可控硅整流電路計(jì)算題

1、例8.1有一電阻性負(fù)載要求024V連續(xù)可調(diào)的直流電壓，其最大負(fù)載電流 二 汕丿，若由交流電網(wǎng)220V供電與用整流變壓器降至60V供電，都采用單相 半波可控整流電路，是否都能滿足要求？并比較兩種方案所選晶閘管的導(dǎo)通角、 額定電壓、額定電流值以及電源和變壓器二次側(cè)的功率因數(shù)和對(duì)電源的容量要求 等有何不同、兩種方案哪種更合理（考慮 2倍裕量）？解 （1）采用220V電源直接供電，當(dāng)汀-丁時(shí)采用整流變壓器降至60V供電，當(dāng)I；丁時(shí)S = 0A5U = 277所以只要適當(dāng)調(diào)節(jié)“角，上述兩種方案都能滿足輸出 024V直流電壓的要 求。（2）采用220V電源直接供電，因?yàn)槠渲性谳敵鲎畲髸r(shí)，I-二 ，則計(jì)算得

2、廠1嚇，-1:¥晶閘管承受的最大電壓為-V，考慮2倍裕量，晶閘管額定電壓% -= 622 卩由式（8.20 ）知流過晶閘管的電流有效值是220 1180'-12f sin2xl20BTilV 360°考慮2倍裕量，則晶閘管額定電流應(yīng)為因此，所選晶閘管的額定電壓要大于 622V,額定電流要大于107A。電源提供的有功功率電源的視在功率S二如廣血=220x84 = 18.48孫蟲電源側(cè)功率因數(shù)cos- w 0 305S(3)采用整流變壓器降至60V供電，已知，:一 - ,由公式S呼可解得aw 39"=18（；-39"=141'晶閘管承受的最大

3、電壓為考慮2倍裕量，則晶閘管額定電壓 = 2 = 169.8流過晶閘管的最大電流有效值是匚厶I 開_篤sin 2a2tv 4 開 0,8360"考慮2倍裕量，則晶閘管額定電流應(yīng)為丄竺砒5勻的 L57157因此，所選晶閘管的額定電壓要大于169.8V,額定電流要大于65.5A電源提供的有功功率P=/=51.42x0.8 = 2H3.6JF電源的視在功率則變壓器側(cè)的功率因數(shù)Pcos 0.685S例8.2 單相橋式全控整流電路帶大電感負(fù)載，-二匚， I：,計(jì)算當(dāng)二二匸 時(shí)，輸出電壓、電流的平均值以及流過晶閘管的電流平均值和有效值 以及流過晶閘管的電流平均值和有效值。若負(fù)載兩端并接續(xù)流二極管

4、，如圖8.15所示，則輸出電壓、電流的平均值又是多少？流過晶閘管和續(xù)流二極管的平均值 和有效值又是多少？并畫出這兩種情況下的電壓、電流波形。解 （1）不接續(xù)流二極管時(shí)的電壓、電流波形如圖 8.16（a）所示，由于是 大電感負(fù)載，故由式（8.36 ）和式（8.27 ）可得=0.93 cos a=0.9x220x cos 60'=99因負(fù)載電流是由兩組晶閘管輪流導(dǎo)通提供的，故由式（8.38 ）知，流過晶閘 管的電流平均值和有效值為'扣十沖W(In圖8.16單相橋式全控整流有續(xù)流二極管的電感性負(fù)載波形（a）沒有續(xù)流二極管波形圖（b）有續(xù)流二極管波形圖（2）加接續(xù)流二極管后的電壓、電流

