电力电子课后题-题-answer

1、电力电子课后题-题-answer作者:日期:第21题：主电动机由直流电动机拖动：60kW305A220V，三相全桥整流电路供电，整流变 压器一次侧电压380V，启动电流限制在500A。电枢回路串联大电感，最小控制 角:min=30，计算元件的定额和变压器的容量。参考答案：直流回路电阻计算：Rd=220V305A=0.7213Ud =2.34U2cos： =1.35U2Lcos：U:变压器次级相电压有效值，Ul：变压器次级线电压有效值， 控制角最小时，输出的直流电压平均值最大，启动电流就最大。Ud|-m =2.34U 2 cos30500 =2.34U2 cos30 / 0.7213U2 =17

2、7.96/ , U2L =177.96/ =308.226/晶闸管承受的最大正向与反向电压为. 6U2 =435.93V ；晶闸管承受的最大正向电流平均值为500/3 =166.67A ；晶闸管承受的最大正向电流有效值为500/ .3 =288.68A ；晶闸管额定电流：lT =(1.52)仏 =275.81367.75A，取 300AT1.57晶闸管额定电压：2 435.93 ： 900V变压器次级电流有效值为500.2/ .3 =408.20A ；变压器的容量 S =3U2l2 =177.96 3 408.20 =125.563kVA第22题：三相全桥整流电路通过电抗器向直流电动机供电，

3、整流变压器二次侧相电压100V， 变压器每相漏感折算到二次测为100H,直流平均电流为150A，求变压器引起的换流 压降以及控制角为零时的重叠角。参考答案：换流压降：'Ub 一山2 二 /md （ t）=150=二 mXB2 二换流角cos： -cosQ ' '） =2ldXB/（、6u2） cos0-cos（0 *二）=2 150 2 二 50 100/ . 6 100输出直流电压Ud"/2）cos（/2） =2.34cose7 2）cos（"/2）= 2.34cos（0/2）cos（/2）第23题:三相全桥整流电路，电阻-电感-电动势负载，E=2

4、20Vdc,Rd=1丄,U2=220VAC, 控制角：=60，当漏感LB=0mH和LB=1mH时，分别求输出直流电压、输出直流电流和重叠角。参考答案：三相全桥整流电路直流电压计算U d = 2.34U2 cos -" / 2）cos（/ 2）三相全桥整流电路重叠角计算cos： -cos（：）=2IqXb/（16U2）1 漏感 LB=0mHcos .-cos（二=2IqXb/（ .6U2）cos60 -cos（60）=0, cos60 = os（60），-1=0U d =2.34U2 cos（_八 “ / 2）cos（/ 2）=2.34 220 cos（60 ）=257.4ld （ U

5、d-E）/Rd二（257.4-220 ）/1 =37.4A2.漏感LB=1mH时由于换流重叠角，输出直流电压损失一个压降，该压降与漏感和负载电流成正比，因此无法 得知确切的负载电流，题目有问题。cos： cos（：）=2ldXB/（一 6U2）cos60 -cos（60）=2Id（2二 50 0.001 ）/（220、6） , cos60 = os（60）,J =0U d =2.34U2 cos（二“ / 2）cos（/ 2）=2.34 220 cos（60 ）=257.4ld （ Ud-E）/Rd= （257.4-220 ）/1 =37.4A第24题：三相全桥整流电路，Rd=4, Ld=0.

6、2H , Ud=0220VDC。出题有问题，移相范围0 ,90 。参考答案：感性负载：移相范围0 , 90 Ud =2.34U2COS（：）因为 2 二 fL =314 0.2 =62.8 口 4"Ud =2.34U2 cos（： ）=0，: =90Ud =2.34 U2 cos（0 ）=220 , U2=94.017V负载电流ld =Ud / Rd =220/4 =55A44.90A2RMSs2 =3U2rMsI2rMs =3 94.017 44.90 =12.662kVA功率因数二Udld/S2 =220 55/12662 =0.9556第25题:负载回路只有电阻和电感负载时，能

7、否发生逆变 。参考答案：制动时，电感储能回馈电网，可以发生逆变。电感量较小时，控制角大于 60度，直流电压出现负的面积时，电感感生电压反向，可以发生 逆变。短路时可以使之工作于逆变状态第26题:电流的增加会使加速直流电机制动，要求电枢电流增大，应该如何调节逆变角 重叠角增加，是否会引起逆变失败。参考答案：如果电枢电流增大，应该增大逆变角。控制角增加，大于 90度，相当于逆变角降低，电枢回馈能量减弱，逆变减弱。 电流增加，重叠角增加。重叠角增加使得整流器输出直流电压下降。重叠角增加使得逆变电压升高，因此不会引起逆变失败。p107下面第27题:单相桥式全控整流电路，U2=220VA，E=100VD

8、C, Rd=2，当-=30时能否发生逆变。 参考答案：-=30时，控制角为=150。假设电感量足够大，2yl2U dU2cos: = 0.9U 2 cos:jiUd =0.9U2cos150 171.468V不能发生逆变，反电势反向充电。如果逆变，逆变电流 I dAVR =(Ud'Ej/Rcj = -(171.468 100) / 2 = 16.867 A，反向导通，出 现矛盾。负载电流Time offset 0负载电压与电源电压波形但是电流与电压反向时属于能量回馈，同相时属于供电状态第28题:三相半波整流电路，U2=230VA， Rd=0.3。电动机从220VDC和20A时开始制 动

9、，初始制动电流为40A，试求初始逆变角大小。参考答案：整流时3.2.U dU2sin cos： =1.17U2cos：兀3220=1.17 230 cos：35.16(220 -E)/0.3 =20E =214V逆变时(1.17x230xcosa -E)/0.3=40 (1.17 x230xcos叫-214)/0.3 = 40 :=180 - 32.877=32.877第29题：三相桥式全控整流电路，反电动势-电阻-电感负载，U2=220VA， Rd=11， Ld=无 穷大，换流电感1mH，当E=-400V，逆变角-=60时。求直流电流、电压和换流 重叠角。参考答案：逆变时，6血兀U dU 2

10、 sin cos ： = -2.34U 2 cos-：i兀3Ud - -2.34 220 cos60 - -257.4VDC考虑换流重叠角Id =Ud/UdUd=-2.34 220 cos() cos二2 2丄“2IdXBCOS。- cos ( a + 巴=尸u276cos120 °-cos(120 ° + 巴=0.628上22063驴Id2兀条件不完整。第30题:三相桥式全控整流电路，直流电动机供电，电流连续，最小控制角30，恒转矩负载,电动机转速从额定值下调，调速范围1 : 10，调速范围与晶闸管容量有无关系，调速范围与与移相范围有无关系，最低转速时间，控制角为多少？忽略电动机内阻。参考答案：电流连续：感性负载；电动机：反电动势负载；恒转矩负载：说明电流不变。假定励磁电流不变；调速范围：控制角低时，输出直流电压高，升速，反电动势相应增大控制角高时，输出直流电压下降，降速，反电动势相