王兆安第四版电力电子技术课后答案(2)

3．单相桥式全控整流电路，U2＝100V，负载中R＝2Ω，L值极大，当α＝30°时，要求：①作出ud、id、和i2的波形；

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； ③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。 解：①ud、id、和i2的波形如下图：

u2Oud??t?OidOi2OId?Id?t?t??t

②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＝0.9 U2 cosα＝0.931003cos30°＝77.97（V）

Id＝Ud /R＝77.97/2＝38.99（A）

I2＝Id ＝38.99（A）

③晶闸管承受的最大反向电压为：

2U2＝1002＝141.4（V）

考虑安全裕量，晶闸管的额定电压为：

UN＝（2~3）3141.4＝283~424（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∕2＝27.57（A）

晶闸管的额定电流为：

IN＝（1.5~2）327.57∕1.57＝26~35（A）

具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。

4．单相桥式半控整流电路，电阻性负载，画出整流二极管在一周内承受的电压波形。 在电路中器件均不导通的阶段，交流电源电压由晶闸管平衡。 整流二极管在一周内承受的电压波形如下：

5

解：注意到二极管的特点：承受电压为正即导通。因此，二极管承受的电压不会出现正的部分。

u20uVD20uVD40?2??t?t?t

5．单相桥式全控整流电路，U2=100V，负载中R=2Ω，L值极大，反电势E=60V，当?=30?时，要求：

① 作出ud、id和i2的波形；

② 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； ③ 考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。 解：①ud、id和i2的波形如下图：

u2Oud??t?OidOi2IdId?Id?t?t??t

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

Ud＝0.9 U2 cosα＝0.931003cos30°＝77.97(A)

Id ＝(Ud－E)/R＝(77.97－60)/2＝9(A)

I2＝Id ＝9(A)

③晶闸管承受的最大反向电压为：

O 2U2＝1002＝141.4（V）

流过每个晶闸管的电流的有效值为：

IVT＝Id ∕2＝6.36（A）

故晶闸管的额定电压为：

UN＝(2~3)3141.4＝283~424（V）

6

晶闸管的额定电流为：

IN＝(1.5~2)36.36∕1.57＝6~8（A）

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VT1、VT2为晶闸管），电路如图2-11所示，U2=100V，的波形。

解：ud、id、iVT、iD的波形如下图：

u2电阻电感负载，R=2Ω，L值很大，当?=60?时求流过器件电流的有效值，并作出ud、id、iVT、iD

?OudOidiVT1OiVD2OOIdId???t?t?tId?t?t???

负载电压的平均值为：

Ud?1????2U2sin?td(?t)?0.9U231?cos(?/3)＝67.5（V）

2 负载电流的平均值为：

Id＝Ud∕R＝67.52∕2＝33.75（A）

流过晶闸管VT1、VT2的电流有效值为：

IVT＝

1Id＝19.49（A） 3 流过二极管VD3、VD4的电流有效值为：

IVD＝

2Id＝27.56（A） 37. 在三相半波整流电路中，如果a相的触发脉冲消失，试绘出在电阻性负载和电感性负载下整流电压ud的波形。

解：假设??0?，当负载为电阻时，ud的波形如下：

7

udOudOuaubuc?tuaubuc??t

当负载为电感时，ud的波形如下：

udOudOuaubucuaubuc?t?t

8．三相半波整流电路，可以将整流变压器的二次绕组分为两段成为曲折接法，每段的电动势问变压器铁心是否被直流磁化，为什么？

ABCCNnBa1b1c1c1a2b2c2na2b1a1b2相同，其分段布置及其矢量如图2-60所示，此时线圈的绕组增加了一些，铜的用料约增加10%，

NAc2图2-60 变压器二次绕组的曲折接法及其矢量图