电力电子作业题答案.doc

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1、1.1使晶闸管导通的条件是什么？答：使晶闸管导通的条件是：晶闸管承受正相阳极电压，并在门极施加触发电流（脉冲）。或者UAK>0且UGK>01.2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。1.3图1－43中阴影部分为晶闸管处于通态区间的电流波形，各波形的电流最大值均为Im，试计算各波形的电流平均值Id1、Id2、Id3与电流有效值I1、I2、I3。解：a)Id1=I1=b)Id2=I2=c)Id3=I3=1.4.上题中如果不考虑安全裕量,问100A的晶阐管能送出的平均电流I

2、d1、Id2、Id3各为多少?这时，相应的电流最大值Im1、Im2、Im3各为多少?解：额定电流IT(AV)=100A的晶闸管，允许的电流有效值I=157A,由上题计算结果知a)Im1A,Id10.2717Im189.48Ab)Im2Id2c)Im3=2I=314Id3=2.3.单相桥式全控整流电路，U2=100V，负载中R=2，L值极大，当=时，要求：①作出Ud、Id、和I2的波形；②求整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次电流有效值I2；③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。解：①Ud、Id、和I2的波形如下图：②输出平均电压Ud、电流Id、变压器二次电

3、流有效值I2分别为：Ud=0.9U2cos=0.9×100×cos＝77.97（V）Id＝Ud/R=77.97/2=38.99(A)I2=Id=38.99(A)③晶闸管承受的最大反向电压为：U2=100=141.4(V)-考虑安全裕量，晶闸管的额定电压为：UN=(2~3)×141.4=283~424(V)具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。流过晶闸管的电流有效值为：IVT=Id/=27.57(A)晶闸管的额定电流为：IN=(1.5~2)×27.57/1.57=26~35(A)具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。2.4.单相桥式半控整流电路，电阻性负载，画出整流二极管在一周

4、内承受的电压波形。解：注意到二极管的特点:承受电压为正即导通。因此，二极管承受的电压不会出现正的部分。在电路中器件均不导通的阶段，交流电源电压由晶闸管平衡。整流二极管在一周内承受的电压波形如下：2.5.单相桥式全控整流电路，U2=100V，负载R=2，L值极大，反电势E=60V，当时，要求：①作出Ud、Id和I2的波形；；②求整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次侧电流有效值I2；③考虑安全裕量,确定晶闸管的额定电压和额定电流。解：①Ud、Id和I2的波形如下图：②整流输出平均电压Ud、电流Id、变压器二次测电流有效值I分别为：Ud=0.9U2cos=O.9×100×

5、cos=77.97(V)Id=(Ud一E)/R=(77.97一60)/2=9(A)I2=Id=9(A)③晶闸管承受的最大反向电压为：U2=100=141.4(V)流过每个晶闸管的电流有效值为：IVT=Id/=6.36(A)故晶闸管的额定电压为：UN=(2~3)×141.4=283~424(V)晶闸管的额定电流为：IN=(1.5~2)×6.36/1.57=6~8(A)晶闸管额定电压和电流的具体敢值可按晶闸管产品系列参数选取。2.6.晶闸管串联的单相半控桥(桥中VT1、VT2为晶闸管)，电路如图2所示，U2=100V电阻电感负载,，R=20，L值很大，当=时求流过器件电流的有

6、效值，并作出Ud、Id、IVT、ID的波形。解：Ud、Id、IVT、ID的波形如下图：负载电压的平均值为Ud=负载电流的平均值为Id=Ud/R=67.52/2=33.75(A)流过晶闸管VTl、VT2的电流有效值为IVT=19.49(A)流过二极管VD3、VD4的电流有效值为IVD==27.56(A)2.ll.三相半波可控整流电路，U2=100V，带电阻电感负载，R=5，L值极大，当＝时，要求：①画出Ud、Id和IVT1的波形；②计算Ud、Id、IdT和IVT。解：①Ud、Id和IVT1的波形如下图：②Ud、Id、IdT和IVT分别如下Ud=1.17U2cos=1.17×

7、100×cos=58.5(V)Id＝Ud/R=58.5/5=11.7(A)IdVT=Id/3=11.7/3=3.9(A)IVT=Id/=6.755(A)12.在三相桥式全控整流电路中，电阻负载，如果有一个晶闸管不能导通，此时的整流电压Ud波形如何？如果有一个晶闸管被击穿而短路，其他晶闸管受什么影响？答：假设VTl不能导通，整流电压波形如下：假设VT1被击穿而短路，则当晶闸管VT3或VT5导通时，将发生电源相间短路，使得VT3、VT5也可能分别被击穿。2.13.三相桥式全控整流电路，U2=100V，带电阻电感负载R=5，L值极大