电力电子技术学习指导(4)

2019-01-27 16:46

2、阻感负载 (1)电路结构

(2)工作原理及波形分析

?≤60°时ud波形连续,工作情况与带电阻负载时十分相似。区别在于:得到的负载电流id波形不同。当电感足够大的时候,id的波形可近似为一条水平线。

?>60°时阻感负载时的工作情况与电阻负载时不同。电阻负载时,ud波形不会出现负的部分。阻感负载时,ud波形会出现负的部分。

带阻感负载时,三相桥式全控整流电路的?角移相范围为90°。 (3)数量关系

Ud?12???3?????6U2sin?td(?t)?2.34U2cos?3四、可控整流电路有源逆变的工作条件和工作原理

3产生逆变的条件

(1)有直流电动势,其极性和晶闸管导通方向一致,其值大于变流器直流侧平均电压。

(2)晶闸管的控制角?>π/2,使Ud为负值。

五、踞齿波触发电路原理

同步信号为踞齿波触发电路大致需要以下几个步骤:a.脉冲形成环节;b.锯齿波的形成和脉冲移相环节;c.同步环节;d.双窄脉冲形成环节。

例题一、如图为二相零式可控整流电路,直接由三相交流电源供电,试求:

⑴?=60?时的ud波形 ⑵Ud表达式 ⑶晶闸管的移相范围 ⑷Udmax、Udmin

解:⑴?≤120?以及120?≤?≤150?时的

ud波形如图所示。

ud 02U2? ? ud ?≤?≤120o ?? 2U2 0 ? ? 120o?≤?≤150o ??

⑵0?≤?≤120?时

5???1?6Ud?2Usin?td?t?2Usin?td?t??2??622?????

2U2(1?3?cos?)2? 120?≤?≤150?时 ?2?5???1???36Ud?2U2sin?td?t??2U2sin?td?t???2U2sin?td?t???2???06?

2U2?(2?3?3sin(??))2?3

⑶晶闸管的移相范围150?

?⑷?=0?时Udmax=184.8伏 ?=150?时Udmin=99伏

例题二、如图所示的二相式可控整流电路,直接由三相电源供电,试求:

(1)α=90时Ud的波形 (2)推导Ud的计算公式 (3)晶闸管的移相范围 (4)Udmax、Udmin 解: (1)

o

Ud ?/2 5?/6 5?/3 ?t

(2)移相范围0~3000 (3)a. 00≤?≤1500

Ud?12?[?2U2sin?td?t??2U2sin(?t?)d?t]2??35?65?65?3

U21?3?cos?2? 00

b.150≤?≤300 ????1??Ud?2Usin?td?t2?2??5????????6?6?

2??2???U2?1?cos(??)?2?3? ?2Udmax?U22?3?0.84U22?(4)当?=0时

当?=5?/3时 Udmin?0

?2??

例题三、三相半波可控整流电路,电压极大,电阻Rd=2?,U2=220V,当??60?,求出接续流二极管和不接续流二极管两种电路结构下的整流电压,整流电流并选择晶闸管。

解: ①接续流二极管

??????U2?1?cos??????6?? ?Ud=0.675

?????200?1?cos(?)??135V63?? =0.675

Ud135??67.5A2Id=Rd

150???150?60Id??67.5?33.75A360?360IT=

IT?31~421.57 晶闸管:IN> (1.5~2)A

UN>(2~3)6U2?700~1000V

②不接续流二极管

Ud=1.17U2cos60??117V

Ud117??58.5AR2 Id=d11Id??58.5?33.75A3 IT=3

IT?31 晶闸管:IN>(1.5~2)1.57~42A

UN>(2~3)6U2=750~1000V

例题四、三相全控桥式整流电路, Ld=0.2H,Rd=4?,要求Ud从0~220V之间变化。试求:⑴不考虑控制角裕量时,整流变压器二次相电压。

⑵计算晶闸管电压、电流值,并选择晶闸管型号。(安全裕量取2倍)。 ⑶变压器二次电流有效值I2。 ⑷计算变压器二次侧容量S2。 ⑸?=0?时电路功率因数cos?。

⑹当触发脉冲距对应的二次侧相电压波形原点多少电角度时,Ud已为零。 解:⑴Ud?2.34U2cos?

当?=0?时Udmax=220V ?⑵

U2?220?94V2.34

Id?Ud220??55ARd4

IdT?12???Id?18.3A2?3

流过晶闸管的电流平均值

流过晶闸管的电流有效值

IT(AV)?2?Id?IT?I12?2?Id??d2?33

1?40.4A31.57 取50A

V 最大反向电压为6U2?230UT?2?230?460V 取500V 选择KP50-5

I2?1?2?2??222????I???I??Id?0.816?55?44.88Add?2??333??

⑷S2?3U2I2?3?44.8?94?12.66KVA ⑸Pd?IdUd?55?220?12.1KVA

cos??

⑹当触发脉冲距对应的二次侧相电压波形原点120?电角度时,Ud为零。

例题五、某晶闸管可逆供电装置为三相半波接线,变压器二次相电压有效值为230V,R=0.3?,电动机从220V、20A稳定的电动状态下进行发电机再生制动,要求制动初始电流为40A,试求初始逆变角?应多大? 解: U?E?IdR

E?220?20?0.3?214V

Pd12.1??0.956S212.66

E?1.17U2cos??IdR

214?40?0.3?0.751.17?230

?=41.40 cos??

例题六、三相半波可控整流电路,反电动势阻感负载,U2=100V,R=1?,LB=lmH,求当?=30?时、E=50V时Ud、Id、?的值。 解:考虑LB时

s??Ud Ud?1.17U2co?3XBId?Ud?2?

Ud?ER

解方程组得:

Id?Ud?2?R?1.17U2cos??3XBE?94.63V2?R?3XB

?Ud?6.7V Id?44.63A

6U2

cos(30?+?)=0.752

co?s?cos?(??)?2IdXB


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