【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 管的作用是什么？?jī)烧叩淖饔檬欠裣嗤?？　　解：?jiǎn)蜗鄻蚴饺卣麟娐反箅姼胸?fù)載整流輸出平均電壓為　　　　　　　　　其負(fù)載兩端并接續(xù)流二極管是為了使交流電源電壓進(jìn)入負(fù)半周時(shí)，由續(xù)流二極管續(xù)流，使晶閘管關(guān)斷，提高整流輸出電壓的平均值。整流輸出平均電壓為　　　　　　　　 　　單相橋式半控整流電路接大電感負(fù)載，負(fù)載兩端并接續(xù)流二極管的作用是為了避免失控現(xiàn)象的發(fā)生，保證整流電路的安全運(yùn)行。整流輸出平均電壓亦為 　　　　　　　　 　　211．單相可控整流電路供電給電阻負(fù)載或蓄電池充電（反電勢(shì)負(fù)載），在控制角α相同，負(fù)載電流平均值相等的條件下，哪一種負(fù)載晶閘管的額定電流值大一些？為什么？解：反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載電路中晶閘管的額定電流大一些。因?yàn)楫?dāng)控制角為α?xí)r，電阻性負(fù)載時(shí)，晶閘管的導(dǎo)通角θ＝πα。而反電動(dòng)勢(shì)式負(fù)載時(shí)，當(dāng)α小于不導(dǎo)電角δ時(shí)，θ＝π2δ；當(dāng)α大于不導(dǎo)電角δ時(shí)，晶閘管的導(dǎo)通角θ＝παδ。所以，反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí)的波形系數(shù)Kf1大于電阻性負(fù)載時(shí)的波形系數(shù)Kf2。當(dāng)負(fù)載電流平均值相等的條件下，反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí)的晶閘管電流的有效值大于電阻性負(fù)載時(shí)的晶閘管電流的有效值。因此，反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載晶閘管的額定電流大一些?！　?12．直流電動(dòng)機(jī)負(fù)載的特點(diǎn)及其等效電路如何？串接平波電抗器的意義何在？　　解：直流電動(dòng)機(jī)反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載，其等效電路為一直流反電動(dòng)勢(shì)和電阻串聯(lián)?！　∮捎诜措妱?shì)的作用，晶閘管的導(dǎo)通角變小，負(fù)載電流將出現(xiàn)斷續(xù)，通常反電勢(shì)負(fù)載的內(nèi)阻又很小，所以輸出同樣的平均電流，峰值電流很大，因而電流的有效值大，要求電源的容量亦大。對(duì)于直流電動(dòng)機(jī)負(fù)載，將使其機(jī)械特性變軟，整流換相時(shí)產(chǎn)生火花。為使負(fù)載電流連續(xù)，克服上述缺點(diǎn)，常在反電勢(shì)負(fù)載的整流輸出端串聯(lián)平波電抗器，其目的是利用電感的儲(chǔ)能作用來(lái)平衡電流的脈動(dòng)和延長(zhǎng)晶閘管的導(dǎo)通時(shí)間?！　?13．串平波電抗器電動(dòng)機(jī)負(fù)載與大電感負(fù)載在單相全控橋整流電路中，輸出電壓波形一樣嗎？為什么？電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)Ed不起作用嗎？　　解：在理想的情況下，二種電路輸出電壓的波形是一樣的?！　∫?yàn)槠讲娍蛊麟姼辛康倪x擇原則是：在最小的負(fù)載電流Idmin（低速輕載情況下）時(shí)，保證負(fù)載電流連續(xù)，即晶閘管導(dǎo)電角θ=180176。這是在最不利情況下，為保證電流連續(xù)選擇的電感L值，當(dāng)負(fù)載電流大于Idmin時(shí)，L的儲(chǔ)能增多，電流就不會(huì)不連續(xù)。當(dāng)負(fù)載電流連續(xù)時(shí)，其輸出電壓的波形與大電感負(fù)載電路相同電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)Ed不是不起作用，串平波電抗器的反電勢(shì)負(fù)載電流連續(xù)時(shí)，晶閘管導(dǎo)通角θ=180176。