发布时间 : 星期六 文章《电力电子技术》习题解答(1)更新完毕开始阅读
11UO7?Uo1?38.6V，UO9?Uo1?30V
79基波和各谐波的负载阻抗为：
Z1?R2?(?L)2?52?(2??60?0.02)2?9.04? Z3?R2?(3?L)2?52?(6??60?0.02)2?23.15? Z5?R2?(5?L)2?52?(10??60?0.02)2?38.25? Z7?R2?(7?L)2?52?(14??60?0.02)2?52.99? Z9?R2?(9?L)2?52?(18??60?0.02)2?68.01?
基波和各谐波电流的有效值为： Io1?Uo1270U90??29.88A, Io3?o3??3.89A Z19.04Z323.15Uo5U5438.6??1.41A， Io7?o7??0.73A Z538.25Z752.99Uo930??0.44A Z968.0122Io5?Io9?基波和每种谐波的负载功率为：Po1?Io1R?4464.1W, Po3?Io3R?75.7W
Po5?Io5R?9.94W, Po7?Io7R?2.66W, Po9?Io9R?0.97W
222第5章 思考题与习题
5.1 什么是整流？它与逆变有何区别？
答：整流就是把交流电能转换成直流电能，而将直流转换为交流电能称为逆变，它是对应于整流的逆向过程。
5.2 单相半波可控整流电路中，如果： (1) 晶闸管门极不加触发脉冲； (2) 晶闸管内部短路； (3) 晶闸管内部断开；
试分析上述三种情况负载两端电压ud和晶闸管两端电压uT的波形。
答：（1）负载两端电压为0，晶闸管上电压波形与U2相同；
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（2）负载两端电压为U2，晶闸管上的电压为0； （3）负载两端电压为0，晶闸管上的电压为U2。
5.3某单相全控桥式整流电路给电阻性负载和大电感负载供电，在流过负载电流平均值相同的情况下，哪一种负载的晶闸管额定电流应选择大一些?
答：带大电感负载的晶闸管额定电流应选择小一些。由于具有电感，当其电流增大时，在电感上会产生感应电动势，抑制电流增加。电阻性负载时整流输出电流的峰值大些，在流过负载电流平均值相同的情况下，为防此时管子烧坏，应选择额定电流大一些的管子。
5.4某电阻性负载的单相半控桥式整流电路，若其中一只晶闸管的阳、阴极之间被烧断，试画出整流二极管、晶闸管两端和负载电阻两端的电压波形。
解：设α=0，T2被烧坏，如下图：
5.5相控整流电路带电阻性负载时，负载电阻上的Ud与Id的乘积是否等于负载有功功率，为什么?带大电感负载时，负载电阻Rd上的Ud与Id的乘积是否等于负载有功功率，为什么?
答：相控整流电路带电阻性负载时，负载电阻上的平均功率Pd?UdId不等于负载有功功率
P?UI。因为负载上的电压、电流是非正弦波，除了直流Ud与Id外还有谐波分量U1,U2,?和
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I1,I2,?，负载上有功功率为P?Pd?P1?P2??>Pd?UdId。
相控整流电路带大电感负载时，虽然Ud存在谐波，但电流是恒定的直流，故负载电阻Rd上的Ud与Id的乘积等于负载有功功率。
5.6某电阻性负载要求0~24V直流电压，最大负载电流Id=30A，如采用由220V交流直接供电和由变压器降压到60V供电的单相半波相控整流电路，是否两种方案都能满足要求?试比较两种供电222方案的晶闸管的导通角、额定电压、额定电流、电路的功率因数及对电源容量的要求。
解：采用由220V交流直接供电当??0?时：
Udo=0.45U2=0.45?220 =99V
由变压器降压到60V供电当??0?时：
Ud=0.45U2=0.45?60 =27V
因此，只要调节? 都可以满足输出0~24V直流电压要求。
(1) 采用由220V交流直接供电时：
U1?cos?d?0.45U22， Ud==24V时 ??121? ??180??121??59?
UT?2U2?311V
I1?2??[2U2T?sin?t]2d?t?84A 0RR?UdI?24?0.8? d30ITT(AV)?I1.57?841.57?54A 取2倍安全裕量，晶闸管的额定电压、额定电流分别为622V和108A。
电源提供有功功率 P?I222R?84?0.8?5644.8W
电源提供视在功率 S?U2I2?84?220?18.58kVA 电源侧功率因数 PF?PS?0.305 (2) 采用变压器降压到60V供电：
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Ud?0.45U2?1?cos?， 2???Ud==24V时 ??39, ??180?39?141
UT?2U2?84.4V
IT??2U21[sin?t]2d?t?51.38A ?2?0RR?Ud24??0.8? Id30IT(AV)?IT51.38??32.7A 1.571.57取2倍安全裕量，晶闸管的额定电压、额定电流分别为168.8V和65.4A。
2变压器二次侧有功功率 P?I2R?51.38?0.8?2112W
2变压器二次侧视在功率 S?U2I2?60?51.38?3.08kVA 电源侧功率因数 PF?P?0.68 S5.7某电阻性负载，Rd=50Ω,要求Ud在0~600V可调，试用单相半波和单相全控桥两种整流电路来供给，分别计算：
(1) 晶闸管额定电压、电流值；
(2) 连接负载的导线截面积(导线允许电流密度j=6A／mm2)； (3) 负载电阻上消耗的最大功率。 解：（1）单相半波??0时,U2??UUd600600?12A ??1333V,Id?d?Rd500.450.45晶闸管的最大电流有效值 IT?1.57Id?18.8A 晶闸管额定电流为 IT(AV)?Id?12(A) 晶闸管承受最大电压为 URM?2U2=1885V
取2倍安全裕量，晶闸管的额定电压、额定电流分别为4000V和30A。
所选导线截面积为 S?I?18.8?3.13mm2
J62负载电阻上最大功率 PR?ITR?17.7kW
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