电力电子技术计算题.docx

六、分析题（本题共2小题，共20分）1、三相全控桥阻感负载，主回路整流变压器的接法是/Y5，采用NPN管的锯齿波触发器，要求在整流与逆变状态运行。同步变压器二侧电压经R-C滤波器滤波后（滞后角为30）接到触发电路。试问：同步变压器的的接法为？画出主回路整流变压器和同步变压器接法。（要求给出矢量分析图）（10分）解： 有300R-C滤波环节 同步变压器接线为Y/Y4-10UABUabUab/Y-5/Y-11Y/Y-10Uab四、作图题（共 2 小题，每题12分，共24分）1、三相全控桥，阻感负载，主回路整流变压器的接法是D,y5，采用NPN管的锯齿波触发器，要求在整流与逆变状态运行。同步变压器二侧电压经R-C滤波器滤波后（滞后角为30）接到触发电路。同步变压器的的接法为Y/Y-10，4接法，如下图所示，选择晶闸管的同步电压。（要给出分析过程，分析依据）晶 闸 管VT1VT2VT3VT4VT5VT6主电路电压+Uu-Uw+Uv-Uu+Uw-Uv同 步 电 压同步变压器的钟点数为Y/Y-10,4晶 闸 管VT1VT2VT3VT4VT5VT6主电路电压+Uu-Uw+Uv-Uu+Uw-Uv同 步 电 压UsU-UsWUsV-UsUUsW-UsV2、电路与波形如图所示。（1）若在t1时刻合上K，在t2时刻断开K，画出负载电阻R上的电压波形；（2）若在t1时刻合上K，在t3时刻断开K，画出负载电R上的电压波形（ug）宽度大于360度。（a）电路图（b）输入电压u2的波形 五、计算题（共 1 小题，共20分）1、电路如图所示，单相全控桥式整流电路接大电感负载，R=4，U2=220V。（1）触发角为60时，(a) 试求Ud、Id、晶闸管电流平均值IdVT、晶闸管电流有效值IVT、变压器副边电流有效值I2；（b）作出ud、id、iVT2、i2 的波形图（图标清楚，比例适当）。1、(1) (a)Ud=0.9U2cos=0.9220cos600=99V（1分） Id=Ud/R=99/4=24.75A（1分）I2=Id=24.75A （1分）IdVT=1800/3600Id=24.75/2=13.38A（1分）IVT=（2分）（b）波形如图1所示（3分）（2）当负载两端接有续流二极管时，（a）试求Ud、Id、IdVT、IVT、IVD、IdVD 、I2；（b）作出ud、id、iVT2、iVD、i2 的波形图（图标清楚，比例适当）。（2）（a）Ud=0.9U2（1+cos）/2=0.9220（1+cos600）/2=148.5V（1分）Id=Ud/R=148.5/4=37.13A IdVT=（1800-）/3600Id=（1800-600）/360037.13=12.38A（1分）（1分）（2分）IdVD=2/3600Id=2600/360037.13=12.38A（1分）（2分）四、作图题（本题共3小题，共26分）1、画出三相桥式全控整流电路带阻感负载的原理图，并给图中6个晶闸管写上正确的编号，编号写在晶闸管的正上方或正下方。变压器采用/Y接法。（8分）2、画出下图对应的Ud、iT1、VT1的波形其中虚线为脉冲信号。（12分）3、将控制电路、检测电路、驱动电路、主电路填入以下框图中，组成一个电力电子应用系统。（6分）控制电路驱动电路检测电路主电路六、计算题（本题共1小题，共15分）1、有一个三相全控桥整流电路。已知电感负载L=0.2H、=60、R=1、变压器二次相电压U2=100V。试画出Ud的波形，计算负载端输出的直流电压Ud和负载电流平均值Id，计算变压器二次电流的有效值I21、wL=2fL=62.810R=10此为大电感负载，负载端电流波形平直。（3分）Ud=2.34U2cos=117V （3分）Id=Ud/R=117A （3分）I2=175.5A。 （3分）五、作图题（本题共1小题，共16分）UdUVT21、在三相半波整流电路中，如果U相的触发脉冲消失，试绘出在电阻负载下整流电压ud的波形和V相上晶闸管VT2上的管压降波形。设触发角分别为15和60。 （1）触发角为15时UdUVT2（2）触发角为60时六、计算题（本题共1小题，共12分）1、单相桥式全控整流电路，U2100V，负载中R=20，L值极大，反电动势E60V。当30时，要求： （1）作出ud、id和i2的波形；（3分） （2）求整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次电流有效值I2 ；（4分）（3）考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。 （5分）五、作图题：（本题共2小题，共14分）1、对于下图所示的桥式可逆斩波电路，若需使电动机工作于反转电动状态，试分析电路的工作情况，并绘出相应的两条电流流通路径，同时标注电流流向。（8分）V2保持接通，V3交替处于接通、断开状态，形成一个提供负压的降压斩波电路，使电动机工作于反转电动工作状态（2分）。两条电流通路各3分。uabuacubcubaucaucbuabuacud2、设三相桥式可控整流电路工作于有源逆状态，试画出=60时的整流输出电压波形（6分）五、计算题（本题共1小题，共15分）三相全控桥式整流电路如图所示，Ld=0.2H，Rd=4，要求Ud从0220V之间变化，试求：1)、不考虑控制角裕量时，整流变压器二次相电压U2；2)、如电压、电流裕量取2倍，选择晶闸管型号；3)、整流变压器二次侧容量S2；4)、电路的功率因数cos；5)、当触发脉冲距对应二次相电压波形原点多少电度角时，Ud已为0。解：4负载为大电感，流过负载的电流可看为直线（1分）1）当=0时，输出电压平均值为220V由式知（2分）2）由题知，（1分） 故取额定电压500V（1分）（1分） （1分）（1分） 故取额定电流50A（1分）因此，选取晶闸管的型号为KP50-5（1分）3）（1分）（1分）4）（1分）5）当触发脉冲距对应二次相电压波形原点1200电度角时，Ud已为0。（2分）六、计算题（本题共1小题，共18分）1、三相全控桥式整流电路，L=0.2H，R=4，要求Ud从0220V之间变化。试求： （1）不考虑控制角裕量时的，整流变压器二次线电压。（3分）（2）如电压，电流裕量取2倍，计算晶闸管额定电压，电流值。（8分）（3）变压器二次电流有效值I2。（4分）（4）计算整流变压器二次侧容量S2。（3分1、（18分）解：()，而Rd=4()，所以 ，LRd，按大电感负载情况计算，三相全控桥式整流电路，相当于最小控制角min=0计算.整流变压器次级相电压U2（3分） Ud=2.34U2,，则U2=2202.3494(V) (2).计算晶闸管电压、电流值，如果电压、电流按裕量系数2计算，选择晶闸管（8分）晶闸管承受的最大峰电压为(V)按裕量系数2计算，则U=230.252=460.5(V)，选额定电压500V晶闸管。（2分）（A） (A)（3分）(A)则（3分）按裕量系数2计算，则20.22=40.4(A),选额定通态平均电流为50A的晶闸管。(3). 计算变压器次级电流有效值I2（4分）(A)(4).计算整流变压器次级容量S2（3分）S2=3U2I2=39444.9=12661.8(VA)12.66(KVA)四、作图题（本题共2小题，每小题10分，共20分）已知单相全控桥式整流电路，带电阻性负载。试绘出当控制角 = 600时的输出电压波形ud，晶闸管T1的端电压波形UT1。2、试绘出三相半波共阴极组电路当=600时的输出电压波形ud，以及晶闸管T1的端电压波形（L=）。六、分析题（本题共1小题，共10分）如图所示为电压型三相逆变器，试以U相桥臂VT1、VT4之间的换流过程来分析电路的工作原理，并说明此电路的特点。答：U相桥臂VT1、VT4之间的换流过程如下图示。1）VT1稳定导通如图a，iT1=iA，C1短路，C4充电至电压Ud。（1分）2）触发VT4换流开始，C4通过L4、VT4放电。