【正文】 流電路，該變壓器沒有直流磁化的問題。因為單相全波可控整流電路變壓器二次測繞組中，正負半周內(nèi)上下繞組內(nèi)電流的方向相反，波形對稱，其一個周期內(nèi)的平均電流為零，故不會有直流磁化的問題。以下分析晶閘管承受最大反向電壓及輸出電壓和電流波形的情況。① 以晶閘管 VT2 為例。當 VT1 導(dǎo)通時，晶閘管 VT2 通過 VT1 與 2 個變壓器二次繞組并聯(lián)，所以 VT2 承受的最大電壓為 2 2U 2 。② 當單相全波整流電路與單相全控橋式整流電路的觸發(fā)角a 相同時，對于電阻負載：（0~α）期間無晶閘管導(dǎo)通，輸出電壓為 0；（α~π）期間，單相全波電路中 VT1 導(dǎo)通，單相全控橋電路中 VTVT4 導(dǎo)通，輸出電壓均與電源電壓 u2 相等；(π~π＋α)期間，均無晶閘管導(dǎo)通，輸出電壓為 0；(π＋α ~ 2π)期間，單相全波電路中 VT2 導(dǎo)通，單相全控橋電路中 VTVT3 導(dǎo)通，輸出電壓等于 u2。對于電感負載：（α ~ π＋α）期間，單相全波電路中 VT1 導(dǎo)通，單相全控橋電路中VTVT4 導(dǎo)通，輸出電壓均與電源電壓 u2 相等；（π＋α ~ 2π＋α）期間，單相全波電路中 VT2 導(dǎo)通，單相全控橋電路中 VTVT3 導(dǎo)通，輸出波形等于 u2。6( cos wt)242。p( cos wt)d(wt) =可見，兩者的輸出電壓相同，加到同樣的負載上時，則輸出電流也相同。3．單相橋式全控整流電路，U2＝100V，負載中 R＝2Ω，L 值極大，當α＝30176。時，要求：①作出 ud、id、和 i2 的波形；②求整流輸出平均電壓 Ud、電流 Id，變壓器二次電流有效值 I2；③考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。解：①ud、id、和 i2 的波形如下圖：u2OudpwtOidOi2OaapIdIdwtwtwt②輸出平均電壓 Ud、電流 Id，變壓器二次電流有效值 I2 分別為Ud＝ U2 cosα＝179。100179。cos30176。＝（V）Id＝Ud /R＝＝（A）I2＝Id ＝（A）③晶閘管承受的最大反向電壓為：2 U2＝100 2 ＝（V）考慮安全裕量，晶閘管的額定電壓為：UN＝（2~3）179。＝283~424（V）具體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。流過晶閘管的電流有效值為：IVT＝Id∕ 2 ＝（A）晶閘管的額定電流為：IN＝（~2）179。∕＝26~35（A）具體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。4．單相橋式半控整流電路，電阻性負載，畫出整流二極管在一周內(nèi)承受的電壓波形。解：注意到二極管的特點：承受電壓為正即導(dǎo)通。因此，二極管承受的電壓不會出現(xiàn)正的部分。在電路中器件均不導(dǎo)通的階段，交流電源電壓由晶閘管平衡。7整流二極管在一周內(nèi)承受的電壓波形如下：u20p2pwtuVD20uVD40wtwt5．單相橋式全控整流電路，U2=100V，負載中 R=2Ω ，L 值極大，反電勢 E=60V，當a=30176。時，要求：① 作出 ud、id 和 i2 的波形；② 求整流輸出平均電壓 Ud、電流 Id，變壓器二次側(cè)電流有效值 I2；③ 考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。解：①ud、id 和 i2 的波形如下圖：u2Oudpw tOidapIdw tOi2aIdIdw tOw t②整流輸出平均電壓 Ud、電流 Id，變壓器二次側(cè)電流有效值 I2 分別為Ud＝ U2 cosα＝179。100179。cos30176。＝(A)Id ＝(Ud－E)/R＝(－60)/2＝9(A)I2＝Id ＝9(A)③晶閘管承受的最大反向電壓為：2 U2＝100 2 ＝（V）流過每個晶閘管的電流的有效值為：IVT＝Id ∕ 2 ＝（A）故晶閘管的額定電壓為：8UN＝(2~3)179。＝283~424（V）晶閘管的額定電流為：IN＝(~2)179。∕＝6~8（A）晶閘管額定電壓和電流的具體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。6. 晶閘管串聯(lián)的單相半控橋（橋中 VTVT2為晶閘管），電路如圖 211 所示，U2=100V，電阻電感負載，R=2Ω ，L 值很大，當a=60176。時求流過器件電流的有效值，并作出 ud、id、iVT、iD 的波形。解：ud、id、iVT、iD 的波形如下圖：u2Op2pwtudOidIdwtiVT1 OIdwtiVD2OOp+ aIdwtwt負載電壓的平均值為：U d =pp32U 2 sin wtd(wt) = 21 + cos(p / 3)2＝（V）負載電流的平均值為：Id＝Ud∕R＝∕2＝（A）流過晶閘管 VTVT2 的電流有效值為：IVT＝13Id＝（A）流過二極管 VDVD4 的電流有效值為：IVD＝23Id＝（A）7. 在三相半波整流電路中，如果 a 相的觸發(fā)脈沖消失，試繪出在電阻性負載和電感性負載下整流電壓 ud 的波形。解：假設(shè)a = 0176。 ，當負載為電阻時，ud 的波形如下：91udOudOauauaububucucw tw t當負載為電感時，ud 的波形如下：udOudOuauaububucucw tw t8．