电力电子技术习题解答

d第一章答：电力电子技术是与电能处理相关的技术学科。将电子技术与控制技术应用到电力领域，通过电力电子器件组成各种电力变换电路，实现电能的转换与控制，称为电力电子技术，或电力电子学。电力电子技术是一门融合了电力技术、电子技术和控制技术的交叉学科，包括电力电子器件、变流电路和控制技术三个主要组成部分。答：电力电子技术的基础是电力电子器件，电力电子技术的核心是变流电路。式？各自功能是什么？答：有四种形式：其各自的功能是(1)整流电路：将交流电能转换为直流电能。(2)斩波电路：将一种直流电能转换成另一固定电压或可调电压的直流电。(3)逆变电路：将直流电能转换为交流电能。(4)调压电路或称交流变换电路：将固定大小和频率的交流电能转换为大小和频率可调的交流电能。第二章2.1分析晶闸管的导通过程与导通条件。晶闸管是四层三端元件，具有三个PN结，可等效成两个晶体管(PNP和NPN)组成。当晶闸管阳极加正向电压，门极也加正向电压时，每个晶体管的集电极电流同时是另一个晶体管的基极电流，因此，一旦门极流入足够的电流I，就会形成强烈的正反馈，在很短的时间内，晶闸管导通。g正向电压②门极加正向电压③有足够的触发功率增大回路阻抗2.7晶闸管中通过的电流波形如图所示，求晶闸管电流的有效值、平均值及相应的正弦半波平均值和波形解：电流的有效值为 (3)m1=33I3m3IKKTT(AV)T(AV)I3m则对应的正弦半波平均值：根据有效值相等的原则，有332.8晶闸管有主要哪些派生器件?晶闸管主要派生器件：①快速晶闸管②逆导晶闸管③双向晶闸管④光控晶闸管第三章第三章2(1)画出u、i和i的波形；dd2d2(2)求整流输出平均电压u、电流i以及变压器二次电流有效值I；dd2(3)考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。dddd2dd二次电流有效值I=I=39(A)2d③在该电路中，晶闸管承受的最大正反向电压均为2U2，考虑2倍的安全裕量，则晶闸管的额定电2VTd2dd分，负载电流i的波形连续且近似为水平线，其波形如图所示：d(1)画出u、i和i的波形；dd2(2)求整流输出平均电压u、电流i以及变压器二次电流有效值I；dd2(3)考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。解：①由于反电动势负载中串入了L值极大的平波电抗器，使整流输出电压u的波形出现了负值部dd2dR22d③该电路中晶闸管承受的最大正反向电压均为2U，考虑2倍的安全裕量，则晶闸管的额定电压为22VTd2T1du波形并计算U、I的值。ddd解：由于是纯电阻负载，其波形如下图所示。d2dU74.25负载电流平均值为3.7125AI=d负载电流平均值为3.7125AdR2dT1dd形并计算U、I的值。如果并接续流二极管，试计算流过晶闸管的电流平均值I、有效值I和续流二dddTT极管的电流平均值I、有效值I。dDD解：由于是大电感负载，所以其输出电流平均值近似为一条直线，其波形如图所示：d2U91整流输出电流平均值为I=d==182AdR0.5如果并接续流二极管，其整流输出电压平均值为d2U7U7整流输出电流平均值为I=d==186.934AdR0.5d则流过晶闸管电流平均值为I=I=186.934=54.522A晶闸管电流有效值为I=I=186.934=100.956A流过续流二极管的电流平均值为I=I=186.934=23.367Ad流过续流二极管的电流有效值为I=I=186.934=66.091A2试画出uT1、2试画出uT1、i、u波形并计算U的值。dddd2U445.83输出电流平均值为I=d==222.915AdR2T1dd2T1i、u、i波形并计算U、I的值及流过晶闸管的电流平均值I、有效值I。ddT1dddTTddd2(2)整流输出电流平均值的最大值为I=U/R=220/4=55AdMdMTd相桥式全控整流电路，负载电阻R=4，电感L=0.2H，要求输出电压U从0~220V之间变d化，求(1)不考虑控制裕量，整流变压器二次侧相电压；(2)晶闸管的电压、电流定额；(3)变压器二次侧电流有效值I；(4)变压器二次侧容量S。22LddM2T1ddT1dR0.2闸管的电流平均值为I=I=910=303.33AdT3d3Td则电流平均值为I=d==910Ad考虑2倍安全裕量，晶闸管的额定电流为I=T==40.43A，取为40A。M2考虑2倍安全裕量，晶闸管的额定电压为U=2人230.3=460.6V，取为500V。AV22 (3)变压器二次侧电流有效值为I=I=人55=44.88A23dM32222(1)不计漏感时求U、I；(2)当L=1mH时，计算i、u、y，并画出u、i的波形。ddBdddTd2dR1BBBVBddddddd而输出电流平均值为IdR1dddd对于三相全控桥有XIdTdB2ddd2dm42XI编U=XI，对于单相全控桥，m=4，则编U=XI=BddBddBd几dddR1dddddd对于单相全控桥，有XIXIBd=几dZ(1)画出各电流波形。(2)求输出电压和电流的平均值。dZ(1)画出各电流波形。(2)求输出电压和电流的平均值。0 (4)当a=冗/2，则晶