燕山大学毕业设计论文（专用纸）
2.13.三相桥式全控整流电路,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:
②Ud、Id、IdT和IVT分别如下
Ud=2.34U2cos?=2.34×100×cos60?=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)
2.14.单相全控桥,反电动势阻感负载,R=1?,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=0.9U2cos?-Δud Δud=2XBId/? Id＝(Ud-E)/R 解方程组得:
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2.15.三相半波可控整流电路,反电动势阻感负载,U2=100V, R=1?,L= B=lrnH, 求当?=30?时、E=50V时Ud、Id、?的值并作出Ud与IVTl和IVT2的波形。 解:考虑LB时，有:
Ud=1.17U2cos?-Δud Δud=3XBId/2? Id＝(Ud-E)/R
解方程组得:
Ud＝(?R1.17U2cos??3XBE)/(2?R?3XB)?94.63(V) △Ud=6.7(V) Id=44.63(A) 又因为：
cos??cos(???)?2IdXB/6U2 即得出
cos(30?＋?)=0.752 换流重叠角
? =41.28??30??11.28?
Ud与IVTl和IVT2的波形如下:
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2.16.单相桥式全控整流电路,其整流输出电压中含有哪些次数的谐波?其中幅值最大的是哪一次?变压器二次侧电流中含有哪些次数的谐波?其中主要的是哪儿次?
答:单相桥式全控整流电路,其整流输出电压中含有2K (K=l、2、3…)次谐波,其中幅 值最大的是2次谐波。变压器二次侧电流中含有2K+l(K=Ⅰ、2,3……)次即奇次谐波,其中主要的有3次、5次谐波。
2.17.三相桥式全控整流电路,其整流输出电压中含有哪些次数的谐波?其中幅值最大 的是哪一次?变压器二次侧电流中含有哪些次数的谐波?其中主要的是哪几次?
答:三相桥式全控整流电路的整流输出电压中含有6K(K=l、2、3……)次的谐波,其中幅值最大的是6次谐波。变压器二次侧电流中含有6K+l(K=l、2、3……)次的谐波,其中主要的是5、7次谐波。 2.18.试计算第2.3题中I2的3、5、7次谐波分量的有效值I23,I25,I27 解:在第3题中己知电路为单相全控桥,其输出电流平均值为
Id=38.99 (A) 于是可得:
I23=22Id/3??22 ×38.99/3? =11.7(A) I25=22Id/3??22 x38.99/5?=7.02(A) I37=22Id/3??22 X38.99/7?=5.01(A)
2.19.带平衡电抗器的双反星形可控整流电路与三相桥式全控整流电路相比有何主要异同? 答:带平衡电抗器的双反星形可控整流电路与三相桥式全控整流电路相比有以下异同点:
①三相桥式电路是两组三相半波电路串联,而双反星形电路是两组三相半波电路并联,且后者需要用平衡电抗器;
②当变压器二次电压有效值U2相等时,双反星形电路的整流电压平均值Ud是三相桥式电路的1/2而整流电流平均值Id是三相桥式电路的2倍。
③在两种电路中,晶闸营的导通及触发脉冲的分配关系是一样的,整流电压Ud和整流电流Id的波形形状一样。
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2.20.整流电路多重化的主要目的是什么?
答:整流电路多重化的目的主要包括两个方面,一是可以使装置总体的功率容量大,二是能够减少整流装置所产生的谐波和无功功率对电网的干扰。
2.21.十二脉波、二十四脉波整流电路的整流输出电压和交流输入电流中各含哪些次数的谐 波?
答:12脉波电路整流电路的交流输入电流中含有ll次、13次、23次、25次等即12K?l(K=1,2,3....)次谐涉,整流输出电压中含有12、24等即12K(K=1,2,3...)次谐波。
24脉波整流电路的交流输入电流中含有23次、25次、47次、49次等,即24K? 1(K=l, 2,3...)次谐波,整流输出电压中含有24、48等即24K(K=1,2,3...)次谐波。
2.22.使变流器工作于有源逆变状态的条件是什么? 答:条件有二:
①直流侧要有电动势,其极性须和晶闸管的导通方向一致,其值应大于变流电路直流侧的平均电压; ②要求晶闸管的控制角???使Ud为负值。 22.23.什么是逆变失败?如何防止逆变失败?
答：逆变运行时,一旦发生换流失败,外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路,或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变为顺向串联,由于逆变电路内阻很小,形成很大的短路电流,称为逆变失败或逆变颠覆。防止逆变夫败的方法有:采用精确可靠的触发电路,使用性能良好的晶闸管,保证交流电源的质量,留出充足的换向裕量角?等。
2.24.单福桥式全控整流电路、三相桥式全控整流电路中,当负载分别为电阻负载或电 感负载时,要求的晶闸管移相范围分别是多少?
答:单相桥式全控整流电路,当负载为电阻负载时,要求的晶闸管移相范围是0~180?，当负载为电感负载时,要求的晶闸管移相范围是O~90?。三相桥式全控整流电路,当负载为电阻负载时,要求的晶闸管移相范围是0~120?，当负载为电感负载时,要求的晶闸管移相范围是O~90?
2.25某一电阻负载，要求输出直流电压Ua=0---24v,最大负载电流Id=30A。采用单相半波可控整流电路。用220V直接供电或用变压器降压到60V供电。计算两种方案下，不考虑完全裕量时，晶闸管的导通角θ，额定电流IN, 额定电压UN,电源的功率因数和电源容量。 解：①U2=220v时
(1?cos?1)
22Ud2?24 Cosα=——1=0.45U20.45?220 Ud=0.45U2
－1= －0.5
?1 ＝120° θ1=180°－120°＝60°
电流平均值 Id=30A Rd=
Ud24===0.8? Rd30电流有效值 I ==
UU2==RdRdsin2???2??83A 4?2?56
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额定电流IN?I83.4===53A 1.571.57额定电压UN? Udm=2U2? 功率因数 Cos?==
2?220?311V
1???==0.302 sin2??4?2? 电源视在功率 S1=U2I=220?83.4?18.36KVA ②
U2=60v时
?2?141° IN?33.8A UN≥84.2
Cos?2?0.71 S2=3.18KVA
2.26 阻感负载，电感极大，电阻Rd=5?,电路为此有连续二极管的单相半控桥电路，输入电压U2=220V,当控制角?＝260°时，求流过晶闸管平均电流值IdT有效值IT,流过续流二极管电流平均值IDd有效值ID 解： 整流的平均电压
1?cos?1?cos60??0.9?220?149V22Ud149??30A 负载平均电流： Id=Rd5???180?60Id??30?10A 流过晶闸管电流平均值IdT=
2?360Ud=0.9U2
电流有效值 IT=
??2Id?17.3A 2?260Id??30?10A ?180电流续流二极管电流平均值 IDd=
有效值 IDd=
260Id??30?17.3A ?1802.28单相全控桥式电路，电阻性负载，控制角??60?
画出电气原理图，整流电压Ud波形图，任意晶闸管在一个周期内两端电压波形图，变压器付边电流i2波形图，变压器付边电流I2波形图 解： 见P47图2－5
2.29三相半波可控整流电路，电压极大，电阻Rd=2? U2=220V,当??60?，求出按续流二极管和不按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按续流二极管的时
Ud=0.675?U2?1?cos??????????? ?6??????)??135V 63?57
=0.675?2001?cos( 第 页
???