电力电子部分习题

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1、电力电子技术课习题答案第一章题1.使用晶闸管条件是什么?解：使晶闸管导通的条件是当晶闸管处于正向阳极电压之下，并有一定的门极电流（即门级触发电压）。题2.维持晶闸管导通的条件是什么?怎样才能晶闸管由导通变为关断?解：维持晶闸管导通的条件是：当晶闸管导通后，只要有正向阳极电压存在，同时阳极电流大于晶闸管导通时所必需的最小电流（即维持电流），晶闸管就能维持导通；要使晶闸管关断，可以去掉阳极电压或负的阳极电压，或使阳极电流小于维持电流。题3.单相正弦交流电源，电压有效值为220v，晶闸管和负载电阻串联相接，试计算晶闸

2、管实际承受的正反向电压最高是多少?考虑品闸管的安全裕量。其额定电压应如何选取?解：晶闸管实际承受的正反向电压最高为311V；考虑安全裕量，额定电压应为最高电压的2~3倍，即622~933V，可取700V。题4.如上题中晶闸管的通态平均电流为100A，考虑晶勤闸管的安全裕量，试分别计算导通角为180◦(全导通)和90◦时,电路允许的峰值电流各是多少?解：θ=π时，Ｉ1m＝314A,Ｉ1m’＝157A;θ=π/2时，Ｉ2m=444A，Ｉ2m’=222A。题5图1-11中阴影部分表示晶闸管导通区，各波形的电流最大值均

3、为Im，试计算各波形的电流平均值Id1、Id2、Id3与电流有效值I1、I2、I3及其波形系效Kf1、kf2、kf3。解：a)Id1=0.27Im,I1=0.4767,Kf=I1/Id1=1.755Id2=0.543Im,I2=0.674,Kf2=1.24Id3=0.25Im,I3=0.5Im,Kf3=2题6.上题中如果不考虑安全裕量，问100A的晶闸管能送出平均电流Id1、Id2、Id3各为多少？这时，相应的电流最大值Im1、Im2、Im3各多少?解：1)Id1=90A,Im1=331AId2=126A,Im

4、2=232AId3=78.5A,Im3=314A第二章题1.具有续流二极管的单相半波晶闸管整流电路，对发电机励磁绕组供电。绕组的电阻为5Ω，电感为0.2H，励磁直流平均电流为10A,交流电源电压为220V,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：WL=2pfL=62.83>>5，为大电感性负载。流过晶闸管的电流的有效值：平均电压：，二极管的电流有效值：A晶闸管和续流二极管承受的最大正反向电压为V，取其2～3倍，取622～933V。题2.上述电路，当α＝0◦和α＝45◦时，试计算晶闸管和续流二极

5、管的电流平均值和有效值。在什么情况下续流二极管中的电流有效值大于晶闸管的电流有效值?解：对晶闸管＝5A，对晶闸管＝3.75A，对续流二极管：，，在情况下，。题6.单相桥式不可控整流电路中，U2=220V，求在电阻负载R=10Ω和电阻电感负载R=10Ω、L值极大情况下的整流电压Ud、负载电流Id、二极管的平均电流IdD以及二极管与电源输入电流的有效值ID和I2，并作出ud、id、iD、i2的波形。解：(1)：Z=R=10（2）：负载为电感负载：例题1：三相半波逆变电路，直流侧是阻感反电动势负载，已知：R＝2,L极

6、大，E＝200V是一直流发电机的电势，输出功率P＝5kW,=220V,=1mH,求：逆变角和晶闸管电流值（换流瞬间完成）解：输出电流（A）直流侧电阻和漏抗压降：（V）逆变时为负，反电动势向电源回溃能量而第三章：1．单相桥式全控整流电路，阻感负载，R=5Ω，L=∞，变压器漏感LB=2mH ,U2=110V，U1=220V，当α=0◦时，求Id，I2，11和γ并作出ud，id，iT与i2的波形。解：漏感内阻：2．单相全控桥，反电动势阻感负载，R=1Ω，L=∞，E=40V，U2=100V，LB=0.5mH,当α=60

7、◦时求Ud、Id与γ的数值。解：因为感性负载:3.三相半波整流电路，采用硅整流管，其电压为700V,通态平均电流为200A，器件不串不并，不考虑安全裕量，求此整流器的输出最大电压、电流和功率。解：（1）首先按电阻负载:求出电源电压：因为三相半波最大正向电压，反向，以最严重情况定：700＝最大输出电压为：＝时，输出整流电压最大求出整流管能输出的电流：先求出每个整流管的波形系数：（一个整流管在整个周期的整流平均值）（A）此结论是一个整流管在整个周期的整流平均电流值。而由三个管子得到的整个整流电路的整流电流平均值：由

8、前面的表达式，电流峰值：由（A）电阻情况下的电压、电流波形相似，由瞬时值功率表达式：设wt＝x（kW）（2）按电感负载,先求出电源电压：＝0输出平均电压最大:求出整流管输出电流：先求出一个整流管的波形系数:,,（A）由三个整流管得到的整流电路的整流电流求输出功率:６．三相半波可控整流电路，阻感负载，Ｒ＝２Ω，Ｌ＝∞，欲借调节α达到维持Id=250A为恒值，已知ＸB=0.08Ω，附加直流