电力电子技术习题与解答.pdf
《电力电子技术习题与解答.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电力电子技术习题与解答.pdf(24页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、思考题与习题思考题与习题2.12.1 什么是整流?它与逆变有何区别?什么是整流?它与逆变有何区别?答: 整流就是把交流电能转换成直流电能, 而将直流转换为交流电能称为逆变,它是对应于整流的逆向过程。2.22.2 单相半波可控整流电路中,如果:单相半波可控整流电路中,如果:(1)(1) 晶闸管门极不加触发脉冲;晶闸管门极不加触发脉冲;(2)(2) 晶闸管内部短路;晶闸管内部短路;(3)(3) 晶闸管内部断开;晶闸管内部断开;试分析上述三种情况负载两端电压试分析上述三种情况负载两端电压 u ud d和晶闸管两端电压和晶闸管两端电压 u uT T的波形。的波形。答: (1)负载两端电压为0,晶闸管上
2、电压波形与U2相同;(2)负载两端电压为U2,晶闸管上的电压为 0;(3)负载两端电压为 0,晶闸管上的电压为 U2。2.32.3 某单相全控桥式整流电路给电阻性负载和大电感负载供电,在流过负载电某单相全控桥式整流电路给电阻性负载和大电感负载供电,在流过负载电流平均值相同的情况下,哪一种负载的晶闸管额定电流应选择大一些流平均值相同的情况下,哪一种负载的晶闸管额定电流应选择大一些? ?答:带大电感负载的晶闸管额定电流应选择小一些。由于具有电感,当其电流增大时,在电感上会产生感应电动势,抑制电流增加。电阻性负载时整流输出电流的峰值大些,在流过负载电流平均值相同的情况下,为防此时管子烧坏,应选择额定
3、电流大一些的管子。2.42.4 某电阻性负载的单相半控桥式整流电路,若其中一只晶闸管的阳、阴极之某电阻性负载的单相半控桥式整流电路,若其中一只晶闸管的阳、阴极之间被烧断,试画出整流二极管、晶闸管两端和负载电阻两端的电压波形。间被烧断,试画出整流二极管、晶闸管两端和负载电阻两端的电压波形。解:设=0,T2被烧坏,如下图:2.52.5 相控整流电路带电阻性负载时,相控整流电路带电阻性负载时, 负载电阻上的负载电阻上的 U Ud d与与 I Id d的乘积是否等于负载的乘积是否等于负载有功功率,为什么有功功率,为什么? ?带大电感负载时,负载电阻带大电感负载时,负载电阻R Rd d上的上的 U Ud
4、 d与与 I Id d的乘积是否等于负的乘积是否等于负载有功功率,为什么载有功功率,为什么? ?答:相控整流电路带电阻性负载时,负载电阻上的平均功率PdUdId不等于负载有功功率P UI。因为负载上的电压、电流是非正弦波,除了直流 Ud与 Id外 还 有 谐 波 分 量U1,U2,和I1,I2,, 负 载 上 有 功 功 率 为P Pd P1 P2 PdUdId。相控整流电路带大电感负载时,虽然 Ud存在谐波,但电流是恒定的直流,故负载电阻 Rd上的 Ud与 Id的乘积等于负载有功功率。2.62.6 某电阻性负载要求某电阻性负载要求 024V024V 直流电压,直流电压, 最大负载电流最大负载
5、电流 I Id d=30A=30A, 如采用由如采用由 220V220V2221交流直接供电和由变压器降压到交流直接供电和由变压器降压到 60V60V 供电的单相半波相控整流电路,是否两种方供电的单相半波相控整流电路,是否两种方案都能满足要求案都能满足要求? ?试比较两种供电方案的晶闸管的导通角、额定电压、额定电流、试比较两种供电方案的晶闸管的导通角、额定电压、额定电流、电路的功率因数及对电源容量的要求。电路的功率因数及对电源容量的要求。解:采用由 220V 交流直接供电当 0时:Udo=0.45U2=0.45220 =99V由变压器降压到 60V 供电当 0时:Ud=0.45U2=0.456
6、0 =27V因此,只要调节都可以满足输出 024V 直流电压要求。(1) 采用由 220V 交流直接供电时:Ud 0.45U21cos,2Ud=24V 时121180 121 59UT2U2 311VIT2U21sint2dt 84A20RR Ud24 0.8Id30IT(AV )IT84 54A1.571.57取 2 倍安全裕量,晶闸管的额定电压、额定电流分别为622V 和 108A。2电源提供有功功率P I2R 84 0.8 5644.8W2电源提供视在功率S U2I2 84 220 18.58kVA电源侧功率因数PF P 0.305S2(2) 采用变压器降压到 60V 供电:Ud 0.4
7、5U21cos,2Ud=24V 时 39,180 39 141UT2U2 84.4VIT2U21sint2dt 51.38A20RR Ud24 0.8Id30IT(AV )IT51.38 32.7A1.571.57取 2 倍安全裕量,晶闸管的额定电压、额定电流分别为168.8V 和 65.4A。2变压器二次侧有功功率P I2R 51.38 0.8 2112W2变压器二次侧视在功率S U2I2 6051.38 3.08kVA电源侧功率因数PF P 0.68S2.72.7 某电阻性负载,某电阻性负载,R Rd d=50,=50, 要求要求 U Ud d在在 0600V0600V 可调,试用单相半波
