【文章內(nèi)容簡介】 O227。227。Id249。t249。t16．三相橋式不可控整流電路，阻感負(fù)載，R=5Ω，L=∞，U2=220V，XB=，求Ud、Id、IVD、I2 和227。 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(dāng)于三相橋式可控整流電路α＝0176。時(shí)的情況。Ud＝－ΔUdΔUd＝3XBId∕πId＝Ud∕R解方程組得：Ud＝∕（1＋3XB/πR）＝（V）Id＝（A）又∵cos225。 － cos(225。 + 227。 ) ＝2 I d X B ∕ 6 U2即得出cos227。 =換流重疊角227。 ＝176。13二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）ud、iVD1 和 i2a 的波形如下：I2a＝23Id＝（A）u2O 249。t1uaubuc249。tudOiVD1Ⅰ Ⅱuab uacⅢ Ⅳ Ⅴ Ⅵubc uba uca ucb uab uacId249。tOi2aOId249。t249。t17．三相全控橋，反電動勢阻感負(fù)載，E=200V，R=1Ω，L=∞，U2=220V，225。=60176。，當(dāng)①LB=0 和②LB=1mH 情況下分別求 Ud、Id 的值，后者還應(yīng)求227。 并分別作出 ud 與 iT 的波形。解：①當(dāng) LB＝0 時(shí)：Ud＝＝220cos60176。＝（V）Id＝（Ud－E）∕R＝（－200）∕1＝（A）②當(dāng) LB＝1mH 時(shí)Ud＝－ΔUdΔUd＝3XBId∕πId＝（Ud－E）∕R解方程組得：Ud＝（ cosα＋3XBE）∕（πR＋3XB）＝（V）Id＝（A）ΔUd＝（V）又∵ cos225。 － cos(225。 + 227。 ) ＝2XBId∕ 6 U2cos(60176。 + 227。 ) ＝γ＝176。－60176。＝176。14ud、IVT1 和 IVT2 的波形如下：u2Ouaubuc249。tudOiVT1OiVT2OⅠ Ⅱuab uacIdⅢ Ⅳ Ⅴ Ⅵubc uba uca ucb uab uacId249。t249。t249。t18．單相橋式全控整流電路，其整流輸出電壓中含有哪些次數(shù)的諧波？其中幅值最大的是哪一次？變壓器二次側(cè)電流中含有哪些次數(shù)的諧波？其中主要的是哪幾次？答：單相橋式全控整流電路，其整流輸出電壓中含有 2k（k=3…）次諧波，其中幅值最大的是 2 次諧波。變壓器二次側(cè)電流中含有 2k＋1（k＝3……）次即奇次諧波，其中主要的有 3 次、5 次諧波。19．三相橋式全控整流電路，其整流輸出電壓中含有哪些次數(shù)的諧波？其中幅值最大的是哪一次？變壓器二次側(cè)電流中含有哪些次數(shù)的諧波？其中主要的是哪幾次？答：三相橋式全控整流電路的整流輸出電壓中含有 6k（k＝3……）次的諧波，其中幅值最大的是 6 次諧波。變壓器二次側(cè)電流中含有 6k177。1(k=3……)次的諧波，其中主要的是 7 次諧波。20．試計(jì)算第 3 題中 i2 的 7 次諧波分量的有效值 I2I2I27。解：在第 3 題中已知電路為單相全控橋，其輸出電流平均值為Id＝（A）于是可得：I23＝2 2 Id∕3π＝2 2 ∕3π＝（A）I25＝2 2 Id∕5π＝2 2 ∕5π＝（A）I27＝2 2 Id∕7π＝2 2 ∕7π＝（A）1521．試計(jì)算第 13 題中 i2 的 7 次諧波分量的有效值 I2I27。解：第 13 題中，電路為三相橋式全控整流電路，且已知Id＝（A）由此可計(jì)算出 5 次和 7 次諧波分量的有效值為：I25＝ 6 Id∕5π＝ 6 ∕5π＝（A）I27＝ 6 Id∕7π＝ 6 ∕7π＝（A）22．試分別計(jì)算第 3 題和第 13 題電路的輸入功率因數(shù)。解：①第 3 題中基波電流的有效值為：I1＝2 2 Id∕π＝2 2 ∕π＝（A）基波因數(shù)為237。＝I1∕I＝I1∕Id＝∕＝電路的輸入功率因數(shù)為：235。＝237。 cos225。 ＝ cos30176。＝②第 13 題中基波電流的有效值：I1＝ 6 Id∕π＝ 6 ∕π＝（A）基波因數(shù)為237。