如图b（1分）3）Uc1由零逐渐升到Ud，如图c（1分）4）换流过程结束，如图d（1分）主要特点：1）每桥臂导电180，同一相上下两臂交替导电，各相开始导电的角度差120 （2分）2）任一瞬间有三个桥臂同时导通（2分）3）每次换流都是在同一相上下两臂之间进行，也称为纵向换流（2分）四、作图题（本题共2小题，每小题10分，共20分）1、已知单相全控桥式整流电路，电感性负载不接续流二极管。试绘出当=450时输出电压波形ud和晶闸管T1的端电压波形。2、三相桥式全控整流电路，电阻性负载，试画出当=600时输出电压ud的波形、晶闸管的端电压uT1的波形。五、计算题（本题共1小题，共15分）三相全控桥整流电路如图所示。已知电感性负载L =0.2H、R =1、 =75，变压器二次相电压U2=100V。1) 计算负载的平均整流电压Ud和负载电流平均值Id；2) 选择晶闸管的型号；3) 计算变压器二次电流的有效值I2。 解：1）（2分）（1分）2）由题知， （1分） 故取额定电压1200V（1分） （2分） （2分） 故取额定电流100A（1分）因此，选取晶闸管的型号为KP100-12（2分）3）（3分）六、分析题（本题共1小题，共10分）如图所示为串联二极管式电流型三相逆变器，试以从VT1到VT3之间的换流过程来分析电路的工作原理，并说明此电路的特点。答：如图所示为从VT1到VT3之间的换流过程1）换流前，VT1、VT2稳定导通，电容C13（就是C3与C5串联后再与C1并联的等效电容）被充电，左正右负；如图a（1分）2）触发VT3导通，在C1充电电压下VT1承受反压关断；如图b（1分）3）二极管换流；如图c（1分）4）换相结束。如图d（1分）电路的特点：(1)直流侧串大电感，相当于电流源（1分）(2)交流输出电流为矩形波，输出电压波形和相位因负载不同而不同（1分）(3)直流侧电感起缓冲无功能量的作用，不必给开关器件反并联二极管（1分）(4) 电流型逆变电路中，采用半控型器件的电路仍应用较多（1分）(5) 换流方式有负载换流、强迫换流（1分）(6) 基本工作方式是120导电方式，即每个臂一周期内导电120每时刻上下桥臂组各有一个臂导通，横向换流。（1分）四、作图题（本题共2小题，每小题10分）1、如图所示电路，试画出=450时输出电压波形ud和晶闸管V11的电流波形iv11。2、三相桥式全控整流电路，大电感负载，接有续流二极管，试画出当=300时输出电压ud的波形及端电压uT1的波形。五、计算题（本题共1小题，共15分） 三相全控桥式整流电路大电感负载，不接续流二极管，U2=220V，R=4，=600，试求：(1)、输出电压平均值Ud和电流平均值Id；(2)、晶闸管电流平均值Idt和有效值It；(3)、变压器副边电流有效值I2和容量S2。解：1）（2分）（1分）2） （2分） （2分）3）（1分）（2分）六、分析题（本题共1小题，共10分）为了用下图所示的通电型逆变器（省略换流回路）产生相序为U、V、W的三相平衡输出电压，应按怎样的顺序触发晶闸管？若使相序反向，触发顺序又如何答：由导电型逆变器的工作原理可知，产生相序为U、V、W的三相平衡输出电压，晶闸管应的触发导通顺序应按的顺序；（5分）若使相序反向，则触发导通顺序相反，为。（5分）四、作图题（本题共2小题，每小题10分，共20分）1、如图所示电路，试画出对应的i2、uVT1的波形。五、计算题（本题共1小题，共15分）某晶闸管电镀电源，调压范围215V，在9V以上最大输出电流均可达130A，主电路采用三相半波可控整流电路，试计算：(1)整流变压器二次侧相电压。(2)9V时的控制角。(3)选择晶闸管(4)计算变压器容量。 解：1） 由题知当=0时，输出电压最大为15V2） 所以=5303）因为输出电最大值为130A，故 所以取额定电流100A 所以取额定电压100V因此，晶闸管的型号可选为KP100-1 六、分析题（本题共1小题，共10分）如图所示的有源逆变电路，为了加快电动机的制动过程，增大电枢电流,应如何调节角？为什么？电枢电流增大后，换相重叠角是否会加大？这是否会造成逆变失败？答：图示的有源逆变电路，只要增大角，就能加快电动机的制动过程，增大电枢电流。因为增大角后，将减小逆变电压，提高回路中的电压差，即增大电枢电流。