电子电力技术第四章习题解答
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２．某电阻负载要求获得U d ＝0～24V 的可调直流平均电压，负载电流I d ＝30A 。分别由交流电网220V 供电，与由整流变压器降压后60V 的变压器二次侧电压供电。采用单相半波可控整流电路，说明是否都能满足要求？并比较两种供电方案的晶闸管导通角、晶闸管的电压电流额定值、电源与整流变压器二次侧的功率因数及对电源要求的容量等何不同？两种供电方案哪种合理？
答：方案一：采用交流电网220V 供电
︒︒=-=∴︒︒=∴+====59~0180~1212
cos 145.030,24~0,2202
2απθαa U U A I V U V U d d d ΘΘ又
晶闸管的额定电压：)7(622220222级取系列值V V U U TM Tn =⨯== 晶闸管的额定电流：）取系列值A A U I a
a U R U I
I d
d d T AV T 200(7.10857
.142sin 2257
.1/257.122
)
(=⨯+-⨯
=⨯=⨯=πππ 功率因数： )121(31.022sin 41cos ︒==-+=απ
ππϕa
a 电源容量：KVA R I P S d
T 78.18cos cos 2
===
ϕ
ϕ 方案二：由整流变压器降压后60V 的变压器二次侧电压供电
︒︒=-=∴︒
︒=∴+====1.141~0180~9.382
cos 145.030,24~0,602
2απθαa U U A I V U V U d d d ΘΘ又
晶闸管的额定电压:)2(7.16960222级取系列值V V U U TM Tn =⨯== 晶闸管的额定电流：）
取系列值A A U I a
a U R U I I d
d d T
AV T 100(9.6557
.142sin 2257
.1/257.122
)
(=⨯+
-⨯=⨯=⨯
=πππ 功率因数： )9.38(69.022sin 41cos ︒==-+=απ
ππϕa
a 电源容量：KVA R
I P S d T 1.3cos cos 2===ϕ
ϕ
分析：比较方案一和方案二，可知若采用单相半波可控整流电路，两种方案均能满足移相范围的要求。方案二的晶闸管最大导通角较大、晶闸管的电压电流额定值较小，对晶闸管要求较低，功率因数较高，设备利用率较高，对电源要求的容量较小，因而第二种方案较为合理。
5．单相全控桥整流电路，大电感负载。已知： U ＝220V ；R ＝4Ω。试求:当α＝60°时，分别计算负载两端并接续流二极管前后的U d 、I dT 、I dD 及I T 、I D 值；画出ｕd 、
i T 、u T 的波形；选择晶闸管的型号。 答：1)不接续流二极管时，
V 99cos602200.9cos 9.0U 2d =︒⨯⨯==αU
24.75A 4
99I d =Ω
==
V R U d d A 4.12I 2
1 I d dT ==
A I I d T 5.172
1
=⨯=
22.3A ~7.16/1.575.712)~5.1(/1.572)I ~5.1(I TM TAV =⨯==（取系列值20A ）
420V ~280=2993)~2U 3~2=U TM n T ⨯=（）（(取系列值
4级)
因此，可选晶闸管型号为KP20-4。
2) 接续流二极管时
V 5.1482
60cos 19.02
cos 129.0U 2d =︒+=+=U U α
A 125.734 5.148I d =Ω
==V R U d
d A 375.12I 2- I d dT ==π
απ
A I I d T 4.212=⨯-=
π
α
π
A I I d dD 375.12=⨯=
π
α A I I d D 4.21=⨯=πα
27.3A ~4.2021.4/1.572)~5.1(/1.572)I ~5.1(I TM TAV =⨯==（取系列值30A ） 933.3V ~622.2=2 2203)~2U 3~2=U TM n T ⨯=（）（(取系列值8级) 因此，可选晶闸管型号为KP30-8。
6．单相半控桥电路，对直流电动机电枢供电，串入了大电感量的平波电抗器L d ，电枢电阻为Ω，单相交流电压220V 输入。试画出当α＝90°时的u d 、i T 、i D 及u T 的波形; 并求：负载电流为50A 时的I dT 、I T 、I dD 、I D 与电动机反电势E 各为多少？
V 992
90cos 19.02cos 12
9.0U 2d =︒
+=+=U U α V R I U E R E U d d d d
d 892.05099I d =⨯-=-=∴-=
Θ
A I d 50=Θ A 5.12I 2-
I d dT ==∴π
απ A I I d T 252=⨯-=πα
π
A I I d dD 25=⨯=
π
α A I I d D 36.35=⨯=πα
7．如图4-42所示的可控整流电路，试画出α＝60°时的u d 、i T 、i D 及u T 的波形；