电力电子技术王云亮第二版第章答案.docx

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1、精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -第 2 章 可控整流器与有源逆变器习题解答2-1 具有续流二极管的单相半波可控整流电路，电感性负载，电阻为5 ,电感为 0.2H，电源电压 U 2 为 220V ，直流平均电流为10A，试计算晶闸管和续流二极管的电流有效值，并指出其电压定额。解：由直流输出电压平均值Ud 的关系式：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Ud0.45U 2 1cos 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结已知直流平均电流Id 为 10A ，故得：可编辑资料

2、 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Ud可以求得掌握角 为：cosI dR102U d1550 A25010可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结就 =90。0.45U 20.45220可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结所以，晶闸管的电流有效值求得，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结I VT1Id 2 dt 2Id2 I d221 I d5A2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结续流二极管的电流有效值为：IVD RI d8.66 A2可编辑资料 -

3、 - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结晶闸管承担的最大正、反向电压均为电源电压的峰值U M2U 2 ，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结考虑 23 倍安全裕量，晶闸管的额定电压为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结U TN2 3 U M2 3311622 933V可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结续流二极管承担的最大反向电压为电源电压的峰值U M2U 2 ，考虑 23 倍安全裕量，续流二极管的额定电压为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结U TN2 3 U M2 3311622 933V可编辑资料

4、- - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页，共 15 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -2-2 具有变压器中心抽头的单相双半波可控整流电路如图2-44 所示，问该变压器是否存在直流磁化问题。试说明晶闸管承担的最大反向电 压是多少？当负载是电阻或者电感时，其输出电压和电流的波形与单 相全控桥时是否相同。解：由于单相双半波可控整流电路变压器二次测绕组中，正负半周

5、内上下绕组内电流的方向相反，波形对称， 其一个周期内的平均电流为零，故不会有直流磁化的问题。分析晶闸管承担最大反向电压及输出电压和电流波形的情形：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 1） 以晶闸管VT2 为例。当VT1 导通时，晶闸管VT2 通过 VT1 与2个变可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结压器二次绕组并联，所以VT2 承担的最大电压为22U 2 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 2）当单相全波整流电路与单相全控桥式整流电路的触发角相同时，对于电阻负载：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名

6、师归纳总结（ 0 ）期间无晶闸管导通，输出电压为0。（）期间，单相全可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结波电路中 VT1 导通，单相全控桥电路中VT1 、VT4 导通，输出电压均与可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结电源电压u2 相等。 期间，均无晶闸管导通，输出电压为0。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 2期间，单相全波电路中VT2 导通，单相全控桥电路中VT2 、VT3可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结导通，输出电压等于u2 。对于电感负载：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结

7、（）期间，单相全波电路中 VT1 导通，单相全控桥电路中VT1 、可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结VT4 导通，输出电压均与电源电压u2 相等。（ 2）期间，单可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页，共 15 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品

8、名师归纳总结相全波电路中VT2 导通，单相全控桥电路中VT2 、VT3 导通，输出波形可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结等于u2 。可见，两者的输出电压相同，加到同样的负载上时，就输出电流也相同。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2-3 单相桥式全控整流电路， 电阻性负载， U 2220V，RL2，30，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结试运算可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(1) 输出电压U d 和输出电流I d 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(2) 晶闸管额定电压和额定电流。解：（1）输出电压平均值为：可编辑资料

9、 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Ud0.9U 2 1cos 20.92201cos30 2184.7V可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结输出电流为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结IUd184.7dRL292.35A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（2）晶闸管承担的最大反向电压为电源电压的峰值2U 2，考虑可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结23 倍的安全裕量，晶闸管的额定电压为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结U TN2 3 UM622 933V可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结晶闸管流过的电流为负载

10、电流的一半，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结I TU 2Rsin 24276A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结考虑 1.52 倍的安全裕量，晶闸管的额定电流为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结I T AV 1.5 2I T1.5773 96 A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页，共 15 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 -

