内容发布更新时间 : 2024/5/17 8:17:27星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

（a）电阻性负载波形图

（b）电感性负载不接续流二极管

（c）电感性负载接续流二极管

17．中小型发电机采用的单相半波晶闸管自激励磁电路如图，L为励磁电感，发电机满载时相电压为220V，要求励磁电压为40V，励磁绕组内阻为2Ω，电感为0.1H，试求满足励磁要求时，晶闸管的导通角及流过晶闸管与续流二极管的电流平均值和有效值。

习题17图

解：1）先求控制角?

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1?cos? 2240cos????1??0.192

0.45220得 ?＝101°

Ud?0.45U2

则 θT＝180°－101°＝79°

θD＝180°+101°＝281°

由于ωLd=2πfLd=2×3.14×50×0.1=31.4Ω，所以为大电感负载，各电量分别计算如下

Id?Ud40??20A Rd2IdT?180???180??101?Id??20?4.4A

360?360?IT?180???Id?9.4A

360?IdD?180???180??101?Id??20?15.6A

360?360?ID?180???Id?17.6A

360?2U2?311V

2) UTM?UDM?2U2?311V

3）选择晶闸管和续流二极管得型号

UTn?(2~3)UTM?(2~3)?311V?622~933V

IT(AV)?(1.5~2)

IT9.4?(1.5~2)A?9~12A 1.571.57取UTn＝700V，IT(AV)＝10A；选择晶闸管型号为KP10－7。

UDn?(2~3)UDM?(2~3)?311V?622~933V

ID(AV)?(1.5~2)

ID17.6?(1.5~2)A?16.8~22A 1.571.57取UDn＝700V，ID(AV)＝20A；选择晶闸管型号为ZP20－7。

4）是续流二极管开路造成的。因为发电机励磁线圈为大电感负载，所以输出电压Ud

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始终为零或电压很低。

18．某电阻性负载要求0～24V直流电压，最大负载电流Id＝30A，如用220V交流直接供电与用变压器降压到60V供电，都采用单相半波整流电路，是否都能满足要求？试比较两种供电方案所选晶闸管的导通角、额定电压、额定电流值以及电源和变压器二次侧的功率因数和对电源的容量的要求有何不同、两种方案哪种更合理（考虑2倍裕量）？

解：（1） 采用220V电源直接供电，当?=0°时

Ud0＝0.45U2=99V

采用整流变压器降至60V供电，当?=0°时

Ud0＝0.45U2=27V

所以只要适当调节?角，上述两种方案均满足输出0～24V直流电压的要求。 （2）采用220V电源直流供电，因为Ud?0.45U2

1?cos?，其中在输出最大时，U2

2＝220V，Ud＝24V，则计算得?≈121°，θT＝180°－121°＝59°

晶闸管承受的最大电压为UTM＝2 U2＝311V 考虑2倍裕量，晶闸管额定电压UTn=2UTM=622V 流过晶闸管的电流有效值是IT＝

U2Rdπ??sin2?，其中，?≈121°，?2π4πRd?Ud24??0.8? Id30则IT＝84A

考虑2倍裕量，则晶闸管额定电流应为TT(AV)?IT84?2??107A 1.571.57因此，所选晶闸管的额定电压要大于622V，额定电流要大于107A。 电源提供的有功功率

P?I2Rd?842?0.8?5644.8W

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电源的视在功率:S?U2I2?U2I?220?84?18.48W

电源侧功率因数:cos??P?0.305 S1?cos?2（3）采用整流变压器降至60V供电，U2＝60V，Ud＝24V，由Ud?0.45U2计算得?≈39°，θT＝180°－39°＝141°

晶闸管承受的最大电压为UTM＝2 U2＝84.9V 考虑2倍裕量，晶闸管额定电压UTn=2UTM=169.8V 流过晶闸管的电流有效值是IT＝

U2Rdπ??sin2???51.4A 2π4πIT51.4?2??65.5A 1.571.57考虑2倍裕量，则晶闸管额定电流应为TT(AV)?因此，所选晶闸管的额定电压要大于169.8V ，额定电流要大于65.5A。

22电源提供的有功功率:P?IRd?51.4?0.8?2113.6W

电源的视在功率:S?U2I2?U2I?60?51.4?3.08W

电源侧功率因数:cos??P?0.685 S通过以上计算可以看出，增加了变压器后，使整流电路的控制角减小，所选晶闸管的额定电压、额定电流都减小，而且对电源容量的要求减小，功率因数提高。所以，采用整流变压器降压的方案更合理。

33．单相交流调压电路如图，U2＝220V，L=5.516mH，R＝1Ω，试求： 1） 控制角α的移相范围。 2） 负载电流最大有效值。 3） 最大输出功率和功率因数。

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习题34图

解：1）单相交流调压电感性负载时，控制角α的移相范围是?~?

??arctan?LR?arctan2??50?5.516?60?

1所以控制角α的移相范围是60°~π。

2）因α=?时，电流为连续状态，此时负载电流最大。

I?

3）最大功率

U2220V??110A

2Z1?（1.732)P?U2Icos??U2Icos??(220?110?cos60?)W?12.1kW

cos??cos??cos60??0.5

1、请在正确的空格内标出下面元件的简称：

电力晶体管 GTR ；可关断晶闸管GTO ；功率场效应晶体管 MOSFET ；绝缘栅双极型晶体管 IGBT ；IGBT是 MOSFET 和 GTR 的复合管。

2、晶闸管对触发脉冲的要求是 要有足够的驱动功率 、 触发脉冲前沿要陡幅值要高 和 触发脉冲要与晶闸管阳极电压同步。

3、多个晶闸管相并联时必须考虑 均流 的问题，解决的方法是 串专用均流电抗器。

4、在电流型逆变器中，输出电压波形为 正弦波 ，输出电流波形为 方波 。 5、型号为KS100-8的元件表示 双向晶闸管 晶闸管、它的额定电压为 800V 伏、额定有效电流为 100A 。

6、180°导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在 同一桥臂 上的上、下二个元件之间进行；而120o导电型三相桥式逆变电路，晶闸管换相是在 不同桥臂上的元件之间进行的。

7、当温度降低时，晶闸管的触发电流会 增加 、正反向漏电流会 下降 ；当温度升高时，晶闸管的触发电流会 下降 、正反向漏电流会 增加 。

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