《电力电子变流技术》课后习题及答案

《电力电子变流技术》课后习题及答案
第一章 晶闸管
1、使晶闸管导通的条件是什么？
答：晶闸管承受正向阳极电压，且门极与阴极间也承受正向电压时才能正常导通。

2、单相正弦交流电源，电压有效值为220V ，晶闸管和负载电阻串联，试计算晶闸管实际承受的正反向电压最高是多少？考虑晶闸管的安全裕量，其额定电压应如何选择？ 答：晶闸管实际承受正向电压的最高值为：2×220=312V ，承受反向电压的最高值为： 2×220=312V 。

考虑晶闸管的安全裕量，其额定电压为：
（2~3）2×220=624~936V
第二章 单相可控整流电路 1、具有续流二极管的单相半波晶闸管整流电路，对发电机励磁组供电。

绕组的电阻为5Ω，电感为0.2H ，励磁直流平均电流为10A ，交流电源为220V ，计算晶闸管和续流二极管的电流有效值，并指出其电压额定。

答：对于带续流二极管的单相半波电感性负载电路，输出电压平均值计算公式与电阻性负载一致。

已知励磁绕组直流平均电流d I =10A ，根据公式R
U I d d =，可得： V U d 50= 再利用公式2
cos 145.02a U U d +=，可得 00101.099
1999910022045.022045.010045.045.02cos 22≈==-=⨯⨯-=-=U U U a d 求得：090≈a
则：0
009090180=-=-=απθT
00027090180=+=+=απθD
由于Ω=Ω⨯⨯⨯==8.622.05014.322d d fL L πω，所以为大电感负载，各电量分别计算如下：
晶闸管的平均值电流：A A I I d dT 5.210360
9018036018000000=⨯-=⨯-=α 晶闸管的有效值电流：A A I I d T 510213601800
0=⨯=⨯-=α 续流二极管的平均值电流：A A I I d dD 5.71043360
90180000=⨯=⨯+= 续流二极管的有效值电流：A A A I D 6.8102310360
90180000=⨯=⨯+= 晶闸管的额定电压为：
V V U Tn 936~6242202)3~2(=⨯=
2、上述电路中，当00=α和045=α时，试计算晶闸管和续流二极管的电流平均值和有效值。

在什么情况下续流二极管中的电流有效值大于晶闸管的电流有效值？
答：当00=α时： 晶闸管的平均值电流：A A I I d dT 510360
018036018000000=⨯-=⨯-=α 晶闸管的有效值电流：A A I I d T 07.710213601800
0=⨯=⨯-=α 续流二极管的平均值电流：A A I I d dD 51021360
0180000=⨯=⨯+= 续流二极管的有效值电流：A A A I D 07.710211036001800
00=⨯=⨯+= 当045=α时： 晶闸管的平均值电流：A A I I d dT 75.310360451803601800
0000=⨯-=⨯-=α 晶闸管的有效值电流：A A I I d T 12.610360
135********
00=⨯=⨯-=α 续流二极管的平均值电流：A A I I d dD 25.610625.0360
45180000=⨯=⨯+=
续流二极管的有效值电流：A A A I D 9.710360225103604518000
000=⨯=⨯+= 对于大电感负载，当00>α时，续流二极管电流有效值大于晶闸管电流有效值。

3、单相半波可控整流电路对电感负载供电，mH L 20=,电源V U 1002=，求当00=a 和060=a 时的负载电流d I ，并作出d u 和d i 曲线。

答：根据Ω=⨯⨯⨯⨯==-28.610205014.3223d d fL wL π，可知电感为大电感负载。

输出负载电流应为一平缓直线。

当00=a 时： 因为：2cos 145.02a U U d +=，所以V U d 452
0cos 110045.00=+⨯⨯= 又因为：A A R U I L d d 16.728.645≈==
当060=a 时： 因为：2cos 145.02a U U d +=，所以V U d 75.332
60cos 110045.00=+⨯⨯= 又因为：A A R U I L d d 37.528
.675.33≈== d u 和d i 的波形分别如下：。