5、波形如圖 8.16 （b）所示，由于此時(shí)沒 有負(fù)電壓輸出，電壓波形和電路帶電阻性負(fù)載時(shí)一樣， 所以輸出電壓平均值的計(jì) 算可利用式（8.28 ）求得，即= 148.5輸出電流的平均值為負(fù)載電流是由兩組晶閘管及所接續(xù)流二極管共同提供的，根據(jù)圖8.16（b）所示的波形可知，每只晶閘管的導(dǎo)通角均為1；"，續(xù)流二極管'的導(dǎo)通角為，所以通過晶閘管和續(xù)流二極管的電流平均值和有效值分別為ISO*-60*360ax37.13= 12.38,4-ZJ=x37. 13=21.44,4 開朋120b例8.3 有一反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載，采用單相橋式串平波電抗器并加續(xù)流二極管的電路，其中平波電抗器的電感量足夠大

6、，電動(dòng)勢(shì)匸，負(fù)載的內(nèi)阻.丄，交流側(cè)電壓為220V,晶閘管的控制角二，求流過晶閘管、整流二極管以及 續(xù)流二極管的電流平均值和有效值。解先求整流輸出電壓平均值”148.530h =再來求流過負(fù)載的電流平均值，因串接的平波電抗器的電感量足夠大，所以 得到的電流波形為一直線。則R5由圖8.20（a）可見，晶閘管和整流二極管的導(dǎo)通相同都是 匚-二，所以流過 晶閘管及整流二極管的電流平均值和有效值為而續(xù)流二極管在一個(gè)周期內(nèi)導(dǎo)通了兩次，其導(dǎo)通角為：二-丄，因此，流過 續(xù)流二極管的電流平均值和有效值為例8.4 某龍門刨床工作臺(tái)拖動(dòng)采用 V-M直流調(diào)速系統(tǒng)，其中直流電動(dòng)機(jī)為 Z2-93 型，60kW 220V,

7、 350A, 1000r/min，Ce=0.2V - min/r ；主回路總電阻 R=0.18 Q，要求D=2Q S< 5%開環(huán)調(diào)速系統(tǒng)能否滿足要求？解 已知系統(tǒng)當(dāng)電流連續(xù)時(shí)，在額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)速降落為305x0.18= 0.2=275r/min開環(huán)系統(tǒng)機(jī)械特性連續(xù)段在額定轉(zhuǎn)速時(shí)的靜差率為& = 嘰 =$ 乃 xlOO% = 21,6%+嘰 WOO+275已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了 5%勺要求，更何況滿足調(diào)速范圍最低轉(zhuǎn)速的情況以及考慮電流斷 續(xù)時(shí)的情況呢？如果要滿足D=2Q SW 5%勺要求，額定負(fù)載下的轉(zhuǎn)速降落可以根據(jù)式(8.8 )求得為1000x0.0520(1-(105)=2.63r/mi

8、ii例8.5 對(duì)于例8.4所示的開環(huán)系統(tǒng)，采用轉(zhuǎn)速負(fù)反饋構(gòu)成單閉環(huán)系統(tǒng)，且 已知晶閘管整流器與觸發(fā)裝置的電壓放大系統(tǒng)Ks=30,轉(zhuǎn)速反饋系數(shù)二.二匚二T，為了滿足給定的要求，計(jì)算放大器的電壓放大系數(shù)Kp0解 由例8.4知，系統(tǒng)的開環(huán)速降 仝一m，滿足指標(biāo)要求的速降為-】-11-，則由式(8.71 )可以求得閉環(huán)系統(tǒng)的開環(huán)放大系數(shù)為r = -l = -1 = 103.62.63由亠二"，可以求得放大器的放大系數(shù)為103.6x0230x0.015=46例8.6 對(duì)于例8.4的V-M系統(tǒng)，按例8.5要求構(gòu)成轉(zhuǎn)速反饋單閉環(huán)調(diào)速系 統(tǒng)，除了前述所有已知條件和性能要求外， 又知道晶閘管整流裝置采用三相橋式 全控整流電路，電樞回路總電感為 L=2.16mH整個(gè)系統(tǒng)的飛輪慣量為丁 -二4，試分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性。解計(jì)算系統(tǒng)各時(shí)間常數(shù)L _ 0.00216R 018