电力电子技术复习习题解析华北电力大学(3)

2020-03-27 13:53

【答案】B

【解析】 本题主要考察对三相可控整流电路的分析,三相半波可控整流电路带中线,输出负载电压为相电压,晶闸管上承受的电压为线电压。当α≤30°负载电流连续时,三相的晶闸管轮流导通,每只晶闸管导通120°,晶闸管上承受的正向线电压小于变压器二次侧相电压(α=30°晶闸管上承受的正向线电压达到最大,此时u2L=1.225U2<2U2,U2为变压器二次侧相电压有效值);当α>30°负载电流断续时,三相晶闸管均阻断,晶闸管上承受的正向

电压为相电压,其最大值为2U2。而晶闸管承受的最高反向电压为6U2。

例2-10 三相桥式全控整流电路,电阻性负载,晶闸管承受的最高正、反向电压分别为( )。 A

2U2,2U2 B 2U2,6U2 C 6U2,2U2 D 6U2,6U2

【答案】D

【解析】 本题主要考察对三相桥式全控整流电路的分析,三相桥式全控整流电路输出负载电压为线电压,晶闸管上承受的电压为线电压。以uVT1为例分析晶闸管上承受的电压波形如下图所示,由图可见,晶闸管承受的正、反向电压均为6U2。

例2-11 下列电路能够完成有源逆变的有( )。

A 单相桥式全控整流电路 C 单相全波整流电路

B 单相桥式半控整流电路 D 单相半波可控整流电路 【答案】A、B

【解析】 本题主要考察有源逆变产生的条件,由于有源逆变的实现要求输出电压为负值,因此半控整流电路以及单相半波整流电路是不能实现有源逆变的,只有全控整流电路才能实现有源逆变。

例2-12 单相桥式全控整流电路工作在有源逆变状态,设变压器二次侧电压为U2,反电势为E,负载电压为Ud,则负载电流为( )。 A

E?UdU?EU?EU?E B d C d D 2 RRRR【答案】B

【解析】 本题主要考察有源逆变电路输出电压与电流的关系,整流电路工作在有源逆变状态下,输出电压反向,为负值;反电势亦为负值,且E?Ud,而负载电流的方向与整流时相同,为正值,因此Id?Ud?E。 R

例2-13 三相桥式全控变流电路既可以工作在整流状态,又可以工作在有源逆变状态,当其为直流电机供电时,下列说法正确的是( )。

A α<90°,变流器工作在整流状态,直流电机作电动机运行 B α<90°,变流器工作在整流状态,直流电机作发电机运行

C α>90°,变流器工作在有源逆变状态,直流电机作电动机运行 D α>90°,变流器工作在有源逆变状态,直流电机作发电机运行

【答案】A、D

【解析】 本题主要考察对变流器中能量的传递方向,在整流状态,变流器向直流电机供电,直流电机工作在第一象限,作电动机运行;在有源逆变状态下,直流电机的能量流向变流器,直流电机工作在第二象限,作发电机运行。

例2-14 三相桥式全控整流电路共阴极组组晶闸管的触发脉冲相差( );位于同一相的两只晶闸管的触发脉冲相差( )。

A 60°,120° B 90°,120° C 120°,120° D 120°,180° 【答案】D

【解析】 本题主要考察三相桥式全控整流电路的触发脉冲规律,共阴极组晶闸管或共阳极组晶闸管分属于三相,其触发脉冲间隔120°,位于同一相的两只晶闸管不能同时导通,其触发脉冲间隔180°。

例2-15 变压器漏感对整流电路的影响是使整流电路的输出电压( ),使有源逆变电路的输出电压( )。

A 降低,降低 B 降低,升高 C 升高,降低 D 升高,升高 【答案】B

【解析】 本题主要考察变压器漏感对整流电路的影响,在整流状态下,变压器漏感的存在使得在换向期间,负载电压为换向的两相电压的平均值,比不考虑漏感时降低了;在有源逆变状态下,由于输出电压为负值,因此负载电压比不考虑漏感时升高了。

例2-16 单相桥式全控整流电路,大电感负载,U2=220V,R=4Ω,α=60°,试计算:

1) 作出负载电压ud、晶闸管电压uVT1、负载电流id、晶闸管电流iVT1以及变压器二次侧

电流i2的波形;

2) 计算Ud、Id的平均值及I2的有效值;

3) 考虑两倍的安全裕量,选择合适的晶闸管;

4) 如负载并接续流二极管,其Ud、Id又为多少,作出1)中所要求的波形。

idVT1Tu1i2u2aLbVT2VT4VT3udR

【解析】 本题主要考察单相桥式全控整流电路带阻感负载的工作原理。无续流二极管情况下,两组晶闸管VT1、VT4与VT2、VT3轮流导通180°;在负载两端并联二极管二极管,晶闸管的导通时间缩短为

????,在电源电压的负半周,二极管导通,导通时间为。注??意有续流二极管情况下晶闸管承受电压的分析。

1)无续流二极管情况下

udo?tuVT1o?tido?tiVT1o?ti2o2)无续流二极管情况下

?t

Ud?0.9U2cos??0.9?220?cos60??99V

Id?Ud/R?99/4?24.75A

I2?Id?24.75A

3)IVT?Id/2?24.75/2?17.5A

IT?IVT/1.57?17.5/1.57?11.15A

考虑两倍安全裕量,可选择额定电流为30A的晶闸管; 由于晶闸管承受的最高反向电压为2U2?选择额定电压为600V的晶闸管。 4)有续流二极管情况

2?220?311V,考虑两倍安全裕量,可

Ud?0.9U2(1?cos?)/2?0.9?220?(1?cos60?)/2?148.5 V

Id?Ud/R?148.5/4?37.125A

udo?tuVT1o?tido?tiVT1o?ti2o?t

例2-17 三相桥式全控整流电路,阻感反电势负载,ωL>>R,U2=220V,R=2Ω,E=200V,α=60°,试计算:

1) 作出负载电压ud、晶闸管电压uVT1、负载电流id、晶闸管电流iVT1、iVT4以及变压器二

次侧电流ia的波形;

2) 计算Ud、Id的平均值及Ia的有效值;

3) 若VT1的触发脉冲消失,分析负载电压ud及晶闸管电压uVT1的波形。

VT1VT3VT5TniaabcudidRLEVT4VT6VT2

【解析】 本题主要考察三相桥式全控整流电路带阻感反电势负载情况。阻感反电势负载的波形分析与阻感负载相同,大电感情况下负载电流连续、平直,每只晶闸管导通120°。 1)波形分析如下图所示

uduabuacubcubaucaucbuabuac0?tuVT11uabuacubcubaucaucbuabuac0?tid0?tiVT10?tiVT4?t0ia0?t

422) Ud?2.3Uc?os?2.?34?220??cos60 V 257.4Id?Ud?E257.4?200??28.7A R22Id?23.42A 3Ia?3)


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