11、- - 欢迎下载精品名师归纳总结2-4 单相桥式全控整流电路，U 2100V，负载中 RL2， L 值极大，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结反电势 E=60V ，当=30时，求：（1）画出 ud , i d 和 i 2 的波形。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（2）整流输出平均电压U d 、电流Id 及变压器二次侧电流有效值I 2 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（3）考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。解： 1ud, id ,和 i 2 的波形如下图：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 2）输出平均电压Ud ，电流I

12、d ，变压器二次电流有效值I 2 分别为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Ud0.9U 2 cos0.9100cos3077.97 V可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结IdU dE R77.9760 28.99 A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结I 2I d8.99 A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 3）晶闸管承担的最大反向电压为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2U 21

13、002141.4 A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页，共 15 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -考虑 23 倍的安全裕量，晶闸管的额定电压为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结U TN2 3141.4283 424V 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结流过晶闸管的电流有效值为：可编辑资料 - - - 欢迎下

14、载精品名师归纳总结ITI d26.34 A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结考虑 1.52 倍的安全裕量，晶闸管的额定电流为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结I T AT1.5 26.34 /1.576.06 8.08 A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2-5 单相桥式全控整流电路接电阻性负载，要求输出电压0100V 连续可调， 30V 以上要求负载电流达到20A 。采纳由 220V 变压器降压可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结供电，最小掌握角min30 .试求：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 1）沟通侧电流有效值

15、。（2）挑选晶闸管电压、电流定额。解：（1）沟通侧输出电压有效值为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结d2U12Usintdt= 0.9U 21 cos 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结min =30，此时输出电压最大，代入上式得到：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1U d0.9U 2cos 20.9U1cos 302100可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2得， U 2 =119VU d =30100V变化时， I d20A，由于在30V时，导通角小，因此此时的电流有效值最大，此时R=1.5，触发角为可编辑资料 - - - 欢迎下

16、载精品名师归纳总结1U d0.9U 2116cos 20.91191cos302可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结沟通侧电流有效值为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页，共 15 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结IU 22R1 sin 2 238A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 2）晶闸管承担的最大正反

17、向电压的最大值为2U 2 ，考虑 23 倍的安全裕量，晶闸管电压定额为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结U TN2 32U 2282.8 424V可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结晶闸管电流是输出电流的二分之一，考虑1.52 倍的安全裕量，就晶闸管的额定电流为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结I T AV 1.5 2 I T1.571.5 2 I 21.57226 34 A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2-6 在单相桥式全控整流电路中，如有一晶闸管由于过流烧毁断路，画出此时输出电压波形。 假如有一晶闸管由于过流烧成短路，结果又可编

18、辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结会怎样？解： 假设VT 1 由于过流烧毁断路，就整流电压ud 波形与单相半波可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结整流电路的波形一样，相位差180 度。假设 VT 1 因过流而短路， 就当晶闸管 VT 2 导通时， 将发生电源相间可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结短路，使得VT 2 也可能由于过流而烧毁。假如VT 2 由于过流烧毁断路，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结就整流电压 ud 波形如上图所示，相位差180 度。假如VT 2 由于过流烧可编辑资料 - - -

19、 欢迎下载精品名师归纳总结毁而短路，就会引起变压器和电源过流。2-7 单相桥式全控整流电路中给电阻性负载供电和给反电势负载蓄电池供电， 在流过负载电流平均值相同的情形下，哪一种负载的晶闸管额定电流应选得大一些？为什么？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 6 页，共 15 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -答：反电势负载蓄电池时晶闸管额定电流应当大一些。由于在反电动势负载时，晶闸管导通角变小，波

20、形系数变大，负载电流平均值相同的情形下，有效值电流变大，故要求晶闸管的额定电流比较大。2-8 三相半波整流电路中，假如U 相电压消逝，试画出在电阻性负载可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结与电感性负载下的整流电压波形解 假设=0，当负载为电阻时，U d 的波形如下：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结当负载为电感时，U d 的波形如下：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 7 页，共 15 页 - - -

21、 - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2-9 三相半波可控整流电路，电阻性负载。已知U 2220V , RL20，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结当=90时，试运算Ud , I d 并画出uT1, id , ud波形。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解： 由输出电压平均值的关系式可求得：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结U d0.675U 2