＝I1∕I＝I1∕Id＝電路的輸入功率因數(shù)為：235。＝237。 cos225。 ＝ cos60176。＝23．帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路與三相橋式全控整流電路相比有何主要異同？答：帶平衡電抗器的雙反星形可控整流電路與三相橋式全控整流電路相比有以下異同點(diǎn)：①三相橋式電路是兩組三相半波電路串聯(lián)，而雙反星形電路是兩組三相半波電路并聯(lián)，且后者需要用平衡電抗器；②當(dāng)變壓器二次電壓有效值 U2 相等時(shí)，雙反星形電路的整流電壓平均值 Ud 是三相橋式電路的 1/2，而整流電流平均值 Id 是三相橋式電路的 2 倍。③在兩種電路中，晶閘管的導(dǎo)通及觸發(fā)脈沖的分配關(guān)系是一樣的，整流電壓 ud 和整流電流 id 的波形形狀一樣。24．整流電路多重化的主要目的是什么？答：整流電路多重化的目的主要包括兩個(gè)方面，一是可以使裝置總體的功率容量大，二是能夠減少整流裝置所產(chǎn)生的諧波和無功功率對電網(wǎng)的干擾。1625．12 脈波、24 脈波整流電路的整流輸出電壓和交流輸入電流中各含哪些次數(shù)的諧波？答：12 脈波電路整流電路的交流輸入電流中含有 11 次、13 次、23 次、25 次等即 12k177。（k=1，2，3）次諧波，整流輸出電壓中含有 124 等即 12k（k=1，2，3）次諧波。24 脈波整流電路的交流輸入電流中含有 23 次、25 次、47 次、49 次等，即 24k177。1（k=1，2，3）次諧波，整流輸出電壓中含有 248 等即 24k（k=1，2，3）次諧波。26．使變流器工作于有源逆變狀態(tài)的條件是什么？答：條件有二：①直流側(cè)要有電動勢，其極性須和晶閘管的導(dǎo)通方向一致，其值應(yīng)大于變流電路直流側(cè)的平均電壓；②要求晶閘管的控制角απ/2，使 Ud 為負(fù)值。27．三相全控橋變流器，反電動勢阻感負(fù)載，R=1Ω，L=∞，U2=220V，LB=1mH，當(dāng)EM=400V，226。=60176。時(shí)求 Ud、Id 與227。 的值，此時(shí)送回電網(wǎng)的有功功率是多少？解：由題意可列出如下 3 個(gè)等式：Ud＝(π?β)－ΔUdΔUd＝3XBId∕πId＝（Ud－EM）∕R三式聯(lián)立求解，得Ud＝[ cos(π?β)＋3XBEM]∕(πR＋3XB)＝－（V）Id＝（A）由下式可計(jì)算換流重疊角：cos225。 － cos(225。 + 227。 ) ＝2XBId∕ 6 U2＝cos(120176。 + 227。 ) ＝?γ＝176。－120176。＝176。送回電網(wǎng)的有功功率為P= | E M I d | ? I d2 R =4001=(W)28．單相全控橋，反電動勢阻感負(fù)載，R=1Ω，L=∞，U2=100V，L=，當(dāng) EM=99V，226。=60176。時(shí)求 Ud、Id 和227。 的值。解：由題意可列出如下 3 個(gè)等式：Ud＝(πβ)－ΔUd17ΔUd＝2XBId∕πId＝（Ud－EM）∕R三式聯(lián)立求解，得Ud＝[πR (πβ)＋2XBEM]∕（πR＋2XB）＝－（V）Id＝（A）又∵cos 225。 － cos(225。 + 227。 ) ＝ 2 I d X B ∕U2=即得出cos(120176。 + 227。 ) =換流重疊角227。 ＝176。? 120176。=176。29．什么是逆變失??？如何防止逆變失??？答：逆變運(yùn)行時(shí)，一旦發(fā)生換流失敗，外接的直流電源就會通過晶閘管電路形成短路，或者使變流器的輸出平均電壓和直流電動勢變?yōu)轫樝虼?lián)，由于逆變電路內(nèi)阻很小，形成很大的短路電流，稱為逆變失敗或逆變顛覆。防止逆變失敗的方法有：采用精確可靠的觸發(fā)電路，使用性能良好的晶閘管，保證交流電源的質(zhì)量，留出充足的換向裕量角β等。30．單相橋式全控整流電路、三相橋式全控整流電路中，當(dāng)負(fù)載分別為電阻負(fù)載或電感負(fù)載時(shí)，要求的晶閘管移相范圍分別是多少？