【正文】 要從交流側(cè)向直流側(cè)反饋無功能量時，電流并不反向，依然經(jīng)電路中的可控開關(guān)器件流通，因此不需要并聯(lián)反饋二極管。當輸出交流電壓和電流的極性相同時，電流經(jīng)電路中的可控開關(guān)器件流通，而當輸出電壓電流極性相反時，由反饋二極管提供電流通道。 4．電壓型逆變電路中反饋二極管的作用是什么？為什么電流型逆變電路中沒有反饋二極管？ 答：在電壓型逆變電路中， 當交流側(cè)為阻感負載時需要提供無功功率，直流側(cè)電容起緩沖無功能量的作用。 ③ 當交流側(cè)為阻感負載時需要提供無功功率，直流側(cè)電感起緩沖無功能量的作用。 ② 電路中開關(guān)器件的作用僅是改變直流電流 的流通路徑，因此交流側(cè)輸出電流為矩形波，并且與負載阻抗角無關(guān)。 電流型逆變電路的主要特點是： ① 直流側(cè)串聯(lián)有大電感，相當于電流源。 ③ 當交流側(cè)為阻感負載時需要提供無功功率，直流側(cè)電容起緩沖無功能量的作用。 ② 由于直流電壓源的鉗位作用，交流側(cè)輸出電壓波形為矩形波，并且與負載阻抗角無關(guān)。 答：按照逆變電路直流測電源性質(zhì)分類，直流側(cè)是電壓源的逆變電路稱為電壓型逆變電路，直流側(cè)是電流源的逆變電路稱為電流型逆變電路 電壓型逆變電路的主要特點是： ① 直流側(cè)為電壓源，或并聯(lián)有大電容，相當于電壓源。 晶閘管電路不能采用器件換流，根據(jù)電路形式的不同采用電網(wǎng)換流、負載換流和強迫換流 3 種方式。 強迫換流：設(shè)置附加換流電路，給欲關(guān)斷的晶閘管強迫施加反向電壓換流稱為強迫換流。 電網(wǎng)換流：由電網(wǎng)提供換流電壓，只要把負的電網(wǎng)電壓加在欲換流的器件上即可。 2．換流方式各有那幾種？各有什么特點？ 答：換流方式有 4 種： 器件換流：利用全控器件的自關(guān)斷能力進行換流。 BCAabcsasbscsasb sc ABC sa sb scsasbsc 各晶閘管的同步電壓選取如下表： 晶閘 管 VT1 VT2 VT3 VT4 VT5 VT6 同步電壓 usb usa usc usb usa usc 四 1．無源逆變電路和有源逆變電路有何不同？ 答：兩種電路的不同主要是： 有源逆變電路的交流側(cè)接電網(wǎng)，即交流側(cè)接有電源。就可以了。又因為 RC 濾波已使同步信號滯后 30176。 解：整流變壓器接法如下圖所示 abcABC 以 a 相為例， ua的 120?對應于 α =90?，此時 Ud=0，處于整流和逆變的臨界點。 三相橋式全控整流電路，當負載為電阻負載時，要求的晶閘管移相范圍是 0 ~ 120?， 當負載為電感負載時，要求的晶閘管移相范圍是 0 ~ 90?。 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。 =176。 解： 由題意可列出如下 3 個等式： Ud＝ (π β )－ Δ Ud Δ Ud＝ 2XBId∕ π Id＝（ Ud－ EM） ∕ R 三式聯(lián)立求解，得 Ud＝ [π R (π β )＋ 2XBEM]∕（ π R＋ 2XB）＝ － （ V） Id＝ （ A） 又∵ ?cos － )cos( ??? ＝ 2 BdXI ∕U2= 即得出 )120cos( ??? = 換流重疊角 ? ＝ 176。 179。 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通方向一致，其值應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 α π /2，使 Ud 為負值。178。）次諧波，整流輸出電壓中含有 2 48 等即 24k（ k=1， 2， 3178。178。）次諧波。178。178。 25． 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12k?（ k=1， 2， 3178。 ③ 在兩種電路中，晶閘管的導通及觸發(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。 ∕π＝（ A） 基波因數(shù)為 ?＝ I1∕ I＝ I1∕ Id＝ ?電路 的輸入功率因數(shù)為： ?＝ ? ?cos ＝ cos60176。 ∕π＝ （ A） 基波因數(shù)為 ?＝ I1∕ I＝ I1∕ Id＝ ∕ ＝ ?電路的輸入功率因數(shù)為： ?＝ ? ?cos ＝ cos30176。 ∕ 7π＝ （ A） 22 試分別計算第 3 題和第 13 題電路的輸入功率因數(shù)。 解：第 13 題中，電路為三相 橋式全控整流電路，且已知 Id＝ （ A） 由此可計算出 5 次和 7 次諧波分量的有效值為： I25＝ 6 Id∕ 5π＝ 6 179。 ∕ 5π＝ （ A） I27＝ 2 2 Id∕ 7π ＝ 2 2 179。 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 2 179。變壓器二次側(cè)電流中含有 6k?1(k= 3…… )次的諧波，其中主要的是 7 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。＝ 176。＝ （ 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 )60cos( ??? ＝ γ ＝ 176。 220179。 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=22 0V， ? =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。時的情況。 ud、 iVT1 和 iVT2的波形如下： u di VT 1? tO? tO?I du a u b u c?i VT 2? tO?I dOu a u b u cu 2 16．三相橋式不可控整流電路，阻感負載， R=5 Ω， L=∞ ， U2=220V， XB=Ω，求 Ud、 Id、 IVD、 I2和 ??的值并作出 ud、 iVD 和 i2 的波形。 ? 30176。 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=1 Ω， 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。 ? 60176。＝ 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。 100179。 解： ① ud、 id 和 iVT1 的波形如下： ?? = 6 0 176。＝ （ 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(shè) VT1 不能導通，整流電壓 ud 波形如下： u dO ? t 假設(shè) VT1 被擊穿而短路，則當晶閘管 VT3或 VT5導通時，將發(fā)生電源相間短路，使得 VT VT5也可能分別被擊穿。 100179。 解： ① ud、 id 和 iVT1 的波形如下圖： u d u a u b u ci dO? tO ? tO ? t?i VT1?? = 3 0 176。 。它們在相位上相差 180176。原因如下： 變壓器二次繞組在一個周期內(nèi)：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方向相反，故一周期內(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。 解： ud 、 id 、 iVT 、 iD 的 波 形 如 下 圖 ： 3 u 2O ? tO ? tO ? tu di dO ? tO ? tI dI dI di V T 1i V 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 VT2 的電流有效值為： IVT＝ 31 Id＝ （ A） 流過二極管 VD VD4 的電流有效值為： IVD＝ 32 Id＝ （ 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。 ∕ ＝ 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。＝ (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： UN＝ (2~3)179。 100179。 整流二極管在一周內(nèi)承受的電壓波形如下： 0 ? 2 ? ? t? t? tu 2u V D 2u V 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(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。因此，二 極管承受的電壓不會出現(xiàn)正的部分。 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。 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。＝ （ V） Id＝