【正文】 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。時(shí)，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。100179。＝(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(gè)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：8UN＝(2~3)179。∕＝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。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)a = 0176。原因如下：變壓器二次繞組在一個(gè)周期內(nèi)：當(dāng) a1c2 對應(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 120176。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，它們在相位上差多少度？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a，那末共陰極組的觸發(fā)脈沖與共陽極組的觸發(fā)脈沖對同一相來說，例如都是 a 相，在相位上差多少度？答：相差 180176。時(shí)，要求：① 畫出 ud、id 和 iVT1 的波形；② 計(jì)算 Ud、Id、IdT 和 IVT。100179。＝（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(fù)載，如果有一個(gè)晶閘管不能導(dǎo)通，此時(shí)的整11u流電壓 ud 波形如何？如果有一個(gè)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(dǎo)通，整流電壓 ud 波形如下：udOwt假設(shè) VT1 被擊穿而短路，則當(dāng)晶閘管 VT3 或 VT5 導(dǎo)通時(shí)，將發(fā)生電源相間短路，使得 VTVT5 也可能分別被擊穿。時(shí)，要求：① 畫出 ud、id 和 iVT1 的波形；② 計(jì)算 Ud、Id、IdT 和 IVT。u2 uaubucOwt1wtudOidOiVT1OuabⅠ Ⅱ Ⅲ Ⅳ Ⅴ Ⅵuac ubc uba uca ucb uab uacwtwtwt②Ud、Id、IdT 和 IVT 分別如下Ud＝＝179。cos60176。時(shí)求 Ud、Id 與g 的數(shù)值，并畫出整流電壓 ud 的波形。 + g ) =換流重疊角g ＝ 176。=176。時(shí)、E=50V 時(shí) Ud、Id、g 的值并作出 ud 與 iVT1 和 iVT2 的波形。 + g ) =換流重疊角g ＝ 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＝－ΔUdΔUd＝3XBId∕πId＝Ud∕R解方程組得：Ud＝ ∕（1＋3XB/πR）＝（V）Id＝（A）又∵cosa － cos(a + g ) ＝2 I d X B ∕ 6 U2即得出cos g =14換流重疊角g ＝176。當(dāng)①LB=0 和②LB=1mH 情況下分別求 Ud、Id 的值，后者還應(yīng)求g 并分別作出 ud 與 iT 的波形。220179。＝（V）Id＝（Ud－E）∕R＝（－200）∕1＝（A）②當(dāng) LB＝1mH 時(shí)Ud＝－ΔUdΔ Ud＝3XBId∕πId＝（Ud－E）∕R解方程組得：Ud＝（ cosα＋3XBE）∕（πR＋3XB）＝（V）Id＝（A）ΔUd＝（V）15又∵ cosa － cos(a + g ) ＝2XBId∕ 6 U2cos(60176。－60176。ud、IVT1 和 IVT2 的波形如下：u2OuaubucwtudⅠuabⅡuacⅢubcⅣubaⅤucaⅥucbuabuacOiVT1OiVT2OIdIdwtwtwt18．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。1(k=3……)次的諧波，其中主要的是 7 次諧波。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16Id＝（A）于是可得：I23＝2 2 Id∕3π＝2 2 179。∕5π＝（A）I27＝2 2 Id∕7π＝2 2 179。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 ＝ 6 179。∕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)。∕π ＝（A）基波因數(shù)為 n＝I1∕I＝I1∕Id＝∕＝電路的輸入功率因數(shù)為：l＝n cosa ＝ cos30176。∕π ＝（A）基波因數(shù)為 n＝I1∕I＝I1∕Id＝電路的輸入功率因數(shù)為：l＝n cosa ＝ cos60176。17③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。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 12k177。178。）次諧波，整流輸出電壓中含有 124 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 24k177。178。）次諧波，整流輸出電壓中含有 248 等即 24k（k=1，2，3178。178。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。