【正文】 ? ???? 20 2d )(d)c os1(221 ttLUI = LU?22 =(A) ud與 id的波形如下圖： 0 ? 2 ? ? tu20 ? 2 ? ? tud0 ? 2 ? ? tid 當(dāng) α ＝ 60176。 答：具有變壓器中心抽頭的單相全波可控整流電路，該變壓器沒有直流磁化的問題。 以下分析晶閘管承受最大反向電壓及輸出電壓和電流波形的情況。當(dāng) VT1 導(dǎo)通時(shí)，晶閘管 VT2 通過 VT1 與 2 個(gè)變壓器二次繞組并聯(lián)，所以 VT2 承受的最大電壓為 2 22U 。 對(duì)于電感負(fù)載：（ α ~ π＋α ）期間，單相全波電路中 VT1 導(dǎo)通，單相全控橋電路中 VT VT4 導(dǎo)通，輸出電壓均與電源電壓 u2 相等；（ π ＋ α ~ 2π＋α ）期間，單相全波電路中 VT2 導(dǎo)通，單相全控橋電路中 VT VT3 導(dǎo)通，輸出波形等于 ??u2。 3．單相橋式全控整流電路， U2＝ 100V，負(fù)載中 R＝ 2Ω ， L 值極大，當(dāng) α ＝ 30176。 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。 cos30176。 ＝ 283~424（ V） 具體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。 ∕ ＝ 26~35（ A） 具體數(shù)值可按晶閘管產(chǎn)品系列參數(shù)選取。 解：注意到二極管的特點(diǎn)：承受電壓為正即導(dǎo)通。在電路中器件均不導(dǎo)通的階段，交流電源電壓由晶閘管平衡。 解： ① ud、 id和 i2 的波形如下圖： ② 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 分別為 Ud＝ U2 cosα ＝ 179。 cos30176。 ＝ 283~424（ V） 晶閘管的額定電流為： IN＝ (~2)179。 6. 晶閘管串聯(lián)的單相半控橋（橋中 VT VT2 為晶閘管），電路如圖 211 所示，U2=100V，電阻電感負(fù)載， R=2Ω， L 值很大，當(dāng) ?=60?時(shí)求流過器件電流的有效值，并作出 ud、 id、 iVT、 iD 的波形。 解：假設(shè) ??0? ，當(dāng)負(fù)載為電阻時(shí)， ud的波形如下：當(dāng)負(fù)載為電感時(shí)， ud的波形 如下： 負(fù)載為電阻 負(fù)載為電感 u2O ? tO ? tO ? tudidO ? tO ? tIdIdIdiV T 1iV D 2?? ??? ?u d u a u b u cO ? tu d u a u b u cO ? t?u d u a u b u cO ? tu d u a u b u cO ? t 8 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(dòng)勢相同，其分段布置及其矢量如圖 260 所示，此時(shí)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？ 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(huì)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(diǎn)是同一點(diǎn)嗎？如果不是，它們?cè)谙辔簧喜疃嗌俣龋? 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(diǎn)不是同一點(diǎn)。 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(duì)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(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。u 2uaubucO ? t 9 Ud＝ ?＝ 179。 cos60176。 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。 100179。＝ 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(dòng)勢阻感負(fù)載， R=1Ω， L=∞ ， E=40V， U2=100V， LB=，當(dāng) ?=60?時(shí)求 Ud、 Id與 ??的數(shù)值，并畫出整流電壓 ud的波形。u2uduabuacubcubaucaucbuabuacuaⅠ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ ⅥubucO ? t? t1O ? tid? tO? tOiVT1 10 解：考慮 LB 時(shí)，有： Ud ＝ α － 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。 =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：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。 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： ①當(dāng) LB＝ 0時(shí)： Ud＝ ＝ 179。 cos60176。－ 60176。 ud、 IVT1 和 IVT2 的波形如下： 13 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。 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。 20．試計(jì)算第 3 題中 i2 的 7 次諧波分量的有效值 I2 I2 I27。 ∕ 3π＝ （ A） I25＝ 2 2 Id∕ 5π ＝ 2 2 179。 ∕ 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。 ∕ 5π＝ （ A） I27＝ 6 Id∕ 7π＝ 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。＝ ② 第 13 題中基波電流的有效值： I1＝ 6 Id∕π＝ 6 179。＝ 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。 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。178。）次諧波，整流輸出電壓中含有 1 24 等即 12k（ k=1， 2， 3178。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。178。）次 15 諧波。 27．三相全控橋變流器，反電動(dòng)勢阻感負(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。 179。 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。 =176。 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。 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?。 解：整流變壓器接法如下圖所示 ： 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)。又因?yàn)镽C 濾波已使同步信號(hào)滯后 30176。就可以了。 BCAabcsasbsc s a s b s c ABC s a s b s csasbsc 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 abcABC 17 第 5 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。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。輸出電壓小于電源電壓，起到降壓的作用。 解：由于 L 值極大，故負(fù)載電流連續(xù)，于是輸出電壓平均