当电枢电流增大后，换相重叠角会加大，但不会造成逆变失败。作图题：（本题1小题，共10分）1、在三相半波整流电路中，如果a相的触发脉冲消失，试绘出在a = 0时电阻性负载和电感性负载下整流电压ud的波形。阻性负载时电感性负载时当负载为电阻时，ud的波形如下：（5分）当负载为电感时，ud的波形如下：（5分）五、计算题（本题共2小题，每题15分，共30分）1、单相桥式全控整流电路，U2=100V，负载中，R=2，L值极大，反电动势E=60V，当=30o时，求：（15分）（1）作出ud、id和i2的波形图；（2）求整流输出平均电压Ud、平均电流Id和I2；（3）考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流，并选择晶闸管的型号。解：（1）ud、id和i2的波形如下图：（5分）（2）整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次侧电流有效值I2分别为Ud0.9 U2 cos0.9100cos3077.97(A)（1分）Id (UdE)/R(77.9760)/29(A)（2分）I2Id 9(A) （2分）（3）晶闸管承受的最大反向电压为：U2100141.4（V）流过每个晶闸管的电流的有效值为：IVTId 6.36（A）故晶闸管的额定电压为：UN(23)141.4283424（V）（2分）晶闸管的额定电流为：IN(1.52)6.361.5768（A）（3分）晶闸管额定电压和电流的具体数值可按晶闸管产品系列参数选取2、一单相交流调压器，电源为工频220V，阻感串联作为负载，其中R=0.5，L=2mH。求：（15分）（1）开通角的变化范围；（2）负载电流的最大有效值；（3）最大输出功率及此时电源侧的功率因数。四、计算题：（本题共4小题，每小题10分，共40分）1、单相桥式全控整流电路,U2=100V,负载中R=20,L值极大当=时, 要求:作出Ud、Id、和I2的波形; 求整流输出平均电压Ud、电流Id,变压器二次电流有效值I2; 考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。解：（1）解:Ud、Id、和I2的波形;如下图:输出平均电压Ud、电流Id,变压器二次电流有效值I2分别为 Ud=0.9U2cos=0.9100cos77.97（V） IdUd/R=77.97/2=38.99(A) I2=Id=38.99(A) （3分）晶闸管承受的最大反向电压为: U2=100=141.4(V) - 考虑安全裕量，晶闸管的额定电压为: UN=(23)141.4=283424(V) 具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。 流过晶闸管的电流有效值为: IVT=Id/=27.57(A) 晶闸管的额定电流为: IN=(1.52)27.57/1.57=2635(A) 具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。 （3分）2、光台灯由单相交流调压电路供电,设该台灯可看作电阻负载,在=O时输出 功率为最大值,试求功率为最大输出功率的80%,50%时的开通角。解: =O时的输出电压最大,为 Uomax= 此时负载电流最大,为 Iomax= （3分） 因此最大输出功率为 输出功率为最大输出功率的80%时,有: Pmax=Uomax Iomax= 此时, Uo= 又由 Uo=U1 （3分） 解得 同理,输出功率为最大输出功率的50%时,有: Uo= 又由 Uo=U1 3三相半波可控整流电路,U2=100V,带电阻电感负载,R=50,L值极大,当时,要求:画出Ud, Id和IVT1的波形; 计算Ud、Id、IdT和IVT解: Ud, Id和IVT1的波形如下图:1、 Ud、Id、IdT和IVT分别如下2、3、 Ud=1.17U2cos=1.17100cos=58.5(V)4、 IdUd/R=58.5/5=11.7(A)5、 IdvT=Id/3=11.7/3=3.9(A)6、 IVT=Id/=6.755(A) （5分） 7、3、 某一电阻负载，要求输出直流电压Ud=024v,最大负载电流Id=30A。