电力电子技术习题与解答

时,U2?Ud0.45?6000.45?1333V,Id?UdRd?60050?12A

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)?晶闸管承受最大电压为 URM?IT1.57?12(A)

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?IJ2?18.86?3.13mm2

负载电阻上最大功率 PR?ITR?17.7kW （2）单相全控桥??0时,U2??Ud0.9?6000.9?667V,Id?UdRd?60050?12A

负载电流有效值 I?1.11Id?13.3A (Kf=1.11) 晶闸管的额定电流为 IT(AV)?IT1.57?6(A) IT=

I2

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20A。

所选导线截面积为 S?IJ2?13.36?2.22mm2

负载电阻上最大功率 PR?IR?8.9kW

2.8 整流变压器二次侧中间抽头的双半波相控整流电路如图题2.8所示。 (1) 说明整流变压器有无直流磁化问题?

(2) 分别画出电阻性负载和大电感负载在α=60°时的输出电压Ud、电流id的波形，比较与单相全控桥式整流电路是否相同。若已知U2=220V，分别计算其输出

4

直流电压值Ud。

（3）画出电阻性负载α=60°时晶闸管两端的电压uT波形，说明该电路晶闸管承受的最大反向电压为多少?

图题2.8

解：（1）因为在一个周期内变压器磁通增量为零，所以没有直流磁化。 （2）其波形如下图所示，与单相全控桥式整流电路相同。 电阻性负载： Ud?0.9U21?cos?2?0.9?220?(1?cos600)2?148.5V

感性负载： Ud?0.9U2cos??99V

(3)其波形如下图所示，晶闸管承受的最大反向电压为22U2。

5

2.9带电阻性负载三相半波相控整流电路，如触发脉冲左移到自然换流点之前15°处，分析电路工作情况，画出触发脉冲宽度分别为10°和20°时负载两端的电压 ud波形。

解：三相半波相控整流电路触发脉冲的的最早触发时刻在自然换流点，如触发脉冲左移到自然换流点之前15°处，触发脉冲宽度为10°时，不能触发晶闸管， ud=0。触发脉冲宽度为15°时，能触发晶闸管，其波形图相当于α=0°时的波形。

2.10 三相半波相控整流电路带大电感负载，Rd=10Ω，相电压有效值U2=220V。求α=45°时负载直流电压Ud、流过晶闸管的平均电流IdT和有效电流IT，画出ud、iT2、uT3的波形。

解：Ud?2?/3?6???615???2U2sin?td(?t)?1.17U2cos?

因为

U2?220V ，??450

Ud=1.17U2cos45=182V

? 6

Id?UdRd?182V10??18.2A

IdT??T1Id?Id?6.1A 2?3?T1Id?Id?10.5A 2?3ud、iT2、uT3波形图如下所示：

IT?

2.11 在图题2.11所示电路中，当α=60°时，画出下列故障情况下的ud波形。 (1) 熔断器1FU熔断。 (2) 熔断器2FU熔断。

(3) 熔断器2FU、3FU同时熔断。

图题2.11

解：这三种情况下的波形图如下所示：

7