电力电子技术课后答案精简版

--------------------------------------------------31+=2231+=22I=mm术》第五版机械工业出版社二章电力电子器件答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流(脉冲)。或：u>0且u>0。AKGK怎样才能使晶闸管由导通变答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导要使晶闸管由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电管处于通态区间的电流波形，各12352402020252404b图1-43b图1-43442mI=1m2m1m44331+4mm--------------------------------------------------I89.48m1m1II89.48m1m1I0.5434I126.56IIm2m231=2Im电流I、I、I各为多少？这时，相应的电流最大值I、I、Id1d2d3m1m2m3各为多少?解：额定电流I=100A的晶闸管，允许的电流有效值I=157A，T(AV)由上题计算结果知 I329.35，I5m3I5m3d34m32dd2②求整流输出平均电压U、电流I，变压器二次电流有效值dd2③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。dd2--------------------------------------------------品文档tttIdtIdtu2OudaOidOi2aOdd2U＝0.9Ucosα＝0.9×100×cos30°＝77.97(V)2d2I＝U/R＝77.97/2＝38.99(A)ddI＝I＝38.99(A)2d③晶闸管承受的最大反向电压为：2U＝1002＝141.4(V)2考虑安全裕量，晶闸管的额定电压为：U＝(2~3)×141.4＝283~424(V)N具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。II.57(A)VTd晶闸管的额定电流为：I＝(1.5~2)×27.57∕1.57＝26~35(A)N具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。2反电势E=60V，当=30时，要求：dd2②求整流输出平均电压U、电流I，变压器二次侧电流有效值dd2③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。dd2--------------------------------------------------品文档tttIdtIdtu2OudaOidOi2aOI②整流输出平均电压U、电流I，变压器二次侧电流有效值Idd2分别为UUcoscos30°＝77.97(A)d2I＝(U－E)/R＝(77.97－60)/2＝9(A)ddI＝I＝9(A)2d③晶闸管承受的最大反向电压为：2U＝1002＝141.4(V)2流过每个晶闸管的电流的有效值为：I＝I∕2＝6.36(A)VTd故晶闸管的额定电压为：N晶闸管的额定电流为：N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。6.晶闸管串联的单相半控桥(桥中VT、VT为晶闸管)，电路1222ddVTD--------------------------------------------------品文档u2ttudiiIdiOiOVT1IdtiDIiDIt3负载电流的平均值为：dd流过晶闸管VT、VT的电流有效值为：12VT3d34I＝2I＝27.56(A)VD3d2L值极大，当=60时，要求：ddVT1IIddVT1--------------------------------------------------品文档2auu2abctubtiVT1ididOtdddTVTd2d2ddI＝I∕3＝11.7∕3＝3.9(A)dVTdI＝I∕3＝6.755(A)VTd13．三相桥式全控整流电路，U=100V，带电阻电感负载，R=5Ω，2L值极大，当=60时，要求：ddVT1ddVT1=60°uuuu2abct1OtuuuuuuuuOtidtiVT1OIOI和I分别如下dTVTdd精品文档U＝2.34Ucos＝2.34×100×cos60°＝117(V)d2d2I＝II＝I∕3＝23.4∕3＝7.8(A)DVTdI＝I∕3＝23.4∕3＝13.51(A)VTdd2dd2ddBdddd2BB2BBdduu2OudOatt22dVT1VT2d2d----------------------------------------------------------------------------------------------------精品文档dddddd又∵dB2cosa－cos(a+y)＝2IX∕dB2u、i和i的波形如下：dVT1VT2u2uaOaabOtiVT1iVT1dOtiVT2IdOt22BddVD2dVD2解：三相桥式不可控整流电路相当于三相桥式可控整流电路α＝0°dBd--------------------------------------------------d2品文档ddRVBd6U2cos－cos(+y)＝2IX∕6U2流的有效值分别为VDdI＝2I＝79.51(A)2a3ddVD12abtOtt1uuuuuuuucabcOtiIidtdtIdOitOtdTBU＝2.34Ucosα＝2.34×220×cos60°＝257.4(V)d2I＝(U－E)∕R＝(257.4－200)∕1＝57.4(A)dd--------------------------------------------------品文档Bd2ddBdI＝(U－E)∕Rdd解方程组得：d2d2BBI＝44.15(A)dΔU＝13.25(V)d又∵cosa－cos(a+y)＝2XBId∕6U2γ＝63.35°－60°＝3.35°ud2tuuuuuuuuuOtiVT1iVT1dtiIidVT2dt答：带平衡电抗器的双反星形可控整流电路与三相桥式全控整流电2--------------------------------------------------品文档Idd③在两种电路中，晶闸管的导通及触发脉冲的分配关系是一样dd答：整流电路多重化的目的主要包括两个方面，一是可以使装置总体的功率容量大，二是能够减少整流装置所产生的谐波和无功功率d2BMddd2ddBdddM三式联立求解，得d2BMBd由下式可计算换流重叠角：－120＝8.90率为Mdd2Mdd出如下3个等式：dBdddMd2BMBI＝49.09(A)d又∵dB2答：逆变运行时，一旦发生换流失败，外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路，或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变为顺向串联，由于逆变电路内阻很小，形成很大的短路电流，称为Mono----------------------------------------------------------------------------------------------------精品文档oooT50oR10oo解：输出电压平均值为：nU=TE=4050=133.3(V)ot4025offoR201中所示。同时，电容C维持输出电压基本恒定并向负载R供电。此2如图3-4所示。可见，负载电压极性为上负下正，与电源电压极性L即dt=0L00LLoE.t=U.tonooffttaU=onoffon改变导通比，输出电压既可以比电源电压高，也可以比电源电压--------------------------------------------------品文档112SAB两点之间交替切换。CCBACBCABBTCCC1BTC另一方面，A点的电压平均值为U=一tonU，且L的电压平均值为ATC2零，按图5-5b中输出电压U的极性，有U=tonU。于是可得出输ooTCottaEoffon，均可方便的实现升降压斩波。koffonL1L1L1i1i2Li2LEVuuVuL2L2C2L1--------------------------------------------------精品文档u=uC1C1offoouC1L1当电路工作于稳态时，电感L、当电路工作于稳态时，电感L、L的电压平均值均为零，则下12Et+(Euu)t=0utut=0utut=0C1onooff由以上两式即可得出otoffLLL2V1i1LEuLEuRoL1nnL1u=EuL1L2oL2ooffL1C1L1C1当电路工作于稳态时，电感L、当电路工作于稳态时，电感L、L的电压平均值均为零，则下12Et+ut=0(Euu)(Euu)tut=0oC1onooff由以上两式即可得出otoff。1122--------------------------------------------------品文档升压斩波电路，把直流电动机的动能转变为电能反馈到电源，使电1V1LiERLiER2V2MMM1111VEVVD2VD1LuoRioMEM2VEVVD2VD1LuoRioMEM2