【正文】 2。 3．單相橋式全控整流電路， U2＝ 100V，負載中 R＝ 2Ω， L 值極大，當α＝ 30176。 解：① ud、 id、和 i2的波形如下圖： u2O ? tO ? tO ? tudidi2O ? tIdId???? 11 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：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 ： u2O ? tO ? tO ? tudidi2O ? tIdIdId???? 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，電阻電感負載， R=2Ω， L值很大，當 =60?時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? ，當負載為電阻時， ud的波形如下： 15 u d u a u b u cO ? tu d u a u b u cO ? t? 當負載為電感時， ud的波形如下： u d u a u b u cO ? tu d u a u b u cO ? t 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，每段的電動勢相同，其分段布置及其矢量如圖 260所示，此 時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？ a1A B CNnNABCn圖 2 6 0b1c1a2b2c2 a1b1c1a2b2c2 圖 260 變壓器二次繞組的曲折接法及其矢量圖 16 答：變壓器鐵心不會被直流磁化。 9．三相半波整流電路的共陰極接法與共陽極接法， a、 b 兩相的自然換相點是同一點嗎？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不是同一點。 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)脈沖對同一相來 說，例如都是 a 相，在相位上差多少度？ 答：相差 180176。 解：① ud、 id和 iVT1的波形如下圖： uduaubucidO? tO ? tO ? t?iVT1?? = 3 0 176。 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，電阻負載，如果有一個晶閘管不能導(dǎo)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(dǎo)通，整流電壓 ud波形如下： udO ? t 18 假設(shè) VT1被擊穿而短路，則當晶閘管 VT3或 VT5導(dǎo)通時，將發(fā)生電源相間短路，使得 VT VT5也可能分別被擊穿。 解：① ud、 id和 iVT1的波形如下： ?? = 6 0 176。 100179。＝ 117（ V） Id＝ Ud∕ R＝ 117∕ 5＝ （ A） IDVT＝ Id∕ 3＝ ∕ 3＝ （ A） IVT＝ Id∕ 3 ＝ ∕ 3 ＝ （ A） 19 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。 60176。 最后，作出整流電壓 Ud的波形如下： O?? tO ? t?udu 2 20 15．三相半波可控整流電 路，反電動勢阻感負載， U2=100V， R=1Ω， 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。 30176。 ud、 iVT1和 iVT2的波形如下： 21 u di VT 1? tO? tO?I du a u b u c?i VT 2? tO?I dOu a u b u cu2 16．三相橋式不可控整流電路，阻感負載， R=5Ω， L=∞， U2=220V，XB=，求 Ud、 Id、 IVD、 I2和 的值并作出 ud、 iVD和 i2的波形。時的情況。 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=220V， =60?，當① LB=0 和② LB=1mH 情況下分別求 Ud、 Id的值 ，后者還應(yīng)求 并分別作出 ud與 iT的波形。 220179。＝ （ V） 23 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。＝ 176。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。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。 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。 ∕ 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 ＝ I1∕ I＝ I1∕ Id＝ ∕ ＝ 電路的輸入功率因數(shù)為： ＝ ?cos ＝ cos30176。 ∕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。 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。 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。178。178。）次諧波。178。）次諧波，整流輸出電壓中含有2 48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α π /2，使 Ud為負值。 179。 1=(W) 28．單相全控橋，反電動勢阻感負載， R=1Ω， L=∞， U2=100V，L=，當 EM=99V， =60?時求 Ud、 Id和 的值。 120176。 29．什么是逆變失?。咳绾畏乐鼓孀兪。? 答：逆變運行時，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 29 為順向串聯(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 。 30．單相橋式全控整流電路、三相橋式全控整流電路中，當負載分別為電阻負載或電感負載時，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，當負載為電阻負載時，要求的晶閘管移相范圍是 0 ~ 180?，當負載為電感負載時，要求的晶閘管移相范圍是 0 ~ 90?。 31．三相全控橋，電動機負載，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 30?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。該點與鋸齒波的中點重合，即對應(yīng)于同步信號的 300?，所以同步信號滯后 ua 180176。所以同步信號只要再 滯后 150176。 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。而無源逆變電路的交流側(cè)直接和負載聯(lián)接。全控型器件采用此換流方式。 負載換流：由負載提供換流電壓，當負載為電容性負載即負載電流超前于負載電壓時，可實現(xiàn)負載換流。通常是利用附加電容上的能量實現(xiàn)，也稱電容換流。 3．什么是電壓型逆變電路？什么是電流型逆變電路？二者各有什么特點。直流側(cè)電壓基本無脈動，直流回路呈現(xiàn)低阻抗。而交流側(cè)輸出電流波形和相位因 負載阻抗情況的不同而不同。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無功能量提供通道，逆變橋各臂都并聯(lián)了反饋二極管。直流側(cè)電流基本無脈動，直流回路呈現(xiàn)高阻抗。而交流側(cè)輸出電壓波形和相位則因負載阻抗情況的不同而不同。因為反饋無功能量時直流電流并不反向，因此不必像電壓型逆變電路那樣要給開關(guān)器件反并聯(lián)二極管。為了給交流側(cè)向直流側(cè)反饋的無功能量提供通道，逆變橋各臂都并聯(lián)了反饋二極管。 在電流型逆變電路中，直流電流極性 是一定的，無功能量由直流側(cè)電感來緩沖。 5. 三相橋式電壓型逆變電路， 180176。試求輸出相電壓的基波幅值 UUN1m和有效值 UUN輸出線電壓的基波幅值 UUV1m和有效值 UUV輸出線電壓中 5次諧波的有效值 UUV5。 7．串聯(lián)二極管式電流型逆變電路中，二極管的作用是什么？試分析換流過程。 以 VT1和 VT3之間的換流為例，串聯(lián)二極管式電流型逆變電路的換流過程可簡述如下： 給 VT3施加觸發(fā)脈沖，由于換流電容 C13電壓的作用，使 VT3導(dǎo)通，而 VT1被施以反向電壓而關(guān)斷。因放電電流恒為 Id，故稱恒流放電階段。