大学电力电子技术第五版【王兆安刘进军】课后题详解答案(2)

来源：网络收集时间：2026-09-11

导读：具体数值可按晶闸管产品系列参数选� � 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）27.57∕1.57＝26~35（A）具体数值可按晶闸管产品系列参数选� � 4．单相桥式半控整流

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。

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。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：

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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：

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)

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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：

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）

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，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的波形。解：ud、id、iVT、iD的波形如下图：

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负载电压的平均值为：

2U2sin td( t) 0.9U2

1 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＝

Id＝19.49（A）

流过二极管VD3、VD4的电流有效值为：

IVD＝

Id＝27.56（A）

7. 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：

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当负载为电感时，ud的波形如下：

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%，问变压器铁心是否被直流磁化，为什么？

图2-60

图2-60 变压器二次绕组的曲折接法及其矢量图

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答：变压器铁心不会被直流磁化。原因如下：

变压器二次绕组在一个周期内：当a1c2对应的晶闸管导通时，a1

的电流向下流，c2的电流向上流；当c1b2对应的晶闸管导通时，c1的电流向下流，b2的电流向上流；当b1a2对应的晶闸管导通时，b1的电流向下流，a2的电流向上流；就变压器的一次绕组而言，每一周期中有两段时间（各为120 ）由电流流过，流过的电流大小相等而方向相反，故一周期内流过的电流平均值为零，所以变压器铁心不会被直流磁化。

9．三相半波整流电路的共阴极接法与共阳极接法，a、b两相的自然换相点是同一点吗？如果不是，它们在相位上差多少度？答：三相半波整流电路的共阴极接法与共阳极接法，a、b两相之间换相的的自然换相点不是同一点。它们在相位上相差180°。

10．有两组三相半波可控整流电路，一组是共阴极接法，一组是共阳极接法，如果它们的触发角都是，那末共阴极组的触发脉冲与共阳极组的触发脉冲对同一相来说，例如都是a相，在相位上差多少度？答：相差180°。

11．三相半波可控整流电路，U2=100V，带电阻电感负载，R=5Ω，L值极大，当 =60 时，要求：

①

画出ud、id和iVT1的波形；

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② 计算Ud、Id、IdT和IVT。

解：①ud、id和iVT1的波形如下图：

ui t

②Ud、Id、IdT和IVT分别如下

Ud＝1.17U2cos ＝1.17³100³cos60°＝58.5（V）

Id＝Ud∕R＝58.5∕5＝11.7（A） IdVT＝Id∕3＝11.7∕3＝3.9（A） IVT＝Id∕3＝6.755（A）

12．在三相桥式全控整流电路中，电阻负载，如果有一个晶闸管不能导通，此时的整流电压ud波形如何？如果有一个晶闸管被击穿而短路，其他晶闸管受什么影响？

答：假设VT1不能导通，整流电压ud波形如下：

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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。

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，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：

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∕＝23.4∕＝13.51（A）

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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 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：

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∵

)＝2IdXB∕U2 cos －cos(

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：

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