电力电子技术(王兆安第5版)课后习题答案(3)

2019-03-16 21:01

7. 在三相半波整流电路中,如果a相的触发脉冲消失,试绘出在电阻性负载和电感性负载下整流电压ud的波形。

解:假设??0?,当负载为电阻时,ud的波形如下:

udOudOuaubucuaubuc?t??t

当负载为电感时,ud的波形如下:

udOudOuaubucuaubuc?t?t

8.三相半波整流电路,可以将整流变压器的二次绕组分为两段成为曲折接法,每段的电动势相同,其分段布置及其矢量如图2-60所示,此时线圈的绕组增加了一些,铜的用料约增加10%,问变压器铁心是否被直流磁化,为什么?

ABCCNnBa1b1c1c1a2b2c2na2b1a1b2NAc2

图2-60 变压器二次绕组的曲折接法及其矢量图

图2-60答:变压器铁心不会被直流磁化。原因如下:

变压器二次绕组在一个周期内:当a1c2对应的晶闸管导通时,a1的电流向

10

下流,c2的电流向上流;当c1b2对应的晶闸管导通时,c1的电流向下流,b2的电流向上流;当b1a2对应的晶闸管导通时,b1的电流向下流,a2的电流向上流;就变压器的一次绕组而言,每一周期中有两段时间(各为120?)由电流流过,流过的电流大小相等而方向相反,故一周期内流过的电流平均值为零,所以变压器铁心不会被直流磁化。

9.三相半波整流电路的共阴极接法与共阳极接法,a、b两相的自然换相点是同一点吗?如果不是,它们在相位上差多少度?

答:三相半波整流电路的共阴极接法与共阳极接法,a、b两相之间换相的的自然换相点不是同一点。它们在相位上相差180°。

10.有两组三相半波可控整流电路,一组是共阴极接法,一组是共阳极接法,如果它们的触发角都是?,那末共阴极组的触发脉冲与共阳极组的触发脉冲对同一相来说,例如都是a相,在相位上差多少度? 答:相差180°。

11.三相半波可控整流电路,U2=100V,带电阻电感负载,R=5Ω,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:

u2??=30°uaubucOudOiVTOidOuaubuc?t??t1?t?t

②Ud、Id、IdT和IVT分别如下

Ud=1.17U2cos?=1.1731003cos60°=58.5(V)

Id=Ud∕R=58.5∕5=11.7(A)

11

IdVT=Id∕3=11.7∕3=3.9(A) IVT=Id∕3=6.755(A)

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,其他晶闸管受什么影响?

答:假设VT1不能导通,整流电压ud波形如下:

udO?t

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、VT5也可能分别被击穿。

13.三相桥式全控整流电路,U2=100V,带电阻电感负载,R=5Ω,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:

u2??= 60°uaubuc?t1OⅠⅡⅢⅣⅤⅥuacubcubaucaucbuabuac?tuduabO?tidOiVT1?t?tO

②Ud、Id、IdT和IVT分别如下

12

Ud=2.34U2cos?=2.3431003cos60°=117(V)

Id=Ud∕R=117∕5=23.4(A) IDVT=Id∕3=23.4∕3=7.8(A)

IVT=Id∕3=23.4∕3=13.51(A)

14.单相全控桥,反电动势阻感负载,R=1Ω,L=∞,E=40V,U2=100V,LB=0.5mH,当?=60?时求Ud、Id与??的数值,并画出整流电压ud的波形。 解:考虑LB时,有:

Ud=0.9U2cosα-ΔUd ΔUd=2XBId∕π Id=(Ud-E)∕R 解方程组得:

Ud=(πR 0.9U2cosα+2XBE)∕(πR+2XB)=44.55(V)

ΔUd=0.455(V) Id=4.55(A)

又∵

cos?-cos(???)=2IdXB∕U2

即得出

cos(60???)=0.4798

换流重叠角

? = 61.33°? 60°=1.33°

最后,作出整流电压Ud的波形如下:

u2OudO?t???t

15.三相半波可控整流电路,反电动势阻感负载,U2=100V,R=1Ω,L=∞,LB=1mH,求当?=30?时、E=50V时Ud、Id、??的值并作出ud与iVT1和iVT2的波形。

解:考虑LB时,有:

Ud=1.17U2cosα-ΔUd ΔUd=3XBId∕2π

13

Id=(Ud-E)∕R

解方程组得:

Ud=(πR 1.17U2cosα+3XBE)∕(2πR+3XB)=94.63(V)

ΔUd=6.7(V) Id=44.63(A)

又∵

cos?-cos(???)=2IdXB∕6U2

即得出

cos(30???)=0.752

换流重叠角

? = 41.28°? 30°=11.28°

ud、iVT1和iVT2的波形如下:

u2uaubucOud?uaubucO?tiVT1OiVT2OId?Id?t??t

16.三相桥式不可控整流电路,阻感负载,R=5Ω,L=∞,U2=220V,XB=0.3Ω,求Ud、Id、IVD、I2和??的值并作出ud、iVD和i2的波形。

解:三相桥式不可控整流电路相当于三相桥式可控整流电路α=0°时的情况。

Ud=2.34U2cosα-ΔUd ΔUd=3XBId∕π Id=Ud∕R

解方程组得:

14


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