发布时间 : 星期六 文章电力电子习题2更新完毕开始阅读585d2bd0b14e852458fb5796
流过续流二极管VD的电流有效值为 IDR=当??60?时，有
???180??30?Id=*12.3=9.4A 2?360?1?cos60?=74.3V 2u74.3 Id=d==9.9A
Rd7.5 ud=0.45*220*IdT???180??60??9.9?3.3A =I=
2?d360????180??60??9.9?5.7A IT=Id=?2?360???180??60? IdDR=Id=?9.9?6.6A ?2?360???180??60? IDR?Id??9.9?8.1A ?2?360要使IdDR?IdT, 只需满足
????????，即??0 2?2?4．图2-17是中小型发电机采用的单相半波自激稳压可控整流电路。当发电机满负荷运行时，相电压为220V，要求的励磁电压为40V。已知：励磁线圈的电阻为2Ω，电感量为0.1H。试求：晶闸管和续流二极管的电流平均值和有效值各是多少？晶闸管和续流二极管可能承受的最大电压各是多少？并选择晶闸管和续流二极管的型号。
图2-17 习题4图
1?cos? 2V时 当励磁电压即ud?40解：由ud?0.45u22ud2?40?1??1??0.19
0.45u20.45?220? ??101ud40??20A Id?R2 由于wL?3.14?,R?2?,wL??R,可认为是大电感负载
cos?? 流过晶闸管的电流平均值为 IdT????180??101?Id??20?4.4A 2?360? 流过晶闸管的电流有效值为 IT????79?Id??20?9.4A 2?360? 流过续流二极管的电流平均值为
IdDR????180??101?Id??20?15.6A 2?360? 流过续流二极管的电流的有效值为 IDR????180??101?Id??20?17.7A 2?360? 晶闸管的最大正反向峰值电压均为 uTM?2u2?311V
二极管承受的正向电压为
uDRM?2ud?56.6V
反向电压为
uRRM?2u2?311V，
考虑安全裕量取2，则晶闸管额定电流大于等于
IT(AV)?2IT2?9.4??12A 1.571.57额定电压大于等于622V，晶闸管型号为KP20—8
5．在可控整流电路中，若负载是纯电阻，试问电阻上的电压平均值与电流平均值的乘积是否就等于负载消耗的有功功率？为什么？若是大电感负载呢？
答：负载功率不等于平均功率。因为负载功率P=UI，现在负载上是副正弦的电流，电压波形。除直流分量Id,ud外，还有一系列谐波I1,I2,I3....;u1,u2,u3,...,相同频率的谐波
电压，电流的乘积组成谐波功率p1,p2,p3...，而总的有功功率P?所以，负载功率P大于平均功率Pd?udId。
当大电感负载时，负载功率等于电流平均值与电压平均值的乘积，P?Pd?udId因为，虽然ud的波形存在谐波电压，但id是恒定的直流，不含谐波分量，而功率是同次谐波电压，电流的乘积，所以负载功率等于电流平均值与电压平均值的乘积，即P?Pd。
6．图2-18是单相双半波电路，其整流变
压器要有中心抽头。试分析：（1）此电路中变压器还存在直流磁化的问题吗？（2）绘出??60?时，电阻性负载时的直流输出电压ud及晶闸管VT1所承受的电压uT1的波形，并与单相桥式全控整流电路时相比较；（3）说明晶闸管所承受的最大正反向电压是多少。
原题为画?=60?的波形，改画?=45?的波形。
解：（1）理想变压器
22pd?p12?p2?...
图2-18 习题6图
式中w2为变压器副端匝数，?为磁通 则d?? u2(t)?w2d? dtu2(t)u(t)dt，?d???2dt w2w2? 当VT1导通时
?2
d??????12u2sinwtd(wt)
2u2(co?s?1)
??2??2??1? 当VT2导通时
?32?
d???????22u2sinwtd(wt)
? ??2??3??2??2u2(co?s?1) 在一个周期内变压器铁心中的总磁通增量 ?????1???2?0
所以，该变压器铁心不存在直流磁化 （2）波形
习题2－6图 （a）
（3）晶闸管承受的最大正向电压为 uDRM?2u2
晶闸管承受的最大反向电压为
uRRM?22u2
7．上面习题6的电路，若改为大电感负载并加续流二极管，并已知半绕组电压的有效值为110V，Rd?10?。计算：（1）??30?时直流输出电压的平均值Ud、直流电流Id；（2）若考虑2倍裕量，试选择晶闸管及续流二极管的型号。
解：由Ud?0.9U2当?=30
?1?cos? 21?cos30?Ud?0.9*110*?92.4V2
Ud92.4Id???9.2ARd10流过晶闸管的电流有效值为
IT?12Id?12*9.2?6.5A
晶闸管承受的最大电压为22U2=311V 续流二极管承受的最大电压为22u2=311V 考虑2倍裕量,晶闸管额定电压为
UTn?2UTM?2*311?622V
晶闸管额定电流为
IT(AV)?2IT2*6.5??8.3A 1.571.57晶闸管的型号为KP10-8
8．单相桥式全控整流电路，大电感负载，交流侧电流有效值为110V，负载电阻Rd为4Ω，计算当??30?时，（1）直流输出电压平均值Ud、输出电流的平均值Id；（2）若在负载两端并接续流二极管，其Ud、Id又是多少？此时流过晶闸管和接续流二极管的电流平均值和有效值又是多少？（3）画出上述两种情况下的电压电流波形（ud、id、iT1、iDR）。
原题为?=30?，改为?=60? 解：（1）因为是大电感负载，所以
Ud?0.9U2cos?
当?=60?时
Ud?0.9*110*cos60??49.5VId?Ud49.5??12.4ARd41?cos? 2
（2）负载两端并接续流二极管后，有
Ud?0.9U2?=60?时，
Ud=0.9*110*
1?cos60??74.25V 2U74.25Id?d??18.6A
Rd4流过晶闸管的电流平均值，有效值为
???180??60?Id?*18.6?6.2A2?360?
???180??60?IT?Id?*18.6?10.7A2?360?IdT?流过续流二极管的电流平均值有效值为
IdDR?IDR2??60?Id?Id?*18.6?6.2A2??180?
?60??Id?*18.6?10.7A?180?（3）波形