出电压平均值为220V 由式Ud?2.34U2COS?知

U2?220Ud??94V2.34COS?2.34（2分）

2）由题知，UTn?2UTM?2?6?94?460V（1分） 故取额定电压500V（1分）

∵

Id?UdRd?55AIT?（1分） ∴

1Id?31.75A3（1分）

IT(av)?2IT?40.45A1.57（1分） 故取额定电流50A（1分）

因此，选取晶闸管的型号为KP50-5（1分）

I2?3）

2Id?0.816?55?44.9A3（1分）

2、已知流过晶闸管的电流波形和波形系数Kf值，若要求平均电流均为50A，求

晶

闸管的通态额定平均电流。（暂不考虑余量） （10分）

I Kf＝2.22 I Kf＝1.41 π I 2π ωt π 2π ωt Kf＝1.73 2/3π 解：

2π ωt

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