，波形與大電感負(fù)載時(shí)相同，輸出電壓U d交流分量幾乎全部降落在電抗器上，反電勢(shì)負(fù)載（例如直流電動(dòng)機(jī)）上的電壓脈動(dòng)很小，負(fù)載電流id波形基本平直，可以近似看成為平行于橫坐標(biāo)的直線，晶閘管電流波形為180176。的矩形波。所以，各種參數(shù)之間的數(shù)量關(guān)系，也與大電感負(fù)載時(shí)相同。只是由于反電勢(shì)的作用，負(fù)載電流的平均值為　　　　　　　　　　　　Id=(UdE)/R，214．對(duì)單相大電感性負(fù)載可控整流電路，畫(huà)圖說(shuō)明全控橋和半控橋輸出電壓ud、晶閘管電流iV1和變壓器二次電流i2波形的差別。半控橋加續(xù)流二極管與其不加續(xù)流二極管時(shí)又有何差別？解：?jiǎn)蜗嗳貥虼箅姼行载?fù)載可控整流電路，輸出電壓ud、晶閘管電流iV1和變壓器二次電流i2波形如教材P37中的圖26(d)、(f)、(g)、（h）所示。晶閘管導(dǎo)電角為θ=π，對(duì)應(yīng)橋臂對(duì)管輪流導(dǎo)通和關(guān)斷，電流iV1波形為為180176。的正向矩形波。變壓器二次電流i2波形為正負(fù)180176。的矩形波。當(dāng)α0176。時(shí)，輸出電壓u d波形將進(jìn)入交流電源的負(fù)半周。半控橋加接續(xù)流二極管V4后，輸出電壓ud和變壓器二次電流i2的波形與不接續(xù)流二極管V4時(shí)相同，如教材P41中的圖28(d)、(j)所示。而晶閘管和整流二極管的導(dǎo)電角為θ=πα。圖28（f）和圖28 (i)波形上有斜線的部分不再存在，這部分的導(dǎo)電功能由續(xù)流二極管V4來(lái)代替，如教材圖28（l）所示。不加續(xù)流二極管時(shí)，晶閘管的導(dǎo)通角和整流二極管的導(dǎo)電角為θ=π，但圖28（f）和圖28 (i)波形上有斜線的部分對(duì)應(yīng)的α期間，為同一橋臂的晶閘管和整流二極管續(xù)流期間。半控橋不加續(xù)流二極管和加接續(xù)流二極管兩種情況的輸出電壓ud波形是相同的，在α角對(duì)應(yīng)的區(qū)間，輸出電壓ud為零。變壓器二次電流i2波形為正負(fù)πα的矩形波，在α角對(duì)應(yīng)的區(qū)間，由于是續(xù)流期間，變壓器二次電流i2為零。但接續(xù)流二極管電路，在續(xù)流期間，晶閘管和整流二極管全部關(guān)斷?！　　　　　　〉谌隆　】煽卣麟娐贰　　　　　　　　　　　×?xí)題與思考題解31．分別畫(huà)出三相半波可控整流電路電阻負(fù)載和大電感負(fù)載在α為60176。、90176。的輸出電壓和晶閘管電壓、電流、變壓器二次電流i2的波形圖。晶閘管導(dǎo)通角各為多少？輸出電壓各為多少？解：(1)電阻性負(fù)載α=60176。時(shí)，輸出電壓和晶閘管電壓、電流波形參閱教材P48中的圖34，其中晶閘管電流波形可在圖34(c)中讀出，變壓器二次相電流i2的波形圖與相對(duì)應(yīng)相的晶閘管電流波形相同。α=90176。時(shí)，可參照上述波形，將控制角α移至90176。處開(kāi)始即可，晶閘管仍導(dǎo)通至相電壓正變負(fù)的過(guò)零點(diǎn)處。 由于α30176。時(shí)，ud波形斷續(xù)，每相晶閘管導(dǎo)電期間為α至本相的正變負(fù)過(guò)零點(diǎn)，故有 晶閘管導(dǎo)通角為　　θ＝πα30176。 整流輸出電壓平均值當(dāng)α=60176。時(shí)，θ=90176。，Ｕd= 。當(dāng)α=90176。時(shí)，θ=60176。，Ｕd=[]= 。(2)大電感負(fù)載α=60176。時(shí)，輸出電壓和晶閘管電壓、電流波形參閱教材P49中的圖35，變壓器二次相電流i2的波形圖與相對(duì)應(yīng)相的晶閘管電流波形相同。α=90176。時(shí)，可參照上述波形，將控制角α移至90176。處開(kāi)始即可，但晶閘管導(dǎo)通角仍為θ＝120176。由于大電感負(fù)載電流連續(xù)，則 晶閘管導(dǎo)通角為　　θ＝120176。整流輸出平均電壓為　　　　　　當(dāng)α=60176。時(shí)，θ=120176。，Ｕd=176。=。當(dāng)α=90176。時(shí)，θ=120176。