王兆安第四版电力电子技术课后答案(4)

udO?t

假设VT1被击穿而短路，则当晶闸管VT3或VT5导通时，将发生电源相间短路，使得VT3、VT5也可能分别被击穿。 要求：

① 画出ud、id和iVT1的波形； ② 计算Ud、Id、IdT和IVT。 解：①ud、id和iVT1的波形如下：

u2 13．三相桥式全控整流电路，U2=100V，带电阻电感负载，R=5Ω，L值极大，当?=60?时，

??= 60°uaubuc?t1OⅠⅡⅢⅣⅤⅥuacubcubaucaucbuabuac?tuduabO?tidOiVT1?t?tO

②Ud、Id、IdT和IVT分别如下

Ud＝2.34U2cos?＝2.3431003cos60°＝117（V）

Id＝Ud∕R＝117∕5＝23.4（A） IDVT＝Id∕3＝23.4∕3＝7.8（A） IVT＝Id∕3＝23.4∕3＝13.51（A）

时求Ud、Id与??的数值，并画出整流电压ud的波形。 解：考虑LB时，有：

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14．单相全控桥，反电动势阻感负载，R=1Ω，L=∞，E=40V，U2=100V，LB=0.5mH，当?=60?

Ud＝0.9U2cosα－ΔUd ΔUd＝2XBId∕π Id＝（Ud－E）∕R

解方程组得：

Ud＝（πR 0.9U2cosα＋2XBE）∕（πR＋2XB）＝44.55（V）

ΔUd＝0.455（V） Id＝4.55（A）

又∵

cos?－cos(???)＝2IdXB∕U2

即得出

cos(60???)=0.4798

换流重叠角

? ＝ 61.33°? 60°=1.33°

最后，作出整流电压Ud的波形如下：

u2OudO?t???t

15．三相半波可控整流电路，反电动势阻感负载，U2=100V，R=1Ω，L=∞，LB=1mH，求当

?=30?时、E=50V时Ud、Id、??的值并作出ud与iVT1和iVT2的波形。

解：考虑LB时，有：

Ud＝1.17U2cosα－ΔUd ΔUd＝3XBId∕2π Id＝（Ud－E）∕R

解方程组得：

Ud＝（πR 1.17U2cosα＋3XBE）∕（2πR＋3XB）＝94.63（V）

ΔUd＝6.7（V） Id＝44.63（A）

又∵

cos?－cos(???)＝2IdXB∕6U2

11

即得出

cos(30???)=0.752

换流重叠角

? ＝ 41.28°? 30°=11.28°

ud、iVT1和iVT2的波形如下：

u2uaubucOud?uaubucO?tiVT1OiVT2OId?Id?t

16．三相桥式不可控整流电路，阻感负载，R=5Ω，L=∞，U2=220V，XB=0.3Ω，求Ud、Id、IVD、I2和??的值并作出ud、iVD和i2的波形。

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°时的情况。

Ud＝2.34U2cosα－ΔUd ΔUd＝3XBId∕π Id＝Ud∕R

解方程组得：

Ud＝2.34U2cosα∕（1＋3XB/πR）＝486.9（V）

Id＝97.38（A）

又∵

??tcos?－cos(???)＝2IdXB∕6U2

即得出

cos?=0.892

换流重叠角

? ＝26.93°

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二极管电流和变压器二次测电流的有效值分别为

IVD＝Id∕3＝97.38∕3＝32.46（A）

I2a＝

ud、iVD1和i2a的波形如下：

u2uaubuc2 Id＝79.51（A） 3O?t1ⅠⅡuabuacⅢⅣⅤⅥubcubaucaucbuabuac?tudO?tiVD1Oi2aOId?tId

17．三相全控桥，反电动势阻感负载，E=200V，R=1Ω，L=∞，U2=220V，?=60?，当①LB=0和②LB=1mH情况下分别求Ud、Id的值，后者还应求??并分别作出ud与iT的波形。 解：①当LB＝0时：

Ud＝2.34U2cosα＝2.3432203cos60°＝257.4（V） Id＝（Ud－E）∕R＝（257.4－200）∕1＝57.4（A）

②当LB＝1mH时

Ud＝2.34U2cosα－ΔUd ΔUd＝3XBId∕π Id＝（Ud－E）∕R

解方程组得：

Ud＝（2.34πU2R cosα＋3XBE）∕（πR＋3XB）＝244.15（V）

Id＝44.15（A） ΔUd＝13.25（V）

又∵cos?－cos(???)＝2XBId∕6U2

?tcos(60???)＝0.4485

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γ＝63.35°－60°＝3.35°

ud、IVT1和IVT2的波形如下：

u2uaubucOⅠⅡuabuacⅢⅣⅤⅥubcubaucaucbuabuac?tudO?tiVT1OiVT2OIdId?t?t

18．单相桥式全控整流电路，其整流输出电压中含有哪些次数的谐波？其中幅值最大的是哪一次？变压器二次侧电流中含有哪些次数的谐波？其中主要的是哪几次？

答：单相桥式全控整流电路，其整流输出电压中含有2k（k=1、2、3…）次谐波，其中幅值最大有3次、5次谐波。

一次？变压器二次侧电流中含有哪些次数的谐波？其中主要的是哪几次？

的是2次谐波。变压器二次侧电流中含有2k＋1（k＝1、2、3……）次即奇次谐波，其中主要的

19．三相桥式全控整流电路，其整流输出电压中含有哪些次数的谐波？其中幅值最大的是哪

答：三相桥式全控整流电路的整流输出电压中含有6k（k＝1、2、3……）次的谐波，其中幅值最次谐波。

20．试计算第3题中i2的3、5、7次谐波分量的有效值I23、I25、I27。 解：在第3题中已知电路为单相全控桥，其输出电流平均值为

Id＝38.99（A）

于是可得：

I23＝22Id∕3π＝22338.99∕3π＝11.7（A） I25＝22Id∕5π＝22338.99∕5π＝7.02（A） I27＝22Id∕7π＝22338.99∕7π＝5.01（A）

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大的是6次谐波。变压器二次侧电流中含有6k?1(k=1、2、3……)次的谐波，其中主要的是5、7