电力电子技术习题与解答.docx

本文格式为Word版，下载可任意编辑电力电子技术习题与解答 《电力电子技术》习题及解答 斟酌题与习题 2.1 什么是整流？它与逆变有何识别？ 答：整流就是把交流电能转换成直流电能，而将直流转换为交流电能称为逆变，它是对应于整流的逆向过程 2.2 单相半波可控整流电路中，假设： (1) 晶闸管门极不加触发脉冲； (2) 晶闸管内部短路； (3) 晶闸管内部断开； 试分析上述三种处境负载两端电压ud和晶闸管两端电压uT的波形 答：（1）负载两端电压为0，晶闸管上电压波形与U2一致； （2）负载两端电压为U2，晶闸管上的电压为0； （3）负载两端电压为0，晶闸管上的电压为U2 2.3某单相全控桥式整流电路给电阻性负载和大电感负载供电，在流过负载电流平均值一致的处境下，哪一种负载的晶闸管额定电流应选择大一些? 答：带大电感负载的晶闸管额定电流应选择小一些由于具有电感，当其电流增大时，在电感上会产生感应电动势，抑制电流增加电阻性负载时整流输出电流的峰值大些，在流过负载电流平均值一致的处境下，为防此时管子烧坏，应选择额定电流大一些的管子。

2.4某电阻性负载的单相半控桥式整流电路，若其中一只晶闸管的阳、阴极之间被烧断，试画出整流二极管、晶闸管两端和负载电阻两端的电压波形 解：设α=0，T2被烧坏，如下图： 2.5相控整流电路带电阻性负载时，负载电阻上的Ud与Id的乘积是否等于负载有功功率，为什么?带大电感负载时，负载电阻Rd上的Ud与Id的乘积是否等于负载有功功率，为什么? 答：相控整流电路带电阻性负载时，负载电阻上的平均功率Pd?UdId不等于负载有功功率P?UI由于负载上的电压、电流是非正弦波，除了直流Ud与Id外还有谐波分量U1,U2,?和I1,I2,?，负载上有功功率为 P?Pd?P1?P2??>Pd?UdId 222 1 相控整流电路带大电感负载时，虽然Ud存在谐波，但电流是恒定的直流，故负载电阻Rd上的Ud与Id的乘积等于负载有功功率 2.6某电阻性负载要求0~24V直流电压，最大负载电流Id=30A，如采用由220V交流直接供电和由变压器降压到60V供电的单相半波相控整流电路，是否两种方案都能得志要求?试对比两种供电方案的晶闸管的导通角、额定电压、额定电流、电路的功率因数及对电源容量的要求。

解：采用由220V交流直接供电当??0?时： Udo=0.45U2=0.45?220 =99V 由变压器降压到60V供电当??0?时： Ud=0.45U2=0.45?60 =27V 因此，只要调理? 都可以得志输出0~24V直流电压要求 (1) 采用由220V交流直接供电时： U1?cos?d?0.45U22， U==24V时 ??121? ??180??121??59?d UT?2U2?311V ?IT?12??[2U2d?t?84A 0Rsin?t]2R?Ud?24I?0.8? d30ITT(AV)?I1.57?841.57?54A 取2倍安好裕量，晶闸管的额定电压、额定电流分别为622V和108A 电源供给有功功率 P?I222R?84?0.8?5644.8W 2 电源供给视在功率 S?U2I2?84?220?18.58kVA 电源侧功率因数 PF?PS?0.305 (2) 采用变压器降压到60V供电： Ud?0.45U2?1?cos?2?， ??Ud==24V时 ??39, ??180?39?141 UT?2U2?84.4V IT?12????[02U2Rsin?t]2d?t?51.38A R?UdId2430?0.8? IT(AV)?IT1.57?51.381.57?32.7A 取2倍安好裕量，晶闸管的额定电压、额定电流分别为168.8V和65.4A。

变压器二次侧有功功率 P?I2R?51.38?0.8?2112W 变压器二次侧视在功率 S?U2I2?60?51.38?3.08kVA 电源侧功率因数 PF?22PS?0.68 2.7某电阻性负载，Rd=50Ω,要求Ud在0~600V可调，试用单相半波和单相全控桥两种整流电路来供应，分别计算： (1) 晶闸管额定电压、电流值； (2) 连接负载的导线截面积(导线允许电流密度j=6A／mm2)； (3) 负载电阻上消耗的最大功率 解：（1）单相半波??0 ?3 时,U2?Ud0.45?6000.45?1333V,Id?UdRd?60050?12A 晶闸管的最大电流有效值 IT?1.57Id?18.8A 晶闸管额定电流为 IT(AV)?晶闸管承受最大电压为 URM?IT1.57?12(A) 2U2=1885V 取2倍安好裕量，晶闸管的额定电压、额定电流分别为4000V和30A 所选导线截面积为 S?IJ2?18.86?3.13mm2 负载电阻上最大功率 PR?ITR?17.7kW （2）单相全控桥??0时,U2??Ud0.9?6000.9?667V,Id?UdRd?60050?12A 负载电流有效值 I?1.11Id?13.3A (Kf=1.11) 晶闸管的额定电流为 IT(AV)?IT1.57?6(A) IT= I2 晶闸管承受最大电压为 URM?2U2=1885V 取2倍安好裕量，晶闸管的额定电压、额定电流分别为4000V和20A。

所选导线截面积为 S?IJ2?13.36?2.22mm2 负载电阻上最大功率 PR?IR?8.9kW 2.8 整流变压器二次侧中间抽头的双半波相控整流电路如图题2.8所示 (1) 说明整流变压器有无直流磁化问题? (2) 分别画出电阻性负载和大电感负载在α=60°时的输出电压Ud、电流id的波形，对比与单相全控桥式整流电路是否一致若已知U2=220V，分别计算其输出 4 — 6 —。