電力電子第1-3章作業(yè)答案(重慶大學(xué))

1、注意：此答案嚴(yán)禁在網(wǎng)上發(fā)布， 注意第三章的題，在計算晶閘管的額定電壓和電流時一定要考慮最嚴(yán)重情況，也就是說在異鄉(xiāng)范圍內(nèi)晶閘管所承受的最大電壓和電流值。第一章習(xí)題答案1. 使晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？ 答：晶閘管導(dǎo)通的條件：晶閘管承受正向陽極電壓和正向門極電壓。2. 維持晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？怎樣才能使晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷？答：維持晶閘管導(dǎo)通的條件是：流過晶閘管的電流大于維持電流。要使晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷，必須去掉陽極正向電壓， 或者給陽極加反壓， 或者降低正向陽極電壓，使通過晶閘管的電流小于維持電流。Im，3. 解：圖1-43中陰影部分為晶閘管處于導(dǎo)通區(qū)間的電流波形，各波形的電流最大值均為 試

2、計算各波形的電流平均值與電流有效值。a)電流平均值:I d1圖 1-43Im sinTb)晶閘管導(dǎo)電波形td( t)c)山2山 0.27Im4電流有效值:b)Ii_(lmSin t)2d( t)4電流平均值：Id2-_ Im sin4J(- tY 2 2td( t)(1 sin 24Im2t)0.544Im0.4771m電流有效值:c)I2 J _ (ImSin電流平均值：Id32t) d( t)t)Im220.6741mt) 7電流有效值：I3 （丄:4.上題中如果不考慮安全裕量，問 的電流最大值各為多少？100A的晶閘管能送出的平均電流各為多少？這時,相應(yīng)解：由題意知：額定電流I T( A

3、V)100A的晶閘管,不考慮安全裕量情況下:IT(AV)It1.57I T =1.57It(AV)所以ItI1I2I3157(A)a)電流波形系數(shù)KfiI1Kf1I11Kf1=ItAV157 F1001570.271m0.477Im88.87(A)b ）由電流波形系數(shù)Kf2 AI d2I d2c）由電流波形系數(shù)Kf3I 3I d3Id3第二章I m1It0.4771570.477329.1(A)=IT AV1.57嚴(yán)100 1570.5441m0.674Im126.7( A)I m2I m3U2It0.6741570.674232.9( A)K = ItavK f 32I 2 1571.57

4、+ 100I m/1.57 厶78.5(A)314(A)3.單項橋式全控整流電路， 作出Ud, id和i2, uvt2 , iVT2的波形; 求整流輸出平均電壓 Ud ,電流Id；10CV，負載中R2 ，當(dāng)300時，要求考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。 解：(1) Ud ,id 和 i2, uVT2 , ivT2 的波形如下所示:輸出電壓平均值Ud ->/2U2sintdwtO.9U2COS |60.91晝100 =83.97(V)輸出電流平均值Id = b = 8397=41.99(A)R 2考慮最嚴(yán)重情況， 晶閘管的額定電壓為Utn= 23 72U2=(282.8442

5、4.26)(V)流過晶閘管的電流最大有效值為,n 屜.+ Ivt斗廠可sin td( t)=躱戶當(dāng) =0時，J172U2訂sin t d( t)=100 廠顧 4 35.4(A)所以晶閘管的額定電流為所以電流有效值最大ITmax=35.4( A)血小.52)魯十52)需詳8: 45.1)(A)5.單相橋式全控整流電路 30o時要求： 做出Ud, id和i2，UVT， 求整流輸出平均電壓 Ud,U2100V ,負載中R 2 丄值極大 仮電勢E 60V ,當(dāng)ivT1的波形；，電流I考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流解:Ud , id和i2 , UVT1 , iVT1的波形如下圖:ivTi

6、wt整流輸出平均電壓 U d,電流Id：Ud 0.9U2cos0.9 100 cos3cy 77.94V)Id (Ud E)/R (77.9760)/2 9(A) 在整個移相范圍內(nèi)晶閘管能承受的最大正向電壓和最大反向電壓都為72U2 10072 141.4V)故晶閘管的額定電壓為Utn (2 3) 141.4(283 - 424)V在整個移相范圍內(nèi)，在最嚴(yán)重情況即0時流過晶閘管的電流為1 d max (U d maxE)/ R(90 60) /215(A)流過每個晶閘管的電流的有效值為1VT 1 d max /1510.61(A)所以晶閘管的額定電流為IVTIT(AV)(1.5 2)1.57(

7、1.5-2)需(10.113.52)(A)R 5 ,L值極大，當(dāng)600時,13.三相橋式全控整流電路，U2 10CV，帶電阻電感負載要求： 畫出Ud，id和ivT1,UvT1的波形； 計算 Ud,ld,ldT 和 IvT，UvT1 . 解:波形如下圖所示:（1）L-pi-TrLiAIf衣Li;-U 二3 77:" P ,-Jsy-L二L.b_h %匸-咱” f F -ItEbr*二 * 匕- 二 B-丄Swtin（2）輸出電壓平均值:Ud 2.34U 2 cos 2.34 100 cos-117(V)3輸出電流平均值:IdUd-R117523.4(A)1流過晶閘管電流的平均值:1 d

8、VT3Id23.47.8(A)流過晶閘管電流的有效值:IVT丄 23.4 13.51(A)7327.三相全控橋變流器，反電動勢阻感負載,R 1, L ,U2220V，當(dāng)Em400V ,600時，求Ud , Id與晶閘管額定電壓，額定電流的值，并畫出U d , I d , I VT1 和 U VT1 的波形。解：三相全控橋有源逆變60°時各電路參數(shù)的波形如下:2jtU , U ». Ug" LLI U土riL血!*sLiihJ-,lld*血 二："：LlOtg> "''C>.:碎*>亠<> * <

9、;11?JI4n二 J- - A輸出電壓平均值:Ud輸出電流的平均值:IdlUt2.34U2COS2.34 220 COS3257.4(V)乩旦 257.4 400 142.6(A)R1在整個移相范圍內(nèi)晶閘管能承受的最大正向電壓和反向電壓都為向2 220/6 538.89V)故晶閘管的額定電壓為：UVT1 (23)仮2(2 3)76 220 (1077.8 1616.7)(V)當(dāng)900時，晶閘管能承受的電流值為60°時各電路參數(shù)的波形如下:VTIId400(A)IUdmax Em 0 ( 400)I d maxR流過晶閘管的電流有效值為IT= ldma = 00 =231(a)73V

10、3晶閘管的額定電流為：It231IvTi (1.52)157(1.52)157(220.65 294.27)(A)28.單相全控橋變流器，反電動勢阻感負載，R 1丄 ，U2 100V ,當(dāng)600, Em99V 時，求 Ud,Id,并畫出 U d , ! d , ! VT1 和Uvt1的波形。解:單相全波有源逆變輸出電壓的平均值:O.9U2 cosUd 1運U2Sin td( t) 座 U2COS 0.9U2COS 0.9U2COs(0.9 100 cos45(V)輸出電流平均值為:I U d EmId匚"54(A)第三章Em=30V ,2.在圖3-1a所示的降壓斬波電路中，已知E=2OOV , R=10Q , L值極大,T=50卩s, ton=20卩s,計算輸出電壓平均值 Uo,輸出電流平均值|0, toff 。解：由于L值極大，故負載電流連續(xù)，于是輸出電壓平均值為Uo20200 CCA,、80(V) 50輸出電流平均值為:IoU。EmR80 305(A)10toff Tton 3