江西理工大学 电力电子技术 作业+考试 第三章复习题答案

1三相零式可控整流电路带电阻性负载工作时，在控制角α>30°时，负载电流出现 断续_。晶闸管所承受的最大反向电压为26u 。

2 单相全控桥整流电路，其输出电压的脉动频率是100hz ，三相零式可控整流电路，其输出电压的脉动频率为 150hz 。

3 三相半波可控整流电路，带大电感负载，移相范围为（ 90° ）。 4三相全控桥整流电路，带电阻负载，控制角α=30°，试画出整流输出电压u d 的波形，画出晶闸管V11的电压u v11的波形；

5单相半波可控整流电路接电阻负载。α=30°，画出输出电压U d 和晶闸管承受的电压Uvt 波形。

6 三相半波可控整流电路，变压器二次相电压为20V ，带大电感负载，无续流二极管，试计算O

=45α时输出电压，如负载为200A ，求晶闸管上最高电压和晶闸管电流的平均值I dT 、有效值I T 。 解：

V COS U U d 5.1617.12==αφ V U U TM 4962==

φ

A I d 200=

A I I d dT 7.663/==

A I I d T 5.1153/==

7在单相半波可控整流大电感负载有续流二极管的电路中，晶闸管的控制角a 的最大移相范围是多少？晶闸管的导通角、续流二极管的导通与a 关系如何？ 答: a 的最大移相范围1800

晶闸管的导通角=Л-a 续流二极管的导通角=Л+a

8 单相全控桥式变流电路如图所示，工作于有源逆变状态，β=60°，变压器二次相电压有效值U2=220V ，Ed=-150V ，R=l Ω，L 足够大，试按要求完成下列各项： (1)画出输出电压ud 的波形； (2)画出输出电流id 的波形； (3)计算输出电流平均值Id ；

(4)计算晶闸管电流的平均值IdV1和有效值IV1。 解：（3）v u u d 99cos 9.02==α A R u E I d

d 51=-=

（4）A 5.252

I IdV1d

==

A 06.362

I IV 1d ==

9三相零式可控整流电路，在电阻性负载时，当控制角α≤30°，每个晶闸管的导通角θ= 120°。

10 有源逆变失败的原因？

答：逆变失败的原因

1）触发电路工作不可靠，不能适时、准确地给各晶闸管分配脉冲，如脉冲丢失、脉冲延时等，致使晶闸管不能正常换相。

2）晶闸管发生故障，该断时不断，或该通时不通。

3）交流电源缺相或突然消失。

4）换相的裕量角不足，引起换相失败。

11 在三相全控桥式有源逆变电路中，以连接于A相的共阴极组晶闸管V1为例，说明其在

一个周期中，导通及关断期两端承受电压波形的规律。

答:V

1

导通期间为其正向管压降(≈0)为120°期间；

V 1关断期间首先为承受线电压U

AB

为120°期间；

之后承受线电压U

AC

为120°期间。

12 .在三相半波整流电路中，α=60°,如果a相的触发脉冲消失，试绘出在电阻

性负载整流电压ud的波形和晶闸管V1的电压u

v1的波形。

13有一个三相全控桥整流电路如图所示。已知电感负载L=0.2H 、α=75°、R=1Ω、变压器二次相电压U 2=100V 。试画出u d 的波形，计算负载的平均整流电压U d 和负载电流平均值I d ，计算变压器二次电流的有效值I 2。 解：ωL=2πfL=6.28×300×0.2=376.8Ω

>>R,可视为大电感负载。

U d =U 2cos α≈2.34U 2cos α

=2.34×100×cos75°=60.56V

I d = = =60.56A

变压器二次电流的有效值I 2

I 2=I d ≈0.816I d

=0.816×60.56=49.42A

14单相桥式全控整流电路接阻感负载。α=30°，画出输出电压u d 和输出电流i d 的波形。

15 有源逆变产生的条件？

答: （1）在负载将产生负向电压，且|U d |<|E d | （2）β<90゜

16 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，称为逆变失败或逆变颠覆。

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，保证交流电源的质量，留出充足的换向裕量角β等。

17有一单相半波相控整流电路，负载电阻R d =10Ω，直接接到交流220V 电源上，如图所示。在控制角α=60°时，求输出电压平均值U d 、输出电流平均值I d ，并选择晶闸管元件（考虑两倍裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流）。

解：V u U d 25.742

cos 145.02=+=α

A R U I d

d

d 425.7==

晶闸管承受的最大电压

v 311U 22=

311×2＝622V 选800V 7.425×2＝14.85A 选20A

18 有一个三相半波可控整流电路如图所示。

已知带大电感负载，a=45°，R=2Ω变压器二次相电压U 2=380V 。试

(1) 计算负载的平均整流电压U d 和负载电流I d 。 (2) 计算晶闸管电流的有效值I V1。 (3) 按裕量系数2确定晶闸管的额定电压。

解：（1）V

u u d 3.314cos 17.12==α

(2)

(3)

V u 93162=

V 18622931=⨯

选晶闸管的额定电压为2000V

19 在三相全控桥式有源逆变电路中，直流侧输出电流电压Ud=__-2.34 U 2__cos β。（电路中电感L 足够大且电流连续，设变压器二次侧相电压有效值为U 2） 20在三相桥式全控整流电路中，电阻负载，假设VT 1不能导通，画出0=α整流电压u d 波形。（5分）

21单相全控桥式整流电路接大电感负载。已知R=10Ω，a=45°，U 2=100V ，试回答： （1） 计算输出整流电压U d ，输出电流平均值I d ； （2） 计算晶闸管电流的有效值I V1;

（3） 按裕量系数2确定晶闸管的额定电流。

答: (1)

V COS U U d 63.63459.02==

)(363.6A R U I d

d == (2)

)

(5.421A I I d v ==

A R

U I

d

d

2.157==

A

7.903

I IV 1d ==