答：單相橋式全控整流電路，當(dāng)負(fù)載為電阻負(fù)載時(shí)，要求的晶閘管移相范圍是 0 ~ 180176。，當(dāng)負(fù)載為電感負(fù)載時(shí)，要求的晶閘管移相范圍是 0 ~ 90176。三相橋式全控整流電路，當(dāng)負(fù)載為電阻負(fù)載時(shí)，要求的晶閘管移相范圍是 0 ~ 120176。，當(dāng)負(fù)載為電感負(fù)載時(shí)，要求的晶閘管移相范圍是 0 ~ 90176。31．三相全控橋，電動機(jī)負(fù)載，要求可逆，整流變壓器的接法是 D，y5，采用 NPN鋸齒波觸發(fā)器，并附有滯后 30176。的 RC 濾波器，決定晶閘管的同步電壓和同步變壓器的聯(lián)結(jié)形式。解：整流變壓器接法如下圖所示ABCabc以 a 相為例，ua 的 120176。對應(yīng)于α=90176。，此時(shí) Ud=0，處于整流和逆變的臨界點(diǎn)。該點(diǎn)18與鋸齒波的中點(diǎn)重合，即對應(yīng)于同步信號的 300176。，所以同步信號滯后 ua 180176。，又因?yàn)?RC濾波已使同步信號滯后 30176。，所以同步信號只要再滯后 150176。就可以了。滿足上述關(guān)系的同步電壓相量圖及同步變壓器聯(lián)結(jié)形式如下兩幅圖所示。AsaAcBsbbsbscsascsbCscsaCsaBasbsc各晶閘管的同步電壓選取如下表：晶閘管同步電壓VT1usbVT2usaVT3uscVT4usbVT5usaVT6usc19第 3 章直流斬波電路1．簡述圖 31a 所示的降壓斬波電路工作原理。答：降壓斬波器的原理是：在一個(gè)控制周期中，讓 V 導(dǎo)通一段時(shí)間 ton，由電源 E 向 L、R、M 供電，在此期間，uo＝E。然后使 V 關(guān)斷一段時(shí)間 toff，此時(shí)電感 L 通過二極管 VD 向 R和 M 供電，uo＝0。一個(gè)周期內(nèi)的平均電壓 Uo＝tonton + t off E 。輸出電壓小于電源電壓，起到降壓的作用。2．在圖 31a 所示的降壓斬波電路中，已知 E=200V，R=10Ω，L 值極大，EM=30V，T=50μs,ton=20μs,計(jì)算輸出電壓平均值 Uo，輸出電流平均值 Io。解：由于 L 值極大，故負(fù)載電流連續(xù)，于是輸出電壓平均值為Uo=tonTE =20 20050=80(V)輸出電流平均值為Io =U o E MR=80 ? 3010=5(A)3．在圖 31a 所示的降壓斬波電路中，E=100V， L=1mH，R=，EM=10V，采用脈寬調(diào)制控制方式，T=20μs，當(dāng) ton=5μs 時(shí)，計(jì)算輸出電壓平均值 Uo，輸出電流平均值Io，計(jì)算輸出電流的最大和最小值瞬時(shí)值并判斷負(fù)載電流是否連續(xù)。當(dāng) ton=3μs 時(shí)，重新進(jìn)行上述計(jì)算。解：由題目已知條件可得：m=E ME=10100=τ=LR==當(dāng) ton=5μs 時(shí)，有ρ=T244。=225。241。=ton244。=由于20所以輸出電流連續(xù)。此時(shí)輸出平均電壓為e225。241。 ? 1 e ? 1==mUo =tonTE =100 520=25(V)輸出平均電流為Io =U o E MR=25 ? 10=30(A)輸出電流的最大和最小值瞬時(shí)值分別為? 1 ? e ?225。241。? 241。? E ? 1 ? e ??? 100? =(A)? e225。241。 ? 1? e ? 1? E ? e ? 1? 100? =(A)當(dāng) ton=3μs 時(shí)，采用同樣的方法可以得出：αρ=由于=e ? 1=m所以輸出電流仍然連續(xù)。此時(shí)輸出電壓、電流的平均值以及輸出電流最大、最小瞬時(shí)值分別為：Uo = E = =15(V)T 20Io = = =10(A)R ? 1 ? e ??? e ? 1? 100? ? 100? =(A)=(A)4．簡述圖 32a 所示升壓斬波電路的基本工作原理。答：假設(shè)電路中電感 L 值很大，電容 C 值也很大。當(dāng) V 處于通態(tài)時(shí)，電源 E 向電感 L 充電，充電