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电力电子技术习题
9、某单相可控整流电路给电阻性负载供电和给反电动势负载蓄电池充电，在流过负载电流平均值相同的条件下，哪一种负载的晶闸管额定电流应选大一点？为什么？
答：在流过负载电流平均值相同的条件下，反电动势负载时晶闸管额定电流应选大一些。因为反电动势负载时，晶闸管导通的条件除了门极需要触发外，还必须瞬时阳极电压ua大于发电动势E值，所以导通角θ比电阻负载小时。因此，在平均电流值相同时，反电动势负载的电流波形系数Kf比电阻负载时大，所以晶闸管的额定电流应选大一些。
10、某电阻负载的单相桥式半控整流电路，若其中一只晶闸管的阳极、阴极之间被烧断，试画出整流二极管、晶闸管和负载电阻两端的电压波形。
11、图为一种简单的舞台调光线路，求：①根据ud、ug波形分析电路调光工作原理。②说明RP、VD及开关Q的作用。③本电路晶闸管最小导通角?min??
9
第二章 相控整流电路
答：①根据晶闸管工作原理分析，波形ug是正弦波，但半波被VD截去，当它的瞬时值超过晶闸管门极触发电压UGT时，晶闸管因承受正向阳极电压而导通，随着电位器阻值的变化，ug幅值变化，晶闸管导通的时刻也在发生改变，达到调光的目的，
②开关Q打开时，可以调光；开关Q闭合时晶闸管VT不导通，灯不亮。用RP调节延迟角α亦即调节输出电压，控制灯光亮暗。
③ 当RP阻值增大时，ug幅值减小，控制角α增大，当RP增大到某一值，对应的ug电压最大值等于门极触发电压UGT时，α最大，θ最小，由图分析，可得出
?min??2。VD的作用是保护门极。当Q闭合时，也有极微弱的电流流过灯泡，
但灯不会亮，原因是RP一般为几百千欧，所以Q闭合，可以认为灯不亮。
12、某电阻负载R=50?，要求输出电压在0～600V可调，试用单相半波与单相全波两种供电，分别计算：①晶闸管额定电压、电流值。②负载电阻上消耗的最大功率。
答:单相半波，当α=0时
oU2?Ud600?V?1333V 0.450.45Id?
流过晶闸管电流有效值
600A?12A 50IT?1.57?Id?18.9A URM?22U2?1885V
晶闸管承受的最大反向电压
晶闸管的额定电压至少应大于 2000V 晶闸管的额定电流至少应使
IT?VA??IT?12A 1.57 10
电力电子技术习题
`电阻消耗功率
PR=ITR?17.7KW
2负载电流有效值
I?1.11Id?13.3A URM?2U21885V
晶闸管承受的最大反向电压 晶闸管承受的额定电流
IT?AV??IdT?1Id?6A 2 所以，晶闸管的额定电压至少应大于2000V，晶闸管的额定电流至少应大于6A。 13、
某一电感负载要求直流电压范围是15~60V，电压最高时电流是10A，采用具有续流二极管的单相桥式半控电路，从220V电源经变压器供电，考虑最小控制角аmin=25°,计算晶闸管、整流管和续流二极管的电流有效植以及变压器一次、二次额定电流值。 答：当Ud=60V, аmin=25°时 U2=
2Ud2?60?V?70V
0.9?1?cos??0.9?1?cos25?? IdT=
IT=
???Id?4.3A 2????Id?6.6A 2? 二极管的电流与晶闸管的电流相同。
当Ud=15 V时
2Ud?1??0.5238 α=121°
0.9U2???180??121?15IdT=Id??A?0.4A
2?360?6cosα=
I1=
???180??121?Id??2.5A?1A 2?360?流过续流二极管的电流 IdD= ID=变压器 I2??121?15Id??A?1.7A ?180?6?Id?2A ?2IT?9.3A U 1=220 V U2=70 V
I1=
U2I2=2.95A U111
第二章 相控整流电路
14、单相桥式半控整流电路，接有续流二极管，对直流电动机电枢供电，主回路平波电抗器的电感量足够大，电源电压为220V，延迟角为60°，此时，负载电流为30A，计算晶闸管、整流管和续流二极管的电流平均值和有效值，交流电源的电流有效值、容量及功率因数。 答:当Id=30A,α=60°时
IdT=
???180??60?Id??30A?10A 2?360????Id?17.3A 2? IT=
整流管的电流与晶闸管的电流相同。
IdD=Id?ID=
??60??30A?10A 180??Id?17.3A ?交流电源电流 I2=2IT=24.5A 交流电源容量 S=I2U2=5.4KV.A
co??1???sin2???0.89 2??
15、如图所示，晶闸管的电流延迟角为60°，试画出晶闸管两端承受的电压波形，整流管和续流二极管每周期各导电多少度？并计算各器件定额，已知电源电压是220 V，负载是电感性负载，其中电阻是5Ω。
答：当α=60o时
晶闸管导通角 θT=2（π-α）=整流二极管的导通角 ?VD1?????续流二极管的导通角 ?VD?2??4π 32? 32? 3 12