典型习题解答

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1、1、在题图所示的单相半波整流电路中，R=10Ω，L=50mH，E=100V，Rr=1Ω，u=（100sinωt）V，f=50Hz，当纯电阻负载，纯电感与电阻串联负载以及反电动势负载三种情况下，试计算：①①    直流输出电压的平均值Ud。②②    直流输出电流的平均值Id。③③    加在二极管上的反向峰值电压。答：题图电阻性负载时输出波形如上图a所示。U=sinωtd（ωt）=100V=45AI===4.5AU=100V=141.4V题图感性负载时输出波形如上图b所示。二极管一导通，下面电压方程式成立。L+Ri=Usinωt当ωt=0时，id

2、=0则i=Imsin（ωt-Φ）+ImsinvΦe其中I=图b中在三种时间常数时电流波形曲线β角随的减小而增大。负载为纯电感时，i=β变为2π，即，...时，，即二极管在此时刻才截止。题图c反电动势负载时输出波形如图c所示。设二极管导通时的角度为α，截止时的角度为β，则==—U=E+106.8V= 2、晶闸管单相半波可控整流，设交流电压有效值为U，频率为f，负载为电感性负载，延迟角为，如图所示。绘出输出电压的波形以及输出电流的波形，并求出及来。答：晶闸管在延迟角α处导通后下面电压方程式成立。如果电流的初相位为α，则=Isin其中当α=时，成为正弦

3、半波电流。或  3、单相半波可控整流，电感性负载接有续流二极管，如图所示。求此时直流电压平均值及直流电流的平均值，并绘出输出电压及电流的波形，若ωL>>R时，波形又如何？答：当晶闸管VT导通时当二极管VD导通时设ωt=α时，晶闸管的初始电流为，则其中如果时所求出的二极管电流的初始值为，则在期间的值为，则可求出晶闸管电流的初始值，即和的关系为当晶闸管导通时，，当二极管导通时，。因为故输出电流的平均值与L无关系。可写作当>>时，则这样，我们就可以把电流看作一条直线来计算了。  4、某一电热负载，要求直流电压60V，电流30A，采用单相半波可控整流电路

4、，直接由220V电网供电，计算晶闸管的导通角及电流有效值。答：导通角电压有效值即电流有效值为61.7A  5、某电阻负载要求0～24V直流电压，最大负载电流=30A，如果用220V交流直接供电与用变压器降压到60V供电，都采用单相半波可控整流电路，是否都满足要求？试比较两种供电方案的晶闸管的导通角，额定电压，电流值，电源与变压器二侧的功率因数，以及对电源容量的要求。答：采用220V电源直接供电=0时，采用60V电源供电、所以只要适当调节控制角α，均能满足最大整流电压为24V的要求。下面我们分析以下两种情况的利弊。先计算用220V交流电源直接供电的

5、情况。α=θ=查图示曲线，波形系数，要求晶闸管额定有效值1.57即考虑安全欲度，晶闸管至少应选KP100-4查图示曲线，cos=0.302要求电源视在功率S==（220）=18.48KVA如采用降压到60V供电α=39查图示曲线，波形系数所以选KP50-2型的晶闸管也就可以了。S=这样，增加了整流变压器后，使延迟角减小了，选择的晶闸管的额定电压、额定电流都减小了，要求的电源容量也减小了。由此可以看出，应当尽量使晶闸管电路工作在小延迟角状态。  6、有一转差离合器的励磁绕组，其直流电阻为45，希望在0～90V范围内可调，采用单相半波可控整流电路，由

6、电网直接供电，电源电压为220V，试选择晶闸管和二极管。答：如图所示在大电感负载情况下，必须接续流二极管，，电路才能正常运行。如=90V==2A=α=35若不考虑电压、电流欲量，选KP1-4型晶闸管即可。流过二极管VD电流有效值=0.7732A=1.55A若不考虑电压、电流欲量，选ZP2-4行整流二极管即可。  7、图为同步发电机单相半波自励电路，原先运行正常，突然发电机电压很低，经检查，晶闸管触发电路以及熔断器FU均正常，试问是何原因？ 答：是续流二极管断开所致。因为发电机励磁线圈为大电感负载，所以晶闸管导通角为θ=2π-2α，始终为零或零电压

7、很低。 8、单相半波可控整流电路，如门极不加触发脉冲；晶闸管内部电极短开，试分析上述三种情况晶闸管两端和负载两端波形。答：晶闸管门极不加触发脉冲，即晶闸管呈阻断状态，可视作开路，所以和波形如图a所示。①①    晶闸管内部短路，显然晶闸管两端电压为零，此时和波形如图b所示。②②    晶闸管内部断开，和波形如图c所示。 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

8、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