【正文】 4導通，輸出電壓均與電源電壓 u2 相等；（ π ＋ α ~ 2π＋α ）期間， 6 單相全波電路中 VT2導通，單相全控橋電路中 VT VT 3導通，輸出波形等于 ??u2。 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： ① ud、 id、和 i2 的波形如下圖： u2O ? tO ? tO ? tudidi2O ? tIdId???? ②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：承受電壓為正即導通。因此，二極管承受的電壓不會出現(xiàn) 7 正的部分。在電路中器件均不導通的階段，交流電源電壓由晶閘管平衡。 整流二極管在一周內承受的電壓波形如下： 0 ? 2 ? ? t? t? tu2uV D 2uV D 400 5．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 ?=30 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： ① ud、 id 和 i2 的波形如下圖： u2O ? tO ? tO ? tudidi2O ? tIdIdId???? ② 整流輸出平均電壓 Ud、電流 Id，變壓器二次側電流有效值 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） 8 故晶閘管的額定電壓為： UN＝ (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)值可按晶閘管產品系列參數(shù)選取。 6. 晶閘管串聯(lián)的單相半控橋（橋中 VT VT 2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 ?=60 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： u2O ? tO ? tO ? tudidO ? tO ? tIdIdIdiV T 1iV D 2?? ??? ? 負載電壓的平均值為： 2 )3/c os ()(ds i n21 23 2d ???? ?? ??? ? UttUU＝ （ V） 負載電流的平均值為： Id＝ Ud∕ R＝ ∕ 2＝ （ A） 流過晶閘管 VT VT 2 的電流有效值為： IVT＝31Id＝ （ A） 流過二極管 VD VD4的電流有效值為： IVD＝32Id＝ （ 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 ??0? ，當負載為電阻時， ud的波形如下： 9 u d u a u b u cO ? tu d u a u b u cO ? t? 當負載為電感時， ud的波形如下： u d u a u b u cO ? tu d u a u b u cO ? t 8．三相半波整流電路，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？ a1A B CNnNABCn圖 2 6 0b1c1a2b2c2 a1b1c1a2b2c2 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：當 a1c2對應的晶閘管導通時， a1 的電流向下流，c2的電流向上流；當 c1b2對應的晶閘管導通時， c1 的電流向下流， b2 的電流向上流；當 b1a2對應的晶閘管導通時， 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 120 ）由電流流過，流過的電流大小相等而 10 方向相反，故一周期內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 ?， 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 ?=60 時，要求： ① 畫出 ud、 id和 iVT1的波形； ② 計算 Ud、 Id、 IdT和 IVT。 解： ① ud、 id 和 iVT1 的波形如下圖： uduaubucidO? tO ? tO ? t?iVT1?? = 3 0 176。u 2uaubucO ? t ② Ud、 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通，此時的整流電壓 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 VT 1不能導通，整流電壓 ud波形如下： 11 u dO ? t 假設 VT1被擊穿而短路，則當晶閘管 VT3或 VT 5 導通時，將發(fā)生電源 相間短路，使得 VT VT 5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 ?=60 時，要求： ① 畫出 ud、 id和 iVT1的波形； ② 計算 Ud、 Id、 IdT和 IVT。 解： ① ud、 id 和 iVT1 的波形如下： ?? = 6 0 176。u2uduabuacubcubaucaucbuabuacuaⅠ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ ⅥubucO ? t? t1O ? tid? tO? tOiVT1 ② Ud、 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） 14．單相全控橋，反電動勢阻感負載， R=1Ω， L=∞ ， E=40V， U2=100V， LB=，當 ?=60 時求 Ud、 Id 與 ??的數(shù)值，并畫出整流電壓 ud 的波形。 解：考慮 LB時，有： 12 Ud＝ － Δ Ud Δ Ud＝ 2XBId∕ π Id＝（ Ud－ E） ∕ R 解方程組得： Ud＝（ π R ＋ 2XBE）∕（ π R＋ 2XB）＝ （ V） Δ Ud＝ （ V） Id＝ （ A） 又∵ ?cos － )cos( ??? ＝ 2 BdXI ∕ U2 即得出 )60cos( ??? = 換流重疊角 ? ＝ 176。 ? 60176。 =176。 最后，作出整流電壓 Ud的波形如下： O?? tO ? t?udu 2 15．三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 ?=30 時、 E=50V時 Ud、 Id、 ??的值并作出 ud與 iVT1 和 iVT2的波形。 解：考慮 LB 時，有： Ud＝ － Δ Ud Δ Ud＝ 3XBId∕ 2π Id＝（ Ud－ E） ∕ R 解方程組得： Ud＝（ π R ＋ 3XBE）∕（ 2π R＋ 3XB）＝ （ V） Δ Ud＝ （ V） Id＝ （ A） 又∵ ?cos － )cos( ??? ＝ 2 BdXI ∕ 6 U2 13 即得出 )30cos( ??? = 換流重疊角 ? ＝ 176。 ? 30176。 =176。 ud、 iVT1 和 iVT2的波形如下： udiV T 1? tO? tO?Iduaubuc?iV T 2? tO?IdOuaubucu2 16．三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 ??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＝ － Δ Ud Δ Ud＝ 3XBId∕ π Id＝ Ud∕ R 解方程組得： Ud＝ ∕（ 1＋ 3XB/π R）＝ （ V） Id＝ （ A） 又∵ ?cos － )cos( ??? ＝ 2 BdXI ∕ 6 U2 即得出 ?cos = 換流重疊角 ? ＝ 176。 14 二極管電流和變壓器二次測電流的有效值分別為 IVD＝ Id∕ 3＝ ∕ 3＝ （ A） I2a＝32 Id＝ （ A） ud、 iVD1 和 i2a的波形如下： u2udiV D 1? tO? tO? tO? tOuaubuc? t1uabuacubcubaucaucbuabuacⅠ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵi2a IdId 17．三相全控橋，反電動勢阻感負載， E=200V， R=1Ω， L=∞ ， U2=220V， ?=60，當 ① LB=0 和 ② LB=1mH 情況下分別求 Ud、 Id 的值，后者還應求 ??并分別作出 ud與 iT 的波形。 解： ①當 LB＝ 0時： Ud＝ ＝ 179。 220179。 cos60176。＝ （ V） Id＝（ Ud－ E）∕ R＝（ － 200）∕ 1＝ （ A） ②當 LB＝ 1mH 時 Ud＝ － Δ Ud Δ Ud＝ 3XBId∕π Id＝（ Ud－ E） ∕ R 解方程組得： Ud＝（ U2R cosα ＋ 3XBE）∕（ π R＋ 3XB）＝ （ V） Id＝ （ A） Δ Ud＝ （ V） 又∵ ?cos － )cos( ??? ＝ 2XBId∕ 6 U2 15 )60cos( ??? ＝ γ ＝ 176。－ 60176。＝ 176。 ud、 IVT1 和 IVT2 的波形如下： u2udiV T 1? tO? tO? tOuaubucuabuacubcub