电力电子习题集

内容发布更新时间 : 2024/12/23 21:26:27星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

(4)单相半控桥式整流电路。(×) (5)三相半波可控整流电路。(√)

(6)带续流二极管的三相半波可控整流电路。(×) (7)三相桥式全控整流电路。(√)

例6.5 在图6-3(a)中标明Ud,ED及id方向,并指出Ud与ED的大小关系,当?和?最小值均为30°时,?的取值范围为多少?

图6 -3 例6.5的电路图

[解] 图6-3(a)是整流—电动机状态。Ud,ED及id方向已标在图6-3(a)中,且

Ud?Ed;图6-3(b)是逆变—发电机状态。Ud,ED及id方向已标在图6-3(b)中,

且Ud?Ed。

当??30,??30,三相可控电路时,则?的取值范围是30°~105°,即移相范围要求120°。

例6.6 图6-4(a)电路工作在逆变状态,某晶闸管两端电压波形如图6-4(b)所示,试指出这是第几只晶闸管两端的电压波形??,?为何值?

[解] 从图6-4(b)的波形可以看出,??150,??30,且图中波形为晶闸管VT2

两端的电压波形。

????

图6 -4 例6.6的图

例6.7 上题中,由于某种原因,VT2管的触发脉冲ug2丢失,电路会出现什么情况?试画出负载端电压波形并进行分析。

图6 -5 例6.7的图

[解] t2时刻, ug2脉冲丢失,晶闸管VT2无法导通,VT1因承受正向电压而继续导通,无法关断,所示ud电压沿着uU变化。t3时刻,VT3管触发,但由于t3时刻uU?uw,VT3无法导通,仍为VT1导通,所以是ud沿着uU变化。t4时刻,ug1对已导通的VT1管不起作用,直至t5时刻才从U相换到V相,所以丢失一个脉冲ug2的波形如图6-5所示。

从上面的分析可知,ud电压由负变正,使ud与ug反电动势ED顺极性串联,而且回路的总有效电阻又很小,容易引起晶闸管的过电流而烧坏管子,因此电路工作在逆变状态下不允许丢失脉冲。

例6.8 直接由三相交流电网供电的卷扬机负载调速电路,如图6-6(a)所示。在重物下降时,ED?140V,R??1?,当???3时能实现有源逆变,试求:

(1)电动机处于什么工作状态?晶闸管电路处于什么工作状态?流过电枢的电流是多少?

(2)画出ud与id波形,如果不计变压器漏抗,并假定电感Ld足够大,标出iT1,iT2和

iT3。

(3)若使电路逆变角?突然增大,电动机转速如何变化?说明变化过程。

图6 -6 例6.8的图

[解](1)电动机处于发电制动状态,晶闸管电路处于有源逆变工作状态,电枢电流为

id?(Ud?ED)/R??(?1.17U2cos??ED)/R??11A

(2)ud,id及iT1,iT2和iT3波形如图3-6(b)所示。

(3)逆变角?突然增大时,Ud??1.17U2cos?也下降,而电动机因机械惯性转速来不及改变,所以反电动势ED不变,则流过电动机电流id增大,电动机工作在发电制动状态的电磁转矩T?Gt?Id增大,所以引起电动机转速下降。当转速n下降到一定值时,即反电动势ED达到一定值时,使Id?(Ud?ED)/R?恢复到原值,重新使电动机轴上转矩平衡,电动机以较低的转速使重物恒速下降。

例6.9 在单相桥式全控整流电路中,若U2?220V,ED?100V,R??2?,当

??30?时,能否实现有源逆变?为什么?画出这时的电流电压波形图。

图6 -7 例6.9的波形图

?解 Ud??0.9U2cos???0.9?220?cos30??171.4V

ED?100V?Ud

所以无法实现有源逆变。波形如图6-7所示。

例6.10 在单相桥式全控整流电路中,若U2?220V,E2?120V,R??1?,当

??60?时,能否实现有源逆变?求这时电动机的制动电流多大?并画出这时的电压、电流

波形图。

?解 Ud??0.9U2cos???0.9?220?cos60??99V

因为 ED?120V?Ud?99V,所以电路可以实现有源逆变。制动电流

Id??99?(?120)?21A

1电压、电流波形图如图6-8所示。

图6 -8 例6.10 的图

例6.11 三相半波可控整流电路,U2?100V,ED?30V,R??1?,Ld足够大,

?能使电流连续,试问:??90时,Id为何值?如若??60,问这时电流Id多大?为什

?么?

解 三相半波可控整流电路中

? Ud??1.17U2cos???1.17?100?cos90?0

所以 Id?(Ud?ED)/R??0?(?30)/1?30A 当??60时,有

? Ud??1.17U2cos60??58.5V

?由于 ED?30V?Ud?58.5V,所以Id?0,电路不能工作在有源逆变状态,而是一种待逆变状态。

例6.12 单相双半波电路,反电动势阻感性负载工作在逆变状态,已知U2?200V,

E?180V,R?0.2?,L??,LB?1mH,此时Id?200A。

(1)求逆变角?。 (2)求换相重叠角?。

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