电力电子技术计算题(5)

2020-02-21 21:21

答:图示的有源逆变电路,只要增大?角,就能加快电动机的制动过程,增大电枢电流。因为增大?角后,将减小逆变电压,提高回路中的电压差,即增大电枢电流。当电枢电流增大后,换相重叠角会加大,但不会造成逆变失败。

作图题:(本题1小题,共10分)

1、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a ??0?时电阻性负载和电感性负载下整流电压ud的波形。

阻性负载时

电感性负载时

当负载为电阻时,ud的波形如下:(5分)

当负载为电感时,ud的波形如下:(5分)

五、计算题(本题共2小题,每题15分,共30分)

1、单相桥式全控整流电路,U2=100V,负载中,R=2Ω,L值极大,反电动势E=60V,当α=30o时,求:(15分)

(1)作出ud、id和i2的波形图;

(2)求整流输出平均电压Ud、平均电流Id和I2;

(3)考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流,并选择晶闸管的型号。

解:(1)ud、id和i2的波形如下图:(5分)

(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)(1分) Id =(Ud-E)/R=(77.97-60)/2=9(A)(2分) I2=Id =9(A) (2分)

(3)晶闸管承受的最大反向电压为:

U2=100

=141.4(V)

流过每个晶闸管的电流的有效值为: IVT=Id ∕

=6.36(A)

故晶闸管的额定电压为: UN=(2~3)×141.4=283~424(V)(2分) 晶闸管的额定电流为:

IN=(1.5~2)×6.36∕1.57=6~8(A)(3分)

晶闸管额定电压和电流的具体数值可按晶闸管产品系列参数选取

2、一单相交流调压器,电源为工频220V,阻感串联作为负载,其中R=0.5Ω,L=2mH。求:(15分)

(1)开通角α的变化范围; (2)负载电流的最大有效值;

(3)最大输出功率及此时电源侧的功率因数。

四、计算题:(本题共4小题,每小题10分,共40分) 1、单相桥式全控整流电路,U2=100V,负载中R=20?,L值极大 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:(1)解:①Ud、Id、和I2的波形;如下图:

?=30?时,

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分) 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。 (3分)

2、光台灯由单相交流调压电路供电,设该台灯可看作电阻负载,在?=O时输出

功率为最大值,试求功率为最大输出功率的80%,50%时的开通角?。 解: ?=O时的输出电压最大,为

1(2U1sin?t)?U1??0? Uomax= 此时负载电流最大,为

uomaxU1?RR (3分) Iomax=

因此最大输出功率为

输出功率为最大输出功率的80%时,有:

U12 Pmax=Uomax Iomax=R

此时,

Uo=0.8U1 又由

sin2?????2?? (3分) Uo=U1

解得

??60.54?

同理,输出功率为最大输出功率的50%时,有: Uo=0.5U1 又由

sin2?????2?? Uo=U1

??90?

3三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:


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