22、1cos60.6752201cos6274.25V可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结输出电流平均值为：IdUd RL74.25203.7125A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2-10三相半波整流电路，已知U 2110V , RL0.5，大电感负载，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结当=45时，试运算U d , Id 并画出uT 1, id ,ud 波形。假如在负载端并接续可编辑资料 - - - 欢迎下载精品

23、名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结流二极管，试运算流过晶闸管的电流平均值IdT、有效值I T 和续流二可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结极管的电流平均值I dDR 、有效值I DR 。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解： 由输出电压平均值的关系式可求得：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Ud1.17U2 cos1.17110cos4591V可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结输出电流平均值为：Ud91I d182 ARL0.5并接续流二极管时，输出电压平均值为:可编

24、辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Ud输出电流平均值为：0.675U21cos693.47V可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结IUd93.47dRL0.5186.94 A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结晶闸管的电流平均值为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 8 页，共 15 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳

25、总结有效值为：I dTI T23 12I d22312I d254.5A100.96 A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结续流二极管的电流平均值为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结IdDR12I d2323.37 A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结续流二极管电流有效值为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结IDR12I d2366.1A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2.11 三相半波整流电路，电感性负载，R2, L, 调剂达到维护可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归

26、纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结I d 为恒值250A，已知 X B0.08, 供电电压常常在11.15U 2 范畴内变可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结化，求：U 2和的变化范畴 ;可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解：由题可知：三相半波整流电路，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结U d1.17U2cos3 X BId2I dR2250可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结U2cos=435.5 为定值， cos （ 0，1）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总

27、结所以 =0时，U 2 值为435.5，取 U 2 为 440V，就U 2 的变化范畴为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结440506V,U 2 =440V时，得到 =8.2当电压波动到1.15U 2 =506V时，得到 =30.6可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2.12 三相半波整流电路，反电势电感性负载，U 2100V ， R1，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 9 页，共 15 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 -

28、- - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结L，30，E50V,求：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 1）输出电压U d 和输出电流I d ，晶闸管的额定电压和额定电流，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结并画出 ud , uT 1和iT 1 的波形。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 2）当 L B1mH时，输出电压和输出电流， 并画出ud ,iT 1和iu 的波可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结形。解： （ 1） U d1

29、.17U 2 cos1.17U 2 cos30101.34V可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结IU dEdR51.32 A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结晶闸管的额定电压： UN2 36U 2490 735V可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结晶闸管的电流有效值：I T晶闸管的额定电流：II d29.63A 3I T1.5 228.39 37.75A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结T AV （ 2）考虑 LB 时，有：1.57可编辑资料 -

30、- - 欢迎下载精品名师归纳总结U d1.17U 2 cosU dU3 X B I dd2IU dEMdR三式联立求解得到：U d94.63VI d44.63A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结coscos2X B I d6U 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结即得出：cos 300.752换流重叠角11.28可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 10 页，共 15 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - -

31、 - - - - - - - - -2.13 三相半波共阴极接法与共阳极接法，u, v两相的自然换相点是同一点吗？假如不是，他们在相位上相差多少度？答：三相半波整流电路的共阴极接法与共阳极接法，两相之间换相的自然换相点不在同一点上。相位相差180 。2.14 三相全控桥整流电路，当一只晶闸管短路时，电路会发生什么情形？答：假设 VT 1短路，就当晶闸管 VT 3或VT 5导通时，将发生电源相间短路，使得 VT 3、VT 5也可能过流烧毁。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2.15 三相全控桥，反电势电感性负载，E200V， U 2220V ，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名

32、师归纳总结R1L,60求：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 1）输出电压U d 和输出电流I d ，晶闸管的额定电压和额定电流，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 11 页，共 15 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结并画出ud , uT 1和iT 1 的波形。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 2）当LB1mH时，输出电压和输出电流，并画出ud , iT 1和i u 的波形。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解：（1） U d2.34U 2 cos2.34220cos600257.4V 可编辑资料 - -