，Ｕd=176。=032．三相半波可控整流電路向大電感性負(fù)載供電，已知U2=220V、R=。計(jì)算α=60176。時(shí)負(fù)載電流id、晶閘管電流iV變壓器副邊電流i2的平均值、有效值和晶閘管上最大可能正向阻斷電壓值。改為電阻負(fù)載，重復(fù)上述計(jì)算。解：(1)大電感負(fù)載整流輸出平均電壓為　　　　　　　　 (V)負(fù)載電流平均值為　　　　　　　 (Ａ)負(fù)載電流有效值為　　　　　　　 (Ａ)晶閘管電流的平均值為　　　　　　 (A)晶閘管電流的有效值為　　　　　　　　　 (Ａ)變壓器二次電流平均值為　　　　　　 (A)變壓器二次電流有效值為 　　　　　　　　　　 (Ａ)三相半波可控整流電路可能出現(xiàn)的最大正向阻斷電壓為　　　　　　　　(V)當(dāng)α=60176。時(shí)的實(shí)際正向阻斷電壓為　　　　　　　　(V)(2)電阻性負(fù)載 　　由于α30176。時(shí)，Ud波形斷續(xù)，每相晶閘管導(dǎo)電期間為α至本相的正變負(fù)過(guò)零點(diǎn)，故有 整流輸出電壓平均值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 (V)負(fù)載電流平均值為　　　　　　　　　(Ａ)負(fù)載電流有效值為　　　　　　　　　≈(A)晶閘管電流的平均值為　　 (A)晶閘管電流的有效值為　　　　 　　≈(A)變壓器二次電流平均值為　　　　　　　 (A)變壓器二次電流有效值為　　　　　　　　　　 (Ａ)由于α30176。，負(fù)載電流出現(xiàn)斷續(xù)，所以，電路可能出現(xiàn)的最大正向阻斷電壓為　　　　　　　　　　　(V)33．某電解裝置系電阻性負(fù)載，要求輸出電壓Ud=220V，輸出電流Id=400A，采用經(jīng)整流變壓器的三相半波可控整流電路，電源是三相380V的交流電網(wǎng)，考慮αmin=30176。，估算此時(shí)整流變壓器的次級(jí)容量S2，并與α=0176。時(shí)的次級(jí)容量S20作比較，然后加以說(shuō)明。最后選擇晶閘管。解：由于α≤30176。，整流輸出平均電壓 則　　　　　　　　　　(1).當(dāng)α=αmin=30176。時(shí)，＝(V)　　　　　　　　　 (Ω)變壓器二次相電流有效值為 　　　　　　　　　　 =(A)則S2=3U2I2=3=(VA)≈163(KVA)(2).當(dāng)α＝0176。時(shí)，(V)則　　　　　　　　　　 (A)則S20=3U20I20=3188=(VA)≈(KVA)從上可見(jiàn)，S2s20。說(shuō)明可控整流電路的設(shè)計(jì)，應(yīng)盡量使其在較小的控制角α下運(yùn)行。這樣，在輸出同樣大小負(fù)載電流時(shí)，使整流晶閘管電流和變壓器二次電流、電壓的有效值較小，可降低器件和變壓器的額定容量。由于晶閘管電流的有效值IV1=I2=當(dāng)不考慮安全裕量時(shí)IVEAR=IV1／=／=(A)晶閘管承受的最高電壓峰值為(V)　　按裕量系數(shù)2 2=(A) 2=(V) 選擇額定通態(tài)平均電流為400A，額定電壓為1200V的晶閘管。34．在三相半波可控整流電路中，如果控制脈沖出現(xiàn)在自然換相點(diǎn)以前，可能出現(xiàn)什么情況，能否換相？畫(huà)出波形圖分析說(shuō)明。解：出現(xiàn)在換相點(diǎn)之前的觸發(fā)脈沖，不能完成晶閘管的換相。電阻負(fù)載波形圖參閱教材P47中的圖33（b）、（c）、（d）和P48中的圖33（a）、（b）、（c），當(dāng)觸發(fā)B相晶閘管V12的觸發(fā)脈沖2出現(xiàn)在自然換相點(diǎn)S之前時(shí)，則B相晶閘管V12承受反向電壓不能導(dǎo)通，A相晶閘管V1１將繼續(xù)導(dǎo)通至該相相電壓過(guò)零點(diǎn)，id波形中的iV12及其與之對(duì)應(yīng)部分的輸出電壓ud波形均為零。大電感負(fù)載的波形參閱教材P49中的圖35（b）、（d），當(dāng)觸發(fā)B相晶閘管V12的觸發(fā)脈沖出現(xiàn)在自然換相點(diǎn)S之前時(shí)，則B相晶閘管V12承受反向電壓不能導(dǎo)通，不能完成換相，此期間iV12的波形為零。