三相半波整流電路，可以將整流變壓器的二次繞組分為兩段成為曲折接法，每段的電動勢相同，其分段布置及其矢量如圖 260 所示，此時線圈的繞組增加了一些，銅的用料約增加 10%，問變壓器鐵心是否被直流磁化，為什么？ABCCNnBNAa1b1c1c2c1a2b2c2a2nb1a1b2圖 260圖 260 變壓器二次繞組的曲折接法及其矢量圖答：變壓器鐵心不會被直流磁化。原因如下：變壓器二次繞組在一個周期內(nèi)：當 a1c2 對應(yīng)的晶閘管導(dǎo)通時，a1 的電流向下流，c2 的電流向上流；當 c1b2 對應(yīng)的晶閘管導(dǎo)通時，c1 的電流向下流，b2 的電流向上流；當 b1a2對應(yīng)的晶閘管導(dǎo)通時，b1 的電流向下流，a2 的電流向上流；就變壓器的一次繞組而言，每一周期中有兩段時間（各為 120176。）由電流流過，流過的電流大小相等而方向相反，故一周10期內(nèi)流過的電流平均值為零，所以變壓器鐵心不會被直流磁化。9．三相半波整流電路的共陰極接法與共陽極接法，a、b 兩相的自然換相點是同一點嗎？如果不是，它們在相位上差多少度？答：三相半波整流電路的共陰極接法與共陽極接法，a、b 兩相之間換相的的自然換相點不是同一點。它們在相位上相差 180176。10．有兩組三相半波可控整流電路，一組是共陰極接法，一組是共陽極接法，如果它們的觸發(fā)角都是a，那末共陰極組的觸發(fā)脈沖與共陽極組的觸發(fā)脈沖對同一相來說，例如都是 a 相，在相位上差多少度？答：相差 180176。11．三相半波可控整流電路，U2=100V，帶電阻電感負載，R=5Ω ，L 值極大，當a=60176。時，要求：① 畫出 ud、id 和 iVT1 的波形；② 計算 Ud、Id、IdT 和 IVT。解：①ud、id 和 iVT1 的波形如下圖：u2OaubucwtudOauaubucwtiVT1OidOwtwt②Ud、Id、IdT 和 IVT 分別如下Ud＝＝179。100179。cos60176。＝（V）Id＝Ud∕R＝∕5＝（A）IdVT＝Id∕3＝∕3＝（A）IVT＝Id∕ 3 ＝（A）12．在三相橋式全控整流電路中，電阻負載，如果有一個晶閘管不能導(dǎo)通，此時的整11u流電壓 ud 波形如何？如果有一個晶閘管被擊穿而短路，其他晶閘管受什么影響？答：假設(shè) VT1 不能導(dǎo)通，整流電壓 ud 波形如下：udOwt假設(shè) VT1 被擊穿而短路，則當晶閘管 VT3 或 VT5 導(dǎo)通時，將發(fā)生電源相間短路，使得 VTVT5 也可能分別被擊穿。13．三相橋式全控整流電路，U2=100V，帶電阻電感負載，R=5Ω ，L 值極大，當a=60176。時，要求：① 畫出 ud、id 和 iVT1 的波形；② 計算 Ud、Id、IdT 和 IVT。解：①ud、id 和 iVT1 的波形如下：a = 60176。u2 uaubucOwt1wtudOidOiVT1OuabⅠ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵuac ubc uba uca ucb uab uacwtwtwt②Ud、Id、IdT 和 IVT 分別如下Ud＝＝179。100179。cos60176。＝117（V）Id＝Ud∕R＝117∕5＝（A）IDVT＝Id∕3＝∕3＝（A）IVT＝Id∕ 3 ＝∕ 3 ＝（A）1214．單相全控橋，反電動勢阻感負載，R=1Ω ，L=∞，E=40V，U2=100V，LB=，當a=60176。時求 Ud、Id 與g 的數(shù)值，并畫出整流電壓 ud 的波形。解：考慮 LB 時，有：Ud＝－ΔUdΔUd＝2XBId∕πId＝（Ud－E）∕R解方程組得：Ud＝（πR ＋2XBE）∕（πR＋2XB）＝（V）ΔUd＝（V）Id＝（A）又∵cosa － cos(a + g ) ＝ 2 I d X B ∕U2即得出cos(60176。 + g ) =換流重疊角g ＝ 176。 60176。=176。最后，作出整流電壓 Ud 的波形如下：u2OudgwtOawt15．三相半波可控整流電路，反電動勢阻感負載，U2=100V，R=1Ω ，L=∞，LB=1mH，求當a=30176。時、E=50V 時 Ud、Id、g 的值并作出 ud 與 iVT1 和 iVT2 的波形。解：考慮 LB 時，有：Ud＝－ΔUdΔUd＝3XBId∕2πId＝（Ud－E）∕R解方程組得：Ud＝（πR ＋3XBE）∕（2πR＋3XB）＝（V）ΔUd＝（V）Id＝（A）又∵13cosa － cos(a + g ) ＝2 I d X B ∕ 6 U2即得出cos(30176。 + g ) =換流重疊角g ＝ 176。 30176。=176。ud、iVT1 和 iVT2 的波形如下：u2uaubucOudauaubucOiVT1IdwtOiVT2OggIdwtwt16．三相橋式不可控整流電路，阻感負載，R=5Ω ，L=∞，U2=220V，XB= ，求Ud、Id、IVD、I2 和g 的值并作出 ud、iVD 和 i2 的波形。解：三相橋式不可控整流電路相當于三相橋式可控整流電路α＝0176。時的情況。Ud＝－ΔUdΔUd＝3XBId∕πId＝Ud∕R解方程組得：Ud＝ ∕（1＋3XB/πR）＝（V）Id＝（A）又∵cosa － cos(a + g ) ＝2 I d X B ∕ 6 U2即得出cos g =14換流重疊角g ＝176。二極管電流和變壓器