采用单相半波可控整流电路。用220V直接供电或用变压器降压到60V供电。计算两种方案下，不考虑完全裕量时，晶闸管的导通角，额定电流IN, 额定电压UN，电源的功率因数和电源容量。 解：U2=220v时 Ud=0.45U2 （1分） Cos=1=1= 0.5 （1分） 120 1=18012060 （1分）电流平均值 Id=30A Rd=0.8 （1分）电流有效值 I = （1分） 额定电流IN=53A额定电压UN Udm= （1分） 功率因数 Cos=0.302 （1分） 电源视在功率 S1=U2I=220 （1分）U2=60v时 IN UN84.2Cos S2=3.18KVA （2分）三、计算题：（本题共1小题，共10分）（电阻性负载），要求直流平均电压为75V，电流为20A，采用单相半波可控整流电路直接从220V交流电网供电。计算晶闸管的控制角、导通角、负载电流有效值。解：（1）(1)整流输出平均电压 d= = cos=则控制角60 导通角=-=120 （5分）（2）负载电流平均值 Id=20(A) 则RUdId7520=3.75 负载电流有效值I，即为晶闸管电流有效值IV1，所以I=IV1=37.6(A)（5分）四、作图题：（本题共3小题，每小题10分，共30分）1画出下图对应的Ud、UVT的波形。2化出下图对应的iT1、Ud的波形。3化出下图对应的Ud、iT1、VT1的波形其中虚线为脉冲信号。五、分析题：（本题共1小题，共10分）分析串联电感式逆变器的工作原理。电路中每一个晶闸管导通1800、关断1800，换流在各自桥内进行，6个管子触发导通的次序依次为VT1VT6,触发间隔为60度。 （3分）第一区间VT1、VT2、VT3同时导通。 （0.5分）第一区间VT2、VT3 、VT4、同时导通。 （0.5分）第一区间VT3 、VT4、VT5同时导通。 （0.5分）第一区间VT4、VT5 、VT6、同时导通。 （0.5分）第一区间VT5、VT6 、VT1、同时导通。 （0.5分）第一区间VT6、VT1 、VT2、同时导通。 （0.5分）循环导通，则在每一向得到按正弦规律变化的电压。改变管子的导通时间和顺序就可一得到不同频率和电压的三相交流电。 三、计算题：（本题共1小题，共10分）1、具有续流二极管VDR半波可控整流电路，对发电机励磁绕组供电。绕组的电阻Rd=0.5，电感L=0.2H，励磁直流平均电流为10A，交流电源电压为220V，计算晶闸管和续流的电流有效值。解：以知U2=220V，Id=10A，Rd=5，L=0.2H，l=3.140.2=62.8（2分）（2分）（2分）（2分） （2分）晶闸管电流有效值IT=5A，续流二极管的电流有效值IDR=8.6A四、作图题：（本题共3小题，共20分）1、化出下图对应的Ud的波形并指明触发角的范围。（5分）U2RVDVTU2U1UdU22、化出下图对应的i2、UV1的波形。（7分）Udtt3、化出三相半波共阴极电阻性负载可控整流电路对应的输出电压Ud、晶闸管VT1的波形，其中=300。（8分）五、分析题：（本题共1小题，共10分）论述串联二极管式逆变电路的换流过程和工作原理。换流过程：1.C3、C5充电。2.晶闸管换流。3.二极管换流。4.正常运行。电路中每一个晶闸管导通1800、关断1800，换流在各自桥内进行，6个管子触发导通的次序依次为VT1VT6,触发间隔为60度。 （4分） 第一区间VT1、VT6同时导通。 （0.5分）第二区间VT1 、VT2、同时导通。 （0.5分）第三区间VT2、VT3 、同时导通。 （0.5分）第四区间VT3 、VT4、同时导通。 （0.5分）第五区间VT4、VT5 、同时导通。 （0.5分）第六区间VT5、VT6、同时导通。 （0.5分）循环导通，则在每一向得到按正弦规律变化的电压。改变管子的导通时间和顺序就可一得到不同频率和电压的三相交流电。 