电力电子课后习题2-1到2-19答案(南航版) 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/22 15:50:44星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

2-1题图2-1为带有续流二极管的单相半波可控整流电路,大电感负载保证电流连续。试证明输出整流电压平均值Ud?ud、晶闸管承受电压uT的波形。

T

2U21?cos?,并画出控制角为α时的输出整流电压

?2

u1 u2

D

L R

解: u2 α π ud α π uT α π 2π ωt 2π ωt 2π ωt 当U2>0,当Ug=0时,T不导通。UT=U2,Ud=0

当有Ug,T被导通时,续流二极管承受正向压降导通Ud=U2,UT=0 由波形知,输出整流电压平均值为

1Ud?2????12U2sin?td?t?2?2U2??cos?t????2U2?1?cos??2

2-2上题中,U2=220V,R=10Ω,要求输出整流电压平均值0~30V连续可调。试求控制角α,导通角θ的变化范围,选择晶闸管定额并计算变压器次级容量。

解:Ud?12?

???2U2sin?td?t?12?2U2??cos?t????2U2??1?cos?

2U2?0时,对应?max

0?2?2201?cos?max

?2cos?max??1 ?max?180?

U2?30V时,对应?min

30?2?2201?cos?min

?2cos?min??0.39 ?min?113.2?

?的变化范围113.2?~180???180???,取?max?180?,?min?0?

取?min?113.2?,?max?66.8?

晶闸管承受正反间电压最大值为2U2

??????Ud 晶闸管流过电流有效值IT?Id?2?2?R只考虑?min的情况

180??113.2?30? 360?10 ?1.2923A?

电源容量S?U2I2?220?1.2923?284.31(VA)

选择晶闸管时留出裕量

电流:I

Tav?(1.5~2)电压:URRM1.2923?1.23~1.65(A),取整得2A1.57?(2~3)2U2?622.3~933.4(V),取整得1000V

?选晶闸管定额ITav?2A,URRM?1000V2-3具有变压器中心抽头的单相双半流可控整流电路如图所示

T1u2u1udu2T2

(1) 说明该变压器是否存在直流磁化问题?

(2) 试绘出α=45°时电阻性负载及大电感负载下,输出整流电压Ud、晶闸管承受

的电压UT的波形。

解:变压器次级在电源电压的

分析:T1T2共阴,U2正半周期α=45°,T1导通,电流经①、T1R回到②,T2不导通,Ud=U2,U2过零,T1关断,Ud=0,U2负半周期,T2承受正向电压。

过零时T1关断,T2尚未开,则UT1承受U2电压,T2开后,UT2承受2U2,又过零T2关,T1尚未触发,承受U2。

电阻负载 在电感负载

u2udidiT1iT2UT1UT2

2-6题图2-6单相桥式全控整流电路大电感负载,已知U2=100V,R=10Ω,α=45°。 (1)负载端不接续流二极管D,计算输出整流电压、电流平均值及晶闸管电流有效值。 (2)负载端接续流二极管D,计算输出整流电压、电流平均值及晶闸管、续流二级管电流有效值。画出ud、id、iT、iD及变压器次级电流i2的波形。

u1

T1

T2

ud

D

L id

u2

R

T3 T4

解:(1)负载端不接续流二极管