电力电子课后习题2-1到2-19答案(南航版)

电力电子课后习题2-1到2-19答案(南航版)2-1题图2-1为带有续流二极管的单相半波可控整流电路，大电感负载保证电流连续。试证明输出整流电压平均值,并画出控制角U2U1cos22d为α时的输出整流电压u、晶闸管承受电压duT的波形。TL解：u2uduT当U2＞0，当Ug＝0时，T不导通。UT＝U2，Ud＝0当有Ug，T被导通时，续流二极管承受正向压降导通Ud＝U2，UT=0由波形知，输出整流电压平均值为112U1cos2Usintdt2Ut2Ucos222d222-2上题中，U2=220V，R=10Ω，要求输出整流电压平均值0~30V连续可调。试求控制角导通角θ的变化范围，选择晶闸管定额并计算变压器次级容量。α，解：1cos112Utt2Usind2Ucost2U222d220时，对应U2max22201coscos11800max2maxmax，U30V时对应2min22201cos30cos0.39113.2minmin2min的变化范围113.2~180180，取180，0maxmin取113.2，66.8maxmin晶闸管承受正反间电压晶闸管流过电流有效值最大值为2U2IdUIdR22T180113.23010只考虑的情况min3601.2923A电源容量SUI2201.2923284.31(VA)22选择晶闸管时留出裕量，1.23~1.65(A)取整得2A电流：I(1.5~2)1.29231.57Tav：U(2~3)2U622.3~933.4(V),取整得1000V电压RRM2I2A,U1000V选晶闸管定额TavRRM2-3具有变压器中心抽头的单相双半流可控整流电路如图所示T1udu2u2u1T2（1）说明该变压器是否存在直流磁化问题？（2）试绘出α=45°时电阻性负载及大电感负载下，输出整流电压U、晶闸管承受d的电压U的波形。T解：变压器次级在电源电压的分析：TT共阴，U正半周期α=45°，T1122导通，电流经①、TR回到②，T不导通，U=U，12d2U过零，T关断，U=0，U负半周期，T承受21d22正向电压。过零时T关断，T尚未开，则U承受UT11221电压，T开后，U承受2U，又过零T关，T2T2U。22尚未触发，承受2电阻负载在电感负载u2udidiT1iT2UT1UT22-6题图2-6单相桥式全控整流电路大电感负载，已知U=100V，R=10Ω，α=45°。2（1）负载端不接续流二极管流电压、电流平均值及晶闸管电流有效值。（2）负载端接续流二极管D，计算输出整D，计算输出整流电压、电流平均值及晶闸管、续流二级管电流有效值。画出的波形。u、i、i、i及变压器次级电流i2ddTDTT12Lid解：（uu1）负载端不接续流二极管uDu2udiiT1、4T2、3122U2Usintd(t)2Ucos0.9100cos4563.64V2dR63.646.36AIUd10dII1I16.364.5A2Td2d2（2）负载端接续流二极管u2udidiT1、4iD2Usintdt2U1cos1Ud2221001cos4576.85VU76.857.69AIdR10d221II2dtId7.6944.71A2Td/4III17.693.84A2Ddd1II2dtIdd7.6843.84Ad02-8单相桥式半控整流电路，由器供电，负载为大电感性并接有续流二极管。220V经变压要求输出整流电压20~80V连续可调，最大负载电流为20A，最小控制角α=30°。试计算晶闸min管、整流管、续流二极管的电流有效值以及变压器容量。解：单相桥式半控整流电路1cosU0.9U2d230，U80VmindU8095.27V0.451cos30代入得Ud0.451cos2，当U20V时其对应dmax1cos。。20099527max220cos0.4595.2710.533max122.24max30时，I62012.9A2TII12.9ADT122.241802016.48A122.24时，IDC202030时，I62018.3A2SUI95.2718.31743VA1.7kVA222-9在三相半波可控整流电路中如果触发脉冲出现在自然换相点之前，会出现什么现象？电路能否正常换相？试画出电阻性负载和电感性负载时U的波形。duaTaubucTbTc2-10具有续流二极管的三相半波可控整流电路，大电感负载时，R=10Ω，U=220V，当α=60°2（1）作出U晶闸管电流i，续流二极管电流dTi的波形D（2）计算输出电压，电流平均值U，I以及dd晶闸管和续流二极管电流有效值II。TD，u2ud6090iTaiD32322Ud2Usintd(t)2Ucost148.55V2632IdUd14.86AR56I3Id1Id7.43A22TId1Id7.43A262ID32-17题图2-17为三相桥式半控整流电流电路（1）当负载分别为电感性和电阻性时，电路输出整流电压波形是否相同，试分别画出α=60°、α=90°时Ud的波形（2）试证明整流电压平均值Ud2.34U1cos22解：（1）三相桥式半控整流电路当负载为电感性和电阻性时，电路输出整流电压波形相同。T+aT+bT+cLabcudRD-aD-bD-c题图2-17UabUacUbcUbaUcaUcbα=60°临界连续，输出为UUUUacacbacbα=90°，UUUUacacbacb（2）当α>60°时，电流断续€31costt2.34U2UsindUd222l2当0<α<60°时，12232UsintdtUd22Usintdt2l32l33332U1cos22l2.34U1cos222-18：晶闸管平均电流：晶闸管有效电流：II/2500Ad3Td112223II(I)2d0.289I867AT2d因为副边有6个绕组，所以变压器副边容量：S6UI6*17.76*86792.39kVA222原副边匝比：nu38021.411nu17.7622由原副边电流波形，可知原边电流：I1(d)2257.23A1I2N3则S3UI3*380*98.77kV6A5.24111所以变压器容量为：SSS92.3965.2478.8kVA12222-19．三相全桥全控整流电路对反电势、大电感性负载供电，R=1Ω，α＝60º，（1）不计漏感时求输出整流电压和电流Id值；U2＝220V，E＝200V，Ud，（2）当Lb=1mH情况下。计算并分别求出ud,iT的波形解：Ud，Id,γ值，（1）U2.34Ucos2.34*220*cos60o257.4Vd2IUE257.420057.4AdR1d（2）Lb=1mH2mLbIU2.34Ucosd2dIUEdRd2mLbIIREU2.