王兆安第四版电力电子技术课后答案(5)

21．试计算第13题中i2的5、7次谐波分量的有效值I25、I27。 解：第13题中，电路为三相桥式全控整流电路，且已知

Id＝23.4（A）

由此可计算出5次和7次谐波分量的有效值为：

I25＝6Id∕5π＝6323.4∕5π＝3.65（A） I27＝6Id∕7π＝6323.4∕7π＝2.61（A）

22．

试分别计算第3题和第13题电路的输入功率因数。

I1＝22Id∕π＝22338.99∕π＝35.1（A）

基波因数为?

解：①第3题中基波电流的有效值为：

?＝I1∕I＝I1∕Id＝35.1∕38.99＝0.9

电路的输入功率因数为：

?＝? cos?＝0.9 cos30°＝0.78

②第13题中基波电流的有效值：

I1＝6Id∕π＝6323.39∕π＝18.243（A）

基波因数为?

?＝I1∕I＝I1∕Id＝0.955

电路的输入功率因数为：

?＝? cos?＝0.955 cos60°＝0.48

23．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路相比有何主要异同？ 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路相比有以下异同点： 者需要用平衡电抗器；

的1/2，而整流电流平均值Id是三相桥式电路的2倍。 的波形形状一样。

24．整流电路多重化的主要目的是什么？ 少整流装置所产生的谐波和无功功率对电网的干扰。

25．12脉波、24脉波整流电路的整流输出电压和交流输入电流中各含哪些次数的谐波？ 2，3222）次谐波，整流输出电压中含有12、24等即12k（k=1，2，3222）次谐波。

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①三相桥式电路是两组三相半波电路串联，而双反星形电路是两组三相半波电路并联，且后

②当变压器二次电压有效值U2相等时，双反星形电路的整流电压平均值Ud是三相桥式电路

③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的，整流电压ud和整流电流id

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

答：12脉波电路整流电路的交流输入电流中含有11次、13次、23次、25次等即12k?1、（k=1，

24脉波整流电路的交流输入电流中含有23次、25次、47次、49次等，即24k?1（k=1，2，3222）次谐波，整流输出电压中含有24、48等即24k（k=1，2，3222）次谐波。

26．使变流器工作于有源逆变状态的条件是什么？ 答：条件有二： 均电压；

②要求晶闸管的控制角α>π/2，使Ud为负值。

①直流侧要有电动势，其极性须和晶闸管的导通方向一致，其值应大于变流电路直流侧的平

27．三相全控桥变流器，反电动势阻感负载，R=1Ω，L=∞，U2=220V，LB=1mH，当EM=-400V，

?=60?时求Ud、Id与??的值，此时送回电网的有功功率是多少？

解：由题意可列出如下3个等式：

Ud＝2.34U2cos(π?β)－ΔUd

ΔUd＝3XBId∕π Id＝（Ud－EM）∕R

三式联立求解，得

Ud＝[2.34πU2R cos(π?β)＋3XBEM]∕(πR＋3XB)＝－290.3（V）

Id＝109.7（A）

由下式可计算换流重叠角：

cos?－cos(???)＝2XBId∕6U2＝0.1279

cos(120???)＝?0.6279

γ＝128.90?－120?＝8.90?

送回电网的有功功率为

2P=|EMId|?IdR=4003109.7-109.723109.731=31.85(W)

28．单相全控桥，反电动势阻感负载，R=1Ω，L=∞，U2=100V，L=0.5mH，当EM=-99V，

?=60?时求Ud、Id和??的值。

解：由题意可列出如下3个等式：

Ud＝0.9U2cos(π-β)－ΔUd

ΔUd＝2XBId∕π Id＝（Ud－EM）∕R

三式联立求解，得

Ud＝[πR 0.9U2cos(π-β)＋2XBEM]∕（πR＋2XB）＝－49.91（V）

Id＝49.09（A）

又∵

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cos?－cos(???)＝2IdXB∕U2=0.2181

即得出

cos(120???)=-0.7181

换流重叠角

? ＝135.9°? 120°=15.9°

29．什么是逆变失败？如何防止逆变失败？

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，或者使变称为逆变失败或逆变颠覆。

的质量，留出充足的换向裕量角β等。 时，要求的晶闸管移相范围分别是多少？

为电感负载时，要求的晶闸管移相范围是0 ~ 90?。 为电感负载时，要求的晶闸管移相范围是0 ~ 90?。

触发器，并附有滞后30?的R-C滤波器，决定晶闸管的同步电压和同步变压器的联结形式。 解：整流变压器接法如下图所示

ABCabc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，

防止逆变失败的方法有：采用精确可靠的触发电路，使用性能良好的晶闸管，保证交流电源

30．单相桥式全控整流电路、三相桥式全控整流电路中，当负载分别为电阻负载或电感负载

答：单相桥式全控整流电路，当负载为电阻负载时，要求的晶闸管移相范围是0 ~ 180?，当负载

三相桥式全控整流电路，当负载为电阻负载时，要求的晶闸管移相范围是0 ~ 120?，当负载

31．三相全控桥，电动机负载，要求可逆，整流变压器的接法是D，y-5，采用NPN锯齿波

以a相为例，ua的120?对应于α=90?，此时Ud=0，处于整流和逆变的临界点。该点与锯齿步信号滞后30°，所以同步信号只要再滞后150°就可以了。

满足上述关系的同步电压相量图及同步变压器联结形式如下两幅图所示。 …… 此处隐藏：606字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……