电力电子习题

项目三单相半波可控整流带电阻负载电路仿真波形工作原理：电源电压正半波（0） ，晶闸管承受正向电压，在 wt= 处触发晶闸管，晶闸管开始导通，负载上的电压等于变压器输出电压 U2.在 wt= 时刻，电源电压过零，晶闸管电流小于维持电流而关段，负载电压电压、电流为零。电源电压负半波（2） ，晶闸管承受反向电压而处于关断状态，负载电流为零，负载上没有输出电压。Ud=0.45U2*(1+COS)/2)分析波形：U2 为交流电压，波形为正弦波； Ug 为触发脉冲信号；触发角为（0） ，晶闸管正向导通，UVT 在 U2（0）为正，在（2）为负值，有脉冲出现为 0，IVT 与 Id波形原理相同；负载电压等于输出电压，有触发脉冲时显示电压，在 U2 的（0）为正，（2 ）为 0；电阻负载电压电流成正比，两者波形相同。触发角为 =0的波形触发角为 =30的波形触发角为 =60的波形触发角为 =90的波形触发角为 =120的波形项目五单相桥式全控整流电路工作原理：电路中采用四个二极管，互相接成桥式结构。利用二极管的电流导向作用，在交流输入电压 U2 的正半周内，二极管 D1、D3 导通，D2、D4 截止，在负载 RL 上得到上正下负的输出电压；在负半周内，正好相反，D1、D3 截止，D2、D4 导通，流过负载 RL 的电流方向与正半周一致。因此，利用变压器的一个副边绕组和四个二极管，使得在交流电源的正、负半周内，整流电路的负载上都有方向不变的脉动直流电压和电流。波形分析：（1）在 u2 正半波的（0）区间： 晶闸管 VT1、 VT4 承受正压，但无触发脉冲，处于关断状态。假设电路已工作在稳定状态，则在 0 区间由于电感释放能量，晶闸管 VT2、VT3 维持导通。（ 2）在 u2 正半波的 t= 时刻及以后： 在 t= 处触发晶闸管 VT1、VT4 使其导通，电流沿 a VT1LRVT4bTr 的二次绕组a 流通，此时负载上有输出电压（ud=u2）和电流。电源电压反向加到晶闸管VT2、VT3 上，使其承受反压而处于关断状态。（ 3）在 u2 负半波的（+）区间： 当 t= 时，电源电压自然过零，感应电势使晶闸管 VT1、VT4 继续导通。在电压负半波，晶闸管 VT2、VT3 承受正压，因无触发脉冲， VT2、VT3 处于关断状态。 （4 ）在 u2 负半波的 t= + 时刻及以后： 在 t=+ 处触发晶闸管 VT2、VT3 使其导通，电流沿 bVT3LRVT2aTr 的二次绕组b 流通，电源电压沿正半周期的方向施加到负载上，负载上有输出电压 （ud=-u2）和电流。此时电源电压反向加到 VT1、VT4 上，使其承受反压而变为关断状态。晶闸管 VT2、VT3 一直要导通到下一周期 t=2+ 处再次触发晶闸管 VT1、VT4 为止。=0 =60 =90 =120=180=2705.3=0 =60 =90 =120=180=270项目六三相半波可控整流电路工作原理：三相半控桥中的三个二极管，由于是不可控元件，所以三相中哪一相电压最低，那一相所接的二极管就导通；而共阳极组的三个可控元件（晶闸管）是受控元件，给哪个元件加触发脉冲，哪个元件就导通，于是电流就由三相电压较高的一相，通过被触发导通的晶闸管 负载 同一时刻电压最低相的二极管，流回三相电源的另一相。共阳极组的晶闸管每隔 120 度电角度补触发一次，三个晶闸管轮流导电。调节触发脉冲的相位就可调整输出电压大小。波形分析：U 为交流电压，波形为正弦波，初始相位分别为 0，-120，-240；Ug 为触发脉冲信号；触发角之间相差 120，在相电压的交点处wt1，wt2，wt3，时是各相晶闸管能触发导通的最早时刻，触发角为 0时，id波形连续，vt 电压波形连续并由 3 段组成触发角为 30时，vt3 导通，经过wt1 时，vt1 不