而A相晶閘管V1１將繼續(xù)導(dǎo)通至該相相電壓過(guò)零點(diǎn)，并進(jìn)入負(fù)半周，直到c相晶閘管V13的觸發(fā)脈沖到來(lái)，V13被觸發(fā)導(dǎo)通為止。與之對(duì)應(yīng)部分的輸出電壓ud波形進(jìn)入交流電源的負(fù)半周，正半周的波頭不再存在。35．在有交流電感時(shí)的三相半波可控整流電路（如圖37（a）所示）：（1） 換流期間交流電抗上的壓降有什么規(guī)律？（2）換流期間輸出點(diǎn)的電壓呈現(xiàn)什么規(guī)律？（3）以一對(duì)元件換流為例來(lái)說(shuō)明上述規(guī)律。（4）以交流一相為例寫(xiě)出換流壓降的表達(dá)式。（5）分別描述α=30176。和60176。時(shí)整流輸出電壓波形圖。（6）寫(xiě)出交流電抗對(duì)輸出電壓平均值影響的表達(dá)式。解：(1).換流期間交流電抗上的壓降為參與換流（換相）的二相的線電壓的1／2。（2） 換流期間輸出點(diǎn)的電壓瞬時(shí)值為參與換流（換相）的二相相電壓之和的1／2。(3).以A相的晶閘管V11向B相的晶閘管V12換流為例，換流期間輸出點(diǎn)的電壓瞬時(shí)值為： (4). 以A相的晶閘管V11向B相的晶閘管V12換流為例，換流期間交流電抗上的壓降，即換流壓降為： (5). α=30176。時(shí)整流輸出電壓波形，參閱教材P51中的圖37(b)，α=60176。時(shí)整流輸出電壓波形參照教材P51中的圖37(b)，移至α=60176。起始即可，但波形延至每相晶閘管導(dǎo)通角為θ＝120176。+γ。其中，γ為換相重疊角。(6). 換流期間交流電抗上的壓降，即換流壓降的影響將使輸出電壓平均值下降，輸出平均電壓將為 36．在三相橋式整流電路中，為什么三相電壓的六個(gè)交點(diǎn)就是對(duì)應(yīng)橋臂的自然換流點(diǎn)？并說(shuō)明各交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的換流元件都有哪些？解：三相橋式整流電路中，每只二級(jí)管承受的是相鄰二相的線電壓，承受正向電壓時(shí)導(dǎo)通，反向電壓時(shí)截止。三相電壓的六個(gè)交點(diǎn)是其各線電壓的過(guò)零點(diǎn)，是二級(jí)管承受正反向電壓的分界點(diǎn)，所以，是對(duì)應(yīng)橋臂的自然換流點(diǎn)。參閱教材P55中的圖39(a)、(b)，相電壓正半周的交點(diǎn)分別是共陰極組二極管的自然換相點(diǎn)，即R是V25→V21，S是V21→V23，T是V23→Ｖ25的自然換流點(diǎn)；相電壓負(fù)半周的交點(diǎn)分別是共陽(yáng)極組二極管的自然換相點(diǎn)，即U是V26→V22，V是V22→V24，W是V24→V26的自然換流點(diǎn)。37．根據(jù)圖39（a）所示三相不控橋式整流電路說(shuō)明：（1） 在U點(diǎn)是哪兩個(gè)元件換流？（2）每一個(gè)元件的導(dǎo)通角為多少？（3）輸出電壓ud的平均值為多少？（4）畫(huà)出元件V22的電壓波形，并說(shuō)明元件的反峰電壓為多少？解：(1).U點(diǎn)是V26→V22換流。(2).每一個(gè)元件的導(dǎo)通角為θ＝120176。(3).輸出電壓ud的平均值為 (4). V22的電壓波形參閱教材P55中的圖39(e) ,將波形依次后移60176。，即將R點(diǎn)起始的波形移至Ｕ點(diǎn)起畫(huà)即可。V22從Ｕ點(diǎn)起始導(dǎo)通120176。，端電壓為０；之后依次分別承受線電壓uAC和uＢC各120176。元件的反峰電壓為，即線電壓的峰值。38．在理想的三相全控橋式整流電路中，當(dāng)控制角α=0176。、α=30176。時(shí)，回答下列各問(wèn)：（1）各換流點(diǎn)分別為哪些元件換流？（2）各元件的觸發(fā)脈沖相位及波形？（3）各元件的導(dǎo)通角為多少？（4）同一相的兩個(gè)元件的觸發(fā)信號(hào)在相位上有何關(guān)系？（5）輸出電壓ud的波形及表達(dá)式。解：(1). 當(dāng)控制角α=0176。時(shí)，各晶閘管的觸發(fā)脈沖發(fā)自各自的自然換相點(diǎn)，即R是V25→V21，S是V21→V23，T是V23→V25的換流點(diǎn)； U是V26→V22，V是V22→V24，W是V24→V26的換