六、分析计算题：（本题共2小题，共20分）1、三相半波整流，且电感性负载=900，U2=220 V，由于电感Ld不够大，只能使晶闸管阳极电压过零后，再维持导通角300。试：ud的波形。列出电压平均值Ud的计算公式。画出晶闸管VT1两端电压ud的波形。（10分）1（10分）图a打斜线部分为ud的波形。 （1分） U= U sint d(t)=0.274 U （3分）晶闸管VT两端电压波形 如图b打斜线部分所示。VT、VT、VT均不导通时，VT承受U相相电压，当VT、VT导通时，VT1管承受线电压。（3分）2、图为一种简单的舞台调光线路，求：根据Ud、Ug波形分析电路调光工作原理。说明RP、VD及开关Q的作用。本电路晶闸管最小导通角（10分）根据晶闸管工作原理分析，波形是正弦波，但半波被VD截去，当它的瞬时值超过晶闸管门极触发电压时，晶闸管因承受正向阳极电压而导通，随着电位器阻值的变化，幅值变化，晶闸管导通的时刻也在发生改变，达到调光的目的。 （4分）开关Q打开时，可以调光；开关Q闭合时晶闸管VT不导通，灯不亮。用RP调节延迟角亦即调节输出电压，控制灯光亮暗。当RP阻值增大时，ug幅值减小，控制角增大，当RP增大到某一值，对应的ug电压最大值等于门极触发电压Ugt时，最大，最小，由图分析，可得出min=/2。VD的作用是保护门极。当Q闭合时，也有极微弱的电流流过灯泡，但灯不会亮，原因是RP一般为几百千欧，所以Q闭合，可以认为灯不亮。 （6分）四、计算题：（本题共2小题，每小题15分，共30分）1、下图为单相交流调压电路，如果负载为电阻性负载，u2=20.5U2sint，延迟角为，试求： 负载电压有效值UL。 负载功率。 电源功率因数。 电源基波功率因数。（15分）解：（1）负载电压及负载电流波形如图7-1图。 = （4分）（2） （3分）（3）设负载电流有效值为，由于它同电源电流相等，因而有功率因数 cos= （3分）（4）设负载电流不控时的有效值为I，如果只考虑基波万分，则 （基波） = =所以，基波可写成= 基波功率因数为cos （5分）2、三相半波可控整流，大电感负载，Id=10A不变，U2=100V/20.5，=10o（换相重叠角），=60o。求：整流输出电压Ud？画出整流输出电压Ud的波形。画出晶闸管VT1两端电压波形。（15分）解：（1）U=1.17 Ucos-I（R+）IX=cos-cos()Usin=cos60-cos(60+10)100Vsin60=13.7V若R=0，则U=1.17 Ucos-I=（41.4-6054）V=34.8V （5分）（2）整流输出U波形如图a打斜线所示。 （5分）（3）晶闸管VT两端电压波形 如图b打斜线部分所示。 （5分）五、计算作图题：（本题共1小题，共15分）单相半波可控整流，电感性负载接有续流二极管，如图所示。求此时直流电压平均值Ud及直流电流的平均值Id，并绘出输出电压Ud及电流Id的波形，若LR时，波形又如何？（15分）当晶闸管VT导通时当二极管VD导通时设t=时，晶闸管的初始电流为，则 其中 （3分）如果时所求出的二极管电流的初始值为，则在期间的值为，则可求出晶闸管电流的初始值，即 （3分）和的关系为当晶闸管导通时，当二极管导通时，。 （3分）因为 故输出电流的平均值与L无关系。可写作当时，则 （3分）六、分析作图题：（本题共1小题，共15分）分析KC05集成触发器工作原理，并画出u和3，4，12，13，10，9各管角的电压波形。（15分）VD1VD4和V1组成同步电压过零检测环节，同步电压u经外接电阻R1加到15，16端。当u过零时V1截止，V2也随之截止，V3导通，使下面稳压管V击穿（约38V），V4随之导通,并使外接电容C1充电到近似稳压值。结束时，因同步电压已有数值，故V1,V2导通，于是V3，V4截止。 （3分）如图所示，3端电压U3持续时间为C1充电过程，既V3导通和V被击穿过程。一旦V4截止，C1经V6恒流放电，形成锯齿波。改变5端外接电位器阻值可以改变锯齿波斜率。V6V9组成差分比较器。加于V9基极的控制电压Uc与锯齿波电压比较。