時(shí)求 Ud、Id 與g 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 )－ΔUdΔ Ud＝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：cosa － cos(a + g ) ＝2XBId∕ 6 U2＝cos(120176。－120176。18送回電網(wǎng)的有功功率為P= | EM I d | I d2 R =400179。179。時(shí)求 Ud、Id 和g 的值。 + g ) =換流重疊角g ＝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。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。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。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。對應(yīng)于α=90176。該點(diǎn)與鋸齒波的中點(diǎn)重合，即對應(yīng)于同步信號的 300176。又因?yàn)镽C 濾波已使同步信號滯后 30176。就可以了。AsaAcBsbbsbscsascsbCscsaCsaBasbsc各晶閘管的同步電壓選取如下表：晶閘管同步電壓VT1usbVT2usaVT3uscVT4usbVT5usaVT6usc20第 4 章逆變電路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。2．換流方式各有那幾種？各有什么特點(diǎn)？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(jìn)行換流。電網(wǎng)換流：由電網(wǎng)提供換流電壓，只要把負(fù)的電網(wǎng)電壓加在欲換流的器件上即可。強(qiáng)迫換流：設(shè)置附加換流電路，給欲關(guān)斷的晶閘管強(qiáng)迫施加反向電壓換流稱為強(qiáng)迫換流。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(fù)載換流和強(qiáng)迫換流 3 種方式。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(diǎn)是：①直流側(cè)為電壓源，或并聯(lián)有大電容，相當(dāng)于電壓源。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(fù)載阻抗角無關(guān)。③當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)需要提供無功功率，直流側(cè)電容起緩沖無功能量的作用。電流型逆變電路的主要特點(diǎn)是：①直流側(cè)串聯(lián)有大電感，相當(dāng)于電流源。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(fù)載阻抗角無關(guān)。21③當(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)需要提供無功功率，直流側(cè)電感起緩沖無功能量的作用。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(dāng)交流側(cè)為阻感負(fù)載時(shí)需要提供無功功率，直流側(cè)電容起緩沖無功能量的作用。當(dāng)輸出交流電壓和電流的極性相同時(shí)，電流經(jīng)電路中的可控開關(guān)器件流通，而當(dāng)輸出電壓電流極性相反時(shí)，由反饋二極管提供電流通道。當(dāng)需要從交流側(cè)向直流側(cè)反饋無功能量時(shí)，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。導(dǎo)電方式，Ud=100V。解：輸出相電壓的基波幅值為U UN1m =輸出相電壓基波有效值為：2U dp= d =(V)U UN1 =輸出線電壓的基波幅值為U UN1m2= d =45(V)U UV1m =輸出線電壓基波的有效值為2 3U dp= d =110(V)U UV1 =U UV1m2=6pU d = d =78(V)輸出線電壓中五次諧波 uUV5 的表達(dá)式為：其有效值為：uUV5 =2 3U d5psin 5wtU UV5 =2 3U d5 2p=(V)6．并聯(lián)諧振式逆變電路利用負(fù)載電壓進(jìn)行換相，為保證換相應(yīng)滿足什么條件？答：假設(shè)在 t 時(shí)刻觸發(fā) VTVT3 使其導(dǎo)通，負(fù)載電壓 uo 就通過 VTVT3 施加在 VT22VT4 上，使其承受反向電壓關(guān)斷，電流從 VTVT4 向 VTVT3 轉(zhuǎn)移，觸發(fā) VTVT3時(shí)刻 t 必須在 uo 過零前并留有足夠的裕量，才能使換流順利完成。答：二極管的主要作用，一是為換流電容器充電提供通道，并使換流電容的電壓能夠得以保持，為晶閘管換流做好準(zhǔn)備；二是使換流電容的電壓能夠施加到換流過程中剛剛關(guān)斷的晶閘管上，使晶閘管在關(guān)斷之后能夠承受一定時(shí)間的反向電壓，確保晶閘管可靠關(guān)斷，從而確保晶閘管換流成功。直流電流 Id 從 VT1 換到 VT3 上，C13 通過 VDU 相負(fù)載、W 相負(fù)載、VDVT直流電源和 VT3 放電，如圖 516b 所示。在 C13 電壓 uC13 下降到零之前，VT1 一直承受反壓，只要反壓時(shí)間大于晶閘管關(guān)斷時(shí)間 tq，就能保證可靠關(guān)斷。如忽略負(fù)載中電阻的壓降，則在 uC13=0 時(shí)刻后，二極管 VD3 受到正向