电力电子技术 第1.2章作业.ppt

单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,2-4.,图,2-27,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,I,m,，试计算各波形的电流平均值,I,d1,、,I,d2,、,I,d3,与电流有效值,I,1,、,I,2,、,I,3,。,a.,b.,c.,2-5.,上题中如果不考虑安全裕量,问,100A,的晶闸管能送出的平均电流,I,d1,、,I,d2,、,I,d3,各为多少？这时，相应的电流最大值,I,m1,、,I,m2,、,I,m3,各为多少,?,解：额定电流,I,T(AV),=100A,的晶闸管，允许的电流有效值,I,=157A,，由上题计算结果知,*3-2,图,3-10,为具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路，问该变压器还有直流磁化问题吗？试说明：,1,、晶闸管承受的最大正反向电压为,2,、,当负载为电阻和电感时，其输出电压和电流的波形与单相全控时相同。,答：该变压器没有直流磁化问题。,因为单相,全波可控整流电路变压器二次测绕组中，正负半周内上下绕组电流方向相反，波形对称，其一个周期的平均电流为零，故没有直流磁化问题。,晶闸管承受的最大反向电压：,以,VT2,为例。当,VT1,导通时，晶闸管,VT2,通过,VT1,与,2,个变压器二次绕组并联，所以,晶闸管承受的最大正反向电压为,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,、单相桥式全控整流器电路，其中，,U2=100V,，负载中,R,2,L,值极大，当,a,30,时，要求：,作出,ud,、,id,和,i2,的波形；,求整流输出平均电压,Ud,、电流,Id,，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。,1,、,ud,、,id,和,i2,的波形,2,、,平均电压,Ud,、电流,Id,，二次电流有效值,I2,3,、晶闸管额定电压,晶闸管额定电流,3-5,、单相桥式全控整流电路，,U2,100V,负载中,R=20,L,值极大，反电动势,E,60V,，当,a,30,时，要求：,作出,ud,、,id,和,i2,的波形；,求整流输出平均电压,Ud,、电流,Id,，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。,1,、,ud,、,id,和,i2,的波形,2,、,Ud,、,Id,，,I2,3,、晶闸管额定电压,晶闸管额定电流,*3-7,、在三相半波整流电路中，如果,a,相的触发脉冲消失，试绘出在电阻负载和阻感负载下整流电压,ud,的波形。,当负载为电阻时，,ud,波形,当负载为阻感时，,ud,波形,答：假设,a,图 电压电压波形,b,图 正常工作时输出整流电压波形c,图,a,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，,U2,100V,，带电阻电感负载，,R=5,L,值极大，当,a,60,时，要求：,画出,ud,、,id,和,iVT,的波形；,计算,Ud,、,Id,、,IdVT,和,IVT.,1,、波形,2,、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，其它晶闸管受什么影响？,1,、假设,VT1,不能导通，整流电压,ud,波形如下：,2,、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,或,VT5,也可能被击穿,3-13,、三相桥式全控整流电路，,U2,100V,，带电阻电感负载，,R=5,L,值极大，当,a,60,时，要求：,画出,ud,、,id,和,iVT,的波形；,计算,Ud,、,Id,、,IdVT,和,IVT,。,1,、波形,2,、计算,3-15,、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,a,30,时、,E,50V,时,Ud,、,Id,和,v,的值并作出,ud,、,iVT1,和,iVT2,的波形。,解：考虑,LB,时，有：,解方程组得到：,又因为：,即得到：,3-17,、三相全控桥，反电动势阻感负载，E=200V,，,R=1,L=,U2,220V,，,a,60,，当,LB,0,和,LB,1mH,情况下分别求,Ud,、,Id,的值，后者还应求 并分别作出,ud,和,iVT,的波形。,解：当,LB,0,时，有：,当,LB,1mH,时，有：,解方程组得到：,又因为：,即得到：,当,LB,1mH,时，,ud,和,iVT,的波形,3-27,、三相全控桥变流器，反电动势阻感负载，,R=1,L=,U2=220V,，,LB=1mH,，当,EM=-400V,，,60,时求,Ud,、,Id,和,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：,解方程组得到：,所以：,又因为：,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，,R=1,L=,U2=100V,，,LB=0.5mH,，当,EM=-99V,，,60,时求,Ud,、,Id,和,的值。,解：由题意可列出以下等式：,解方程组得到：,又因为：,所以：,思考：,在单相桥式全控整流电路中，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？如果这只晶闸管被烧成短路，该电路的工作情况又会如何？,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，严重情况下甚至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串联快速熔断丝，起到过流保护的作用。,思考：,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？,答：,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，晶闸管的导通角,比电阻性负载时小。反电动势负载的电流波形系数,Kf,比电阻负载时大。,思考：,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,U2,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，仍然不能达到负载要求的额定电压。,