当Uc小于锯齿波电压时V9,V10,V11截止，电源经R,VD7,V12基极向C2充电到电压值。V12导通，V13,V14截止，无输出，9端为高电位。当Uc大于锯齿波电压时，V9,V10导通，12端电压U12出现正跳脉冲，V11导通。13端电压U13近似为零，于是 电压反向加到V12基极，即10端电压U10负跳变，V12截止，V13,V14导通，开始输出脉冲。随后C2经电源，R2,V11迅速放电，并反充电到+1.4V, V12导通，V13,V14截止, 输出脉冲结束。在交流电压正负半周，KC05产生两个脉冲，彼此相隔1800。从电压零值开始，由Uc确定其相位角a。同步电压 u和3，4，12，13，10，9管角电压波形如下图所示。 （6分）六、计算题：（本题共4小题，每空10分，共40分）1、单相桥式半控整流电路，由220V经变压器供电，负载为大电感，并接有续流二极管，要求输出整流电压2080V连续可调，最大负载电流为20A，最小控制角。试回答：(1)画出ud、iv11波形（30时）(2)电流有效值(3)计算整流二极管的电流平均值解：（1）波形ud（2分），iv11 （2分）（2）（3）2、有一个三相全控桥整流电路如图所示。已知电感负载L0.2H、75、R1、变压器二次相电压U2100V。试画出ud的波形，计算负载的平均整流电压Ud和负载电流平均值Id，计算变压器二次电流的有效值I2。解：（1） （1分）（2）R，可视为大电感负载。 （1分）（3）Ud的波形图见电力电子变流技术教材图313。 （2分）（4）（5）（6）（5）变压器二次电流的有效值I23、单相全控桥式变流电路如图所示，工作于有源逆变状态。60，U2220V，Ed150V，R1，L足够大，可使负载电流连续试按要求完成下列各项：（1）画出输出电压Ud的波形；（2）画出晶闸管V12的电流波形iv12；（3）计算晶闸管V12电流的有效值Iv12。解：（1）ud （2分）（2）Iv12 （2分）（3）（4）（5）4、三相全控桥式有源逆变电路如图所示，变压器二次相电压的有效值U2220V，回路总电阻R0.5，平波电抗器L足够大，可使负载电流连续，若Ed280V，要求电机在制动过程中的负载电流Id45.2A，试回答下列各题：（1）求出此时的逆变控制角；（2）计算变压器二次的总容量S2。解：（1） （3分）（2） （3分）（3） （2分）（4） （2分）四、作图题（本题共2小题，每小题10分，共20分）1、试绘出单相全控桥式整流电路电感性负载接续流二极管，当=600时输出电压波形ud，晶闸管T1的端电压波形。2、三相桥式全控整流电路，大电感负载，试画出当=900时输出电压ud的波形、输出电流id的波形。五、计算题（本题共1小题，共15分）单相桥式全控整流电路，U2100V，负载中R2，L值极大，当30时，试求： （1）整流输出平均电压Ud、电流Id；（2）考虑2倍安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流；（3）变压器二次电流有效值I2。ud、id、和i2的波形如下图：（2分）输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次电流有效值I2分别为Ud0.9 U2 cos0.9100cos3077.97（V）（2分）IdUd /R77.97/238.99（A）（1分）I2Id 38.99（A）（1分） 晶闸管承受的最大反向电压为：U2100141.4（V）（1分）考虑安全裕量，晶闸管的额定电压为：UN（23）141.4283424（V）（1分）具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。流过晶闸管的电流有效值为：IVTId27.57（A）（1分）晶闸管的额定电流为：IN（1.52）27.571.572635（A）（1分）四、作图题（本题共2小题，每小题10分，共20分）1、试绘出单相全控桥式整流电路电感性负载不接续流二极管，当=300时输出电压波形ud，晶闸管T1的端电压波形。