8、和单相全可调,试用单相半波和单相全控桥两种整流电路来供给,分别计算:控桥两种整流电路来供给,分别计算:(1)(1) 晶闸管额定电压、电流值;晶闸管额定电压、电流值;(2)(2) 连接负载的导线截面积连接负载的导线截面积( (导线允许电流密度导线允许电流密度 j=6Aj=6Ammmm2 2) );(3)(3) 负载电阻上消耗的最大功率。负载电阻上消耗的最大功率。解: (1)单相半波 0时,U2UUd60060012A1333V,IddRd500.450.453晶闸管的最大电流有效值IT1.57Id18.8A晶闸管额定电流为IT(AV)晶闸管承受最大电压为URMIT12(A)1.572U2=188
9、5V取 2 倍安全裕量,晶闸管的额定电压、额定电流分别为4000V 和 30A。所选导线截面积为S I18.8 3.13mm2J62负载电阻上最大功率PR ITR 17.7kW(2) 单相全控桥 0时,U2UUd60060012A 667V,IddRd500.90.9负载电流有效值I 1.11Id13.3A(Kf=1.11)晶闸管的额定电流为IT(AV)IIT6(A)IT=1.5722U2=1885V晶闸管承受最大电压为URM取 2 倍安全裕量,晶闸管的额定电压、额定电流分别为4000V 和 20A。所选导线截面积为S I13.3 2.22mm2J62负载电阻上最大功率PR I R 8.9kW
10、2.82.8 整流变压器二次侧中间抽头的双半波相控整流电路如图题整流变压器二次侧中间抽头的双半波相控整流电路如图题 2.82.8 所示。所示。(1)(1) 说明整流变压器有无直流磁化问题说明整流变压器有无直流磁化问题? ?(2)(2) 分别画出电阻性负载和大电感负载在分别画出电阻性负载和大电感负载在 =60=60时的输出电压时的输出电压 U Ud d、电流、电流 i id d的波的波形,比较与单相全控桥式整流电路是否相同。若已知形,比较与单相全控桥式整流电路是否相同。若已知 U U2 2=220V=220V,分别计算其输出,分别计算其输出直流电压值直流电压值 U Ud d。(3 3)画出电阻性
11、负载)画出电阻性负载=60=60时晶闸管两端的电压时晶闸管两端的电压 u uT T波形,说明该电路晶闸管承波形,说明该电路晶闸管承4受的最大反向电压为多少受的最大反向电压为多少? ?图题图题 2.82.8解: (1)因为在一个周期内变压器磁通增量为零,所以没有直流磁化。(2)其波形如下图所示,与单相全控桥式整流电路相同。1 cos0.9220(1 cos600)148.5V电阻性负载:Ud 0.9U222感性负载:Ud 0.9U2cos 99V(3)其波形如下图所示,晶闸管承受的最大反向电压为2 2U2。2.92.9 带电阻性负载三相半波相控整流电路,如触发脉冲左移到自然换流点之前带电阻性负载
12、三相半波相控整流电路,如触发脉冲左移到自然换流点之前51515处,分析电路工作情况,画出触发脉冲宽度分别为处,分析电路工作情况,画出触发脉冲宽度分别为1010和和 2020时负载两端的电压时负载两端的电压u ud d波形。波形。解:三相半波相控整流电路触发脉冲的的最早触发时刻在自然换流点, 如触发脉冲左移到自然换流点之前15处, 触发脉冲宽度为10时, 不能触发晶闸管,ud=0。触发脉冲宽度为 15时,能触发晶闸管,其波形图相当于=0时的波形。2.102.10三三相相半半波波相相控控整流整流 电电路路带带大大电电感感负负载载,R Rd d=10=10,相相电电压压有有效效值值U U2 2=22
13、0V=220V。 求求 =45=45时负载直流电压时负载直流电压 U Ud d、 流过晶闸管的平均电流流过晶闸管的平均电流 I IdTdT和有效电流和有效电流 I IT T,画出画出 u ud d、i iT2T2、u uT3T3的波形。的波形。16解:Ud2U2sintd(t) 1.17U2cos2/365因为:U2220V , 45Ud=1.17U2cos45=182V0IdUd182V18.2ARd10IdTT1IdId 6.1A23ITT1IdId10.5A23ud、iT2、uT3波形图如下所示:62.112.11在图题在图题 2.112.11所示电路中,当所示电路中,当 =60=60时
14、,画出下列故障情况下的时,画出下列故障情况下的 u ud d波形。波形。(1)(1)熔断器熔断器 1FU1FU 熔断。熔断。(2)(2)熔断器熔断器 2FU2FU 熔断。熔断。(3)(3)熔断器熔断器 2FU2FU、3FU3FU 同时熔断。同时熔断。图题图题 2.112.11解:这三种情况下的波形图如下所示: (a)7(b)(c)2.122.12 现有单相半波、单相桥式、三相半波三种整流电路带电阻性负载,负载电现有单相半波、单相桥式、三相半波三种整流电路带电阻性负载,负载电流流 I Id d都是都是 40A40A,问流过与晶闸管串联的熔断器的平均电流、有效电流各为多大,问流过与晶闸管串联的熔断
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电力 电子技术 习题 解答
限制150内