电子电力技术 第四章 习题解答.doc

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1、第四章习题与思考题２．某电阻负载要求获得Ud＝0～24V的可调直流平均电压，负载电流Id＝30A。分别由交流电网220V供电，与由整流变压器降压后60V的变压器二次侧电压供电。采用单相半波可控整流电路，说明是否都能满足要求？并比较两种供电方案的晶闸管导通角、晶闸管的电压电流额定值、电源与整流变压器二次侧的功率因数及对电源要求的容量等何不同？两种供电方案哪种合理？答：方案一：采用交流电网220V供电晶闸管的额定电压：晶闸管的额定电流：功率因数：电源容量：方案二：由整流变压器降压后60V的变压器二次侧电压供电晶闸管的额定电压

2、:晶闸管的额定电流：功率因数：电源容量：分析：比较方案一和方案二，可知若采用单相半波可控整流电路，两种方案均能满足移相范围的要求。方案二的晶闸管最大导通角较大、晶闸管的电压电流额定值较小，对晶闸管要求较低，功率因数较高，设备利用率较高，对电源要求的容量较小，因而第二种方案较为合理。5．单相全控桥整流电路，大电感负载。已知：U＝220V；R＝4Ω。试求:当α＝60°时，分别计算负载两端并接续流二极管前后的Ud、IdT、IdD及IT、ID值；画出ｕd、iT、uT的波形；选择晶闸管的型号。答：1)不接续流二极管时，（取系列值2

3、0A）(取系列值4级)因此，可选晶闸管型号为KP20-4。2)接续流二极管时（取系列值30A）(取系列值8级)因此，可选晶闸管型号为KP30-8。6．单相半控桥电路，对直流电动机电枢供电，串入了大电感量的平波电抗器Ld，电枢电阻为0.2Ω，单相交流电压220V输入。试画出当α＝90°时的ud、iT、iD及uT的波形;并求：负载电流为50A时的IdT、IT、IdD、ID与电动机反电势E各为多少？7．如图4-42所示的可控整流电路，试画出α＝60°时的ud、iT、iD及uT的波形；如果u2＝220V，R＝5Ω。试计算选择晶闸

4、管与二极管的型号。答：（取8级）图4-42题7图（取30A）选择晶闸管型号：KP30-8。10．对三相半波可控整流电路大电感负载，电感内阻为10Ω，不接接续流二极管。负载电压要求Ud＝220V，画出当α＝45°时ud、iT3、uT3波形；满足负载要求的整流变压器二次侧相电压有效值U2及整流变压器容量S１、S2。波形略。12．对三相半波可控整流电路，负载为直流电动机串入足够大的平波电抗器，并续流二极管。U2＝220V，电动机在额定负载下运行，额定电流为40A，电枢回路总电阻为0.2Ω，试求：当α＝60°时的Ud、IdT、I

5、T、IdD及反电势E值的大小。画出ud、iT1、uT1波形。答：波形如图所示：13．对三相全控桥整流电路大电感负载，已知U2＝100V，电感的内阻为10Ω。求α=45°时Ud、Id、IdT和IT值，并画出ud、iT1、iu、uT1电压和电流波形。答：第12题图17.三相全控桥晶闸管－直流电动机调速系统，电动机的额定电压为220V、电流90A、转速1500r/min及功率为17kW。电枢回路总电阻为1Ω（电机电枢电阻以铜耗占电机额定损耗的1/2～2/3计），平波电抗器电感量为50mH，电动机起制动电流限制在额定电流的2倍之

6、内。试求：１）计算选择晶闸管型号。２）写出α＝60°时的负载电流连续段机械方程式，并绘出n=f(Id)特性曲线。３）计算α＝60°时的电流不连续段n0、IdK的机械特性。答：1）（取系列值200A）(取系列值7级)选晶闸管型号为：KP200-7E.2）电流连续时的机械特性3)19.什么叫有源逆变？有源逆变的工作原理是什么？答：有源逆变：把直流电转变成交流电反送回电网的过程。20.说明实现有源逆变的条件，为什么半控桥和负载侧并有续流管的电路不能实现有源逆变？答：实现有源逆变的条件：1)变流装置的直流侧必须外接有电压极性与晶

7、闸管导通方向一致的直流电源E，且E的数值要大于Ud；2)变流器必须工作在β＜90°（α＞90°)区间，使Ud＜0，才能将直流功率逆变为交流功率返送电网。3)为了保证变流装置回路中的电流连续，逆变电路中一定要串接大电抗。在半控桥和负载侧并有续流管的电路中，Ud＞0，不满足有源逆变产生的条件。21.造成逆变失败的原因有哪些？为什么要对最小逆变角加以限制？答：造成逆变失败的原因：(1)触发电路工作不可靠。不能适时、准确地给各晶闸管分配触发脉冲，如脉冲丢失、脉冲延时等。(2)晶闸管发生故障。器件失去阻断能力，或器件不能导通。(3

8、)交流电源异常。在逆变工作时，电源发生缺相或突然消失而造成逆变失败。(4)换相裕量角不足，引起换相失败。应考虑变压器漏抗引起的换相重叠角、晶闸管关断时间等因素的影响。为了防止由于换相的裕量角不足，引起换相失败，从而导致逆变失败，需对输出的触发脉冲逆变角最小值加以限制。思考题：1.单相桥式全控整流电路，U2＝100V，