2、三相桥式全控整流电路，大电感负载，试画出当=300时输出电压ud的波形、输出电流id的波形。五、计算题（本题共1小题，共15分）单相桥式全控整流电路，U2=100V，负载中R=2，L值极大，反电势E=60V，当a=30时，要求：1，求整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次侧电流有效值I2；2，考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。1、解：ud、id和i2的波形如下图： 整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次侧电流有效值I2分别为Ud0.9 U2 cos0.9100cos3077.97(A)Id (UdE)/R(77.9760)/29(A)I2Id 9(A) 晶闸管承受的最大反向电压为：U2100141.4（V）流过每个晶闸管的电流的有效值为：IVTId 6.36（A）故晶闸管的额定电压为：UN(23)141.4283424（V） 晶闸管的额定电流为：IN(1.52)6.361.5768（A）四、作图题（本题共2小题，每小题10分，共20分）1、单相全控桥带大电感性负载，试画出=45时Ud、Id、I2、UVT2各波形（下图波形幅值为相电压）。U2OwtUVT22、试画出三相全控桥整流电路（电感性负载），=60时，整流输出电压Ud的波形和Id、IVT1、UVT1各波形（下图波形幅值为线电压）。五、计算题（本题共2小题，共20分）1、三相全控桥式整流电路，LR，R=4，要求Ud从0220V之间变化。试求： 1)、不考虑控制角裕量时，整流变压器二次线电压。 2)、计算晶闸管额定电压，电流值，如电压，电流裕量取2倍，选择晶闸管型号。 3)、变压器二次电流有效值I2。 （10分） 1. 解： 负载为大电感 流过负载的电流可看为直线（1分）1）当=0时，输出电压平均值为220V由式知（2分）2）由题知，（1分） 故取额定电压500V（1分）（1分） （1分）（1分） 故取额定电流50A（1分）因此，选取晶闸管的型号为KP50-5（1分）3）（1分）2、已知流过晶闸管的电流波形和波形系数Kf值，若要求平均电流均为50A，求晶闸管的通态额定平均电流。（暂不考虑余量） （10分）ItttI222/32IKf2.22Kf1.41Kf1.73解： 1）2）3）2，电路如图，试画出该逆变器1800导通型三相逆变器电压波形（UAO 、UBO、UCO、UAB)。（10分）V2V3V5V6V4V1RCRBRA+-OUAOUBOUCOUABwtwtwtwt四、作图题（本题共2小题，每小题10分，共20分）1、单相半全控桥带大电感性负载，试画出=30时Ud、Id、I2、UVT2各波形（下图波形幅值为相电压，不考虑失控现象）。U22、试画出三相半波可控整流电路（电感性负载），画=30时，整流输出电压Ud的波形和Id、IVT1、UVT1各波形（下图波形幅值为相线电压）。a =30u2uaubucOwtOwtOwtOwtOwtuGuduabuacwt1iVT1uVT1uac五、计算题（本题共2小题，共20分）1、三相半波可控整流电路，LR，R=4，要求Ud从0220V之间变化。试求：1)、不考虑控制角裕量时的，整流变压器二次线电压。 2)、计算晶闸管额定电压，电流值，如电压，电流裕量取2倍，选择晶闸管型号。 3)、变压器二次电流有效值I2。 （10分）1. 解：4负载为大电感，流过负载的电流可看为直线（1分）1）当=0时，输出电压平均值为220V由式知（2分）2）由题知，（1分） 故取额定电压500V（1分）（1分） （1分）（1分） 故取额定电流50A（1分）因此，选取晶闸管的型号为KP50-5（1分）3）（1分）2、已知流过晶闸管的电流波形和波形系数Kf值，若要求平均电流均为80A，求晶闸管的通态额定平均电流。（暂不考虑余量） （10分）解： 1）2）3）ItttI222/32IKf2.22Kf1.