电力电子技术第五版课后习题

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1、电力电子技术第五版课后习题第二章电力电子器件aaa2.使晶闸管导通的条件是什么？答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正向阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）o或：i/ak>0且i/gk>Oo3.维持晶闸管导通的条件是什么？怎样才能使晶闸管由导通变为关断？答：维持晶闸管导通的条件是使晶闸管的电流大于能保持晶闸管导通的最小电流，即维持电流。要使晶闸管由导通变为关断，可利用外加电压和外电路的作用使流过晶闸管的电流降到接近于零的某一数值以下，即降到维持电流以下，便可使导通的晶闸管关断。b)a)K4.图2・27中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波

2、形，各波形的电流最大值均为人，试计算各波形的电流平均值/dl>/d2>丘与电流有效值从12、/Bob）图2-27晶闸管导电波形解：a）4舟£人血加⑷）=寻（¥+卜027”sincot)2d(aft)Lilh—r=2君兀心767人If/,”sin血d(必)Ln.=74二njll^+D-0.5434/m>2=m兀4sincot)2d(cot)m2~2龙-0.6741/.712兀n2丄F1/3=15.上题中如果不考虑安全裕量，问100A的晶闸管能送出的平均电流&、/d2>也各为多少？这时，相应的电流最大值人1、人2、人3各为多少？解：额定电流/t

3、（av）=100A的晶闸管，允许的电流有效值/=157A,由上题计算结果知a)b)c)味计歸W35,/m3=2/=314,/dx«0.2717/mi«89.48/d2-0.5434人2=126.56/d3=v人尸78.54第三章整流电路1.单相半波可控整流电路对电感负载供电,£=20mH,U2=100V,求当a=0°和60。时的负载电流心解：0=0。时，在电源电压血的正半周期晶闸管导通时，负载电感丄储能，在晶闸管开始导通时刻，负载电流为零。在电源电压"2的负半周期，负载电感L释放能量，晶闸管继续导通。因此，在电源电压U2的一个周期里，以下方

4、程均成立：厶巴L=y[2U1sincotdt-考虑到初始条件：当ca=o时/d=0可解方程得：=*2U?_cos处)“coL人=^-(1-coscot)d(cot)271a)L=迴三=22.51(A)a)L血与$d的波形如下图：当0=60。时，在/正半周期60。"80。期间晶闸管导通使电感L储能，电感L储藏的能量在/负半周期180。~300。期间释放，因此在1/2—个周期中60°-300°期间以下微分方程成立：考虑初始条件：当妙=60。时矗=0可解方程得:其平均值为/d=if^-C0^)d^)=#=11-25(A)此时Ud与id的波形如下图

5、:2.图2・9为具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路，问该变压器还有直流磁化问题吗？试说明：①晶闸管承受的最大反向电压为2仮②当负载是电阻或电感时，其输出电压和电流的波形与单相全控桥时相同。答：具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路，该变压器没有直流磁化的问题。因为单相全波可控整流电路变压器二次测绕组中，正负半周内上下绕组内电流的方向相反，波形对称，其一个周期内的平均电流为零，故不会有直流磁化的问题。以下分析晶闸管承受最大反向电压及输出电压和电流波形的情况。①以晶闸管VT2为例。当VTi导通时，晶闸管VT2通过VTi与2个变压器二次绕

6、组并联，所以VT2承受的最大电压为142U2.②当单相全波整流电路与单相全控桥式整流电路的触发角d相同时，对于电阻负载：（o-a）期间无晶闸管导通，输出电压为0；（。~兀）期间，单相全波电路中VT1导通，单相全控桥电路中VT1、VT4导通，输出电压均与电源电压“2相等；（兀~龙+。）期间，均无晶闸管导通，输出电压为0；（7c+a~2兀）期间，单相全波电路中VT2导通，单相全控桥电路中VT2、VT3导通，输出电压等于—“2。对于电感负载：（a~tt+q）期间，单相全波电路中VTi导通，单相全控桥电路中VT1、VT4导通，输出电压均与电源电压血

7、相等；（龙+a-27r+a）期间，单相全波电路中VT2导通，单相全控桥电路中VT2、VT3导通，输出波形等于一近。可见，两者的输出电压相同，加到同样的负载上时，则输出电流也相同。3.单相桥式全控整流电路，U2=100V,负载中/?=2Q,丄值极大，当^=30°时，要求：①作出切、4和E的波形；②求整流输出平均电压4、电流心变压器二次电流有效值心②考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。解：①i/d、id、和了2的波形如下图：②输出平均电压4、电流如，变压器二次电流有效值＜2分别为Ud=0.9U2cosa=0.9X100XCOS30°=

8、77.97(V)/d=Ud/R=77・97/2=38・99(A)/2=/d=38.99(A)③晶闸管承受的最大反向电压为：V2U2=100^2=141.4(V)考虑安全裕量，晶闸