第二章 相控整流电路
R?Ud60???2? Id30
I?U123.4A??61.7A R2即电流有效值为61.7A
5、某电阻负载要求0～24V直流电压，最大负载电流Id=30A，如果用220V交流直接供电与用变压器降压到60V供电，都采用单相半波可控整流电路，是否都满足要求？试比较两
种供电方案的晶闸管的导通角，额定电压，电流值，电源与变压器二侧的功率因数，以及对电源容量的要求。
答：
采用220V电源直接供电?=0时，Ud0?0.45U2?99V 采用60V电源供电、Ud0?0.45U2?27V
所以只要适当调节控制角α，均能满足最大整流电压为24V的要求。 下面我们分析以下两种情况的利弊。
先计算用220V交流电源直接供电的情况。
Ud?0.45U21?cos? 2
U2?220V
oUd?24V
cos???0.515
ooα=121
oθ=180?121?59
查图示曲线，波形系数Kf?I即IT?VA??
Id?2.8，要求晶闸管额定有效值1.57IT?VA??KfId
2.8?30A?53.5A
1.572U2?311V
UTm?考虑安全欲度，晶闸管至少应选KP100-4
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电力电子技术习题
查图示曲线，cos?=0.302
要求电源视在功率S=U2I2=（220?2.8?30）=18.48KV?A 如采用降压到60V供电
Ud?0.45U2
1?cos? 2
U2?60V
Ud?24V
oooα=39o ??180?39?141
查图示曲线，波形系数Kf?1.77
IT?VA??1.77?30A?33.8A
1.57UTm?2U2??2?60V?84.4V
?所以选KP50-2型的晶闸管也就可以了。
S=U2I2??60?1.77?30?VA?3.18KV?A
这样，增加了整流变压器后，使延迟角减小了，选择的晶闸管的额定电压、额定电流都减小了，要求的电源容量也减小了。由此可以看出，应当尽量使晶闸管电路工作在小延迟角状态。
6、有一转差离合器的励磁绕组，其直流电阻为45?，希望在0～90V范围内可调，采用单相半波可控整流电路，由电网直接供电，电源电压为220V，试选择晶闸管和二极管。 答：
如图所示 在大电感负载情况下，必须接续流二极管，，电路才能正常运行。如
Ud=90V Id=
Ud=2A R
1?cos???Ud=?0.45?220?V2??o α=35
?T?180o?35o?145o
145oI??2A?1.23A IT?odo360360?T 7
第二章 相控整流电路
IT?AV??IT?0.8 1.57若不考虑电压、电流欲量，选KP1-4型晶闸管即可。 流过二极管VD电流有效值ID?360o??TID=0.773?2A=1.55A
360o 若不考虑电压、电流欲量，选ZP2-4行整流二极管即可。
7、图为同步发电机单相半波自励电路，原先运行正常，突然发电机电压很低，经检查，晶闸管触发电路以及熔断器FU均正常，试问是何原因？
答：是续流二极管断开所致。因为发电机励磁线圈为大电感负载，所以晶闸管导通角为θ=2π-2α，Ud始终为零或零电压很低。
8、单相半波可控整流电路，如门极不加触发脉冲；晶闸管内部电极短开，试分析上述三种情况晶闸管两端?uT?和负载两端?ud?波形。
答：晶闸管门极不加触发脉冲，即晶闸管呈阻断状态，可视作开路，所以uT和ud波形如图a所示。
① 晶闸管内部短路，显然晶闸管两端电压为零，此时uT和ud波形如图b所示。 ② 晶闸管内部断开，uT和ud波形如图c所示。
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电力电子技术习题
9、某单相可控整流电路给电阻性负载供电和给反电动势负载蓄电池充电，在流过负载电流平均值相同的条件下，哪一种负载的晶闸管额定电流应选大一点？为什么？
答：在流过负载电流平均值相同的条件下，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，晶闸管导通的条件除了门极需要触发外，还必须瞬时阳极电压ua大于发电动势E值，所以导通角θ比电阻负载小时。因此，在平均电流值相同时，反电动势负载的电流波形系数Kf比电阻负载时大，所以晶闸管的额定电流应选大一些。
10、某电阻负载的单相桥式半控整流电路，若其中一只晶闸管的阳极、阴极之间被烧断，试画出整流二极管、晶闸管和负载电阻两端的电压波形。
11、图为一种简单的舞台调光线路，求：①根据ud、ug波形分析电路调光工作原理。②说明RP、VD及开关Q的作用。③本电路晶闸管最小导通角?min??
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第二章 相控整流电路
答：①根据晶闸管工作原理分析，波形ug是正弦波，但半波被VD截去，当它的瞬时值超过晶闸管门极触发电压UGT时，晶闸管因承受正向阳极电压而导通，随着电位器阻值的变化，ug幅值变化，晶闸管导通的时刻也在发生改变，达到调光的目的，
②开关Q打开时，可以调光；开关Q闭合时晶闸管VT不导通，灯不亮。用RP调节延迟角α亦即调节输出电压，控制灯光亮暗。
③ 当RP阻值增大时，ug幅值减小，控制角α增大，当RP增大到某一值，对应的ug电压最大值等于门极触发电压UGT时，α最大，θ最小，由图分析，可得出
?min??2。VD的作用是保护门极。当Q闭合时，也有极微弱的电流流过灯泡，
但灯不会亮，原因是RP一般为几百千欧，所以Q闭合，可以认为灯不亮。
12、某电阻负载R=50?，要求输出电压在0～600V可调，试用单相半波与单相全波两种供电，分别计算：①晶闸管额定电压、电流值。②负载电阻上消耗的最大功率。
答:单相半波，当α=0时
oU2?Ud600?V?1333V 0.450.45Id?
流过晶闸管电流有效值
600A?12A 50IT?1.57?Id?18.9A URM?22U2?1885V
晶闸管承受的最大反向电压
晶闸管的额定电压至少应大于 2000V 晶闸管的额定电流至少应使
IT?VA??IT?12A 1.57 10