【正文】 具有備用功能，各斬波單元之間 互為備用，總體可靠性提高。 解：需使電動(dòng)機(jī)工作于反轉(zhuǎn)電動(dòng)狀態(tài)時(shí)，由 V3和 VD3構(gòu)成的降壓斬波電路工作，此時(shí)需要 V2保持導(dǎo)通，與V3和 VD3構(gòu)成的降壓斬波電路相配合。 解：電流可逆斬波電路中， V1和 VD1構(gòu)成降壓斬波電路，由電源向直流電動(dòng)機(jī)供電，電動(dòng)機(jī)為電動(dòng)運(yùn)行，工作于第 1象限； V2和 VD2構(gòu)成升壓斬波電路，把直流電動(dòng)機(jī)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芊答伒诫娫矗闺妱?dòng)機(jī)作再生制動(dòng)運(yùn)行，工作于第 2象限。 7．試?yán)L制 Speic斬波電路和 Zeta斬波電路的原理圖，并推導(dǎo)其輸入輸出關(guān)系。于是可得出輸出電壓 Uo與電源電壓 E的關(guān)系： EEtT tEttU ??????? 1ononof fono 兩個(gè)電路實(shí)現(xiàn)的功能是一致的，均可方便的實(shí)現(xiàn)升降壓斬波。因此， B點(diǎn)電壓 uB的平均值為CoffB UTtU ?（ UC為電容電壓 uC的平均值），又因電感 L1的電壓平均值為零，所以Cof fB UTtUE ??。 假設(shè)電容 C很大使電容電壓 uC的脈動(dòng)足夠小時(shí)。輸出電壓的極性與電源電壓極性相反。 Cuk 斬波電路的基本原理：當(dāng) V 處于通態(tài)時(shí)， E— L1— V回路和 R— L2— C— V回路分別流過電流。于是： offoon tUtE ??? 所以輸出電壓為： EEtT tEttU ??????? 1ononof fono 改變導(dǎo)通比 ，輸出電壓既可以比電源電壓高，也可以比電源電壓低?？梢?，負(fù)載電壓極性為上負(fù)下正，與電源電壓極性相反。同時(shí)，電容 C維持輸出電壓基本恒定并向負(fù)載 R供電。 解：輸出電壓平均值為： Uo = EtToff= 50254040 ?? =(V) 輸出電流平均值為： Io =RUo = =(A) 6．試分別簡述升降壓斬波電路和 Cuk斬波電路的基本原理，并比較其異同點(diǎn)。當(dāng)電路工作于穩(wěn)態(tài)時(shí)，一個(gè)周期 T中電感 L積蓄的能量與釋放的能量相等，即： ? ? o f f1oon1 tIEUtEI ?? 化簡得： EtTEt ttU of fof f of fono ??? 式中的 1/ off ?tT ，輸出電壓高于電源電壓，故稱該電路為升壓斬波電路。當(dāng)V 處于斷態(tài)時(shí) E 和 L 共同向電容 C 充電并向負(fù)載 R 提 供能量。當(dāng)V 處于通態(tài)時(shí)，電源 E 向電感 L 充電，充電電流基本恒定為 I1，同時(shí)電容 C 上的電壓向負(fù)載 R 供電，因 C值很大，基本保持輸出電壓為恒值 Uo。 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 = ETton = 203100? =15(V) Io = REU Mo = ? =10(A) Imax= ???????? ??? ??ee=(A) Imin= ???????? ???ee =(A) 4．簡述圖 32a 所示升壓斬波電路的基本工作原理。 解：由題目已知條件可得： m= EEM =1010 = τ =RL = = 當(dāng) ton=5μ s時(shí)，有 ρ =?T = =?ont = 由于 11?????ee= ??ee=m 所以輸出電流連續(xù)。 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= ETton = 5020200? =80(V) 輸出電流平均值為 Io = REU Mo = 103080? =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=20μ s，當(dāng) ton=5μ s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)。輸出電壓小于電源電壓，起到降壓的作用。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。 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 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。就可以了。又因?yàn)?RC 濾波已使同步信號(hào)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(duì)應(yīng)于α =90?，此時(shí) Ud=0，處于整流和逆變的臨界點(diǎn)。 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 ~ 120?，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 ~ 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(gè)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。 27．三相全控橋變流器，反電動(dòng)勢(shì)阻感負(fù)載， R=1Ω， L=∞， U2=220V， LB=1mH，當(dāng) EM=400V， =60?時(shí)求 Ud、 Id 與 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 )－Δ Ud Δ Ud＝ 3XBId∕π Id＝（ Ud－ EM）∕ R 三式聯(lián)立求解，得 Ud＝ [ U2R cos(π β )＋ 3XBEM]∕ (π R＋ 3XB)＝－ （ V） Id＝ （ A） 由下式可計(jì)算換流重疊角： ?cos － )cos( ??? ＝ 2XBId∕ 6 U2＝ )120cos( ??? ＝ γ ＝ ?－ 120?＝ ? 送回電網(wǎng) 的有功功率為 P= RIIE ddM 2|| ? =400179。）次諧波。178。178。 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 24k?1（ k=1， 2， 3178。178。）次諧波，整流輸出電壓中含有 1 24等即 12k（ k=1，2， 3178。178。 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(duì)電網(wǎng)的干擾。＝ 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。＝ ②第 13題中基波電流的有效值： I1＝ 6 Id∕π＝ 6 179。 解：①第 3題中基波電流的有效值為： I1＝ 2 2 Id∕π＝ 2 2 179。 ∕ 5π＝ （ A） I27＝ 6 Id∕ 7π＝ 6 179。 ∕ 7π＝ （ A） 21．試計(jì)算第 13題中 i2的 7次諧波分量的有效值 I2 I27。 ∕ 3π＝ （ A） I25＝ 2 2 Id∕ 5π＝ 2 2 179。 20．試計(jì)算第 3題中 i2的 7次諧波分量的有效值 I2 I2 I27。 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。 ud、 IVT1和 IVT2的波形如下： u2udiV T 1? tO? tO? tOuaubucuabuacubcubaucaucbuabuacⅠ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ ⅥIdiV T 2? tOId 18．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。－ 60176。 cos60176。 解：①當(dāng) LB＝ 0時(shí)： Ud＝ ＝ 179。 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。 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。 =176。 解：考慮 LB時(shí)，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 即得出 )30cos( ??? = 換流重疊角 ＝ 176。 =176。 解：考慮 LB時(shí)，有 ： 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。 cos60176。u2uduabuacubcubaucaucbuabuacuaⅠ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ ⅥubucO ? t? t1O ? tid? tO? tOiVT1 ② Ud、 Id、 IdT和 IVT分別如下 Ud＝ ＝ 179。 13．三相橋式全控整流電路， U2=100V，帶電阻電感負(fù)載， R=5Ω， L值極大，當(dāng) =60?時(shí)，要求： ① 畫出 ud、 id和 iVT1的波形； ② 計(jì)算 Ud、 Id、 IdT和 IVT。 cos60176。u 2uaubucO ? t ② Ud、 Id、 IdT和 IVT分別如下 Ud＝ ＝ 179。 11．三相半波可控整流電路， U2=100V，帶電阻電感負(fù)載， R=5Ω， L值極大，當(dāng) =60?時(shí)，要求： ① 畫出 ud、 id和 iVT1的波形； ② 計(jì)算 Ud、 Id、 IdT和 IVT。它們?cè)谙辔簧舷嗖?180176。原因如下： 變壓器二次繞組在一個(gè)周期內(nèi)：當(dāng) a1c2對(duì)應(yīng)的晶閘管導(dǎo)通時(shí)， a1的電流向下流， c2的電流向上流；當(dāng) c1b2 對(duì)應(yīng)的晶閘管導(dǎo)通時(shí)， c1 的電流向下流， b2 的電流向上流；當(dāng) b1a2對(duì)應(yīng)的晶閘管導(dǎo)通時(shí)， 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(shí)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(huì)被直流磁化。 解： ud、 id、 iVT、 iD的波形如下圖： u2O ? tO ? tO ? tudidO ? tO ? tIdIdIdiV T 1iV D 2?? ??? ? 負(fù)載電壓的平均值為： 2 )3/c os ()(ds i n21 23 2d ???? ?? ??? ? UttUU＝ （ V） 負(fù)載電流的平均值為： Id＝ Ud∕ R＝ ∕ 2＝ （ A） 流過晶閘