电力电子习题

u2udiduVTiVTIdIdt1ttttttOOOOOO-+b)c)d)e)f)g)iVDRa)u2udiduVTiVTIdIdt1ttttttOOOOOO-+b)c)d)e)f)g)iVDRa)例题:具有续流二极管的单相半波可控整流电路,带阻感负载,电阻为5Ω,电感无穷大,电源电压的有效值为220V,直流平均电流为10A,试计算晶闸管和续流二极管的电流平均值和有效值，并根据晶闸管承受电压来选择晶闸管（考虑3倍安全裕量）d2d1cos0.452UUIRRd210A;5;220VIRU/2晶闸管电流平均值dVTdπππ/2102.5A2π2πII晶闸管电流有效值VTdπππ/2105A2π2πIIu2udiduVTiVTIdIdt1ttttttOOOOOO-+b)c)d)e)f)g)iVDRa)u2udiduVTiVTIdIdt1ttttttOOOOOO-+b)c)d)e)f)g)iVDRa)例题:具有续流二极管的单相半波可控整流电路,带阻感负载,电阻为5Ω,电感无穷大,电源电压的有效值为220V,直流平均电流为10A,试计算晶闸管和续流二极管的电流平均值和有效值，并根据晶闸管承受电压来选择晶闸管（考虑2倍安全裕量）dVDRdπππ/2107.5A2π2πII续流二极管电流平均值续流二极管电流有效值VDRdπππ/2108.66A2π2πIIu2udiduVTiVTIdIdt1ttttttOOOOOO-+b)c)d)e)f)g)iVDRa)u2udiduVTiVTIdIdt1ttttttOOOOOO-+b)c)d)e)f)g)iVDRa)例题:具有续流二极管的单相半波可控整流电路,带阻感负载,电阻为5Ω,电感无穷大,电源电压的有效值为220V,直流平均电流为10A,试计算晶闸管和续流二极管的电流平均值和有效值，并根据晶闸管承受电压来选择晶闸管（考虑2倍安全裕量）22311VU晶闸管承受的最大电压为（5，10，20，30，50，80，100，200，300，400，500，600，800，1000）例题单相全控桥式整流电路，接大电感负载，U2=220V，负载电阻R=4Ω。（1）=60o时，画出晶闸管中的电流波形，求其平均值和有效值。（2）当负载两端接有续流二极管时，试求输出电压、电流的平均值，流过晶闸管和续流二极管中电流的平均值、有效值，画出波形。解：（1）输出电压平均值dT17.54A2II输出负载电流平均值20.9cos0.9220cos6099VdUU晶闸管中电流平均值/99/424.8AddIUR晶闸管中电流有效值/212.4AdTdIIttt0ud0iT1，40iT2，3IdId2=60o3.2.2.2单相桥式全控整流电路-阻感负载RudidabVT1VT2VT3VT4u2i2L例题单相全控桥式整流电路，接大电感负载，U2=220V，负载电阻R=4Ω。（2）当负载两端接有续流二极管时，试求输出电压、电流的平均值，流过晶闸管和续流二极管中电流的平均值、有效值，画出波形。3.2.2.2单相桥式全控整流电路-阻感负载t0ud0iT1，40iDRttIdId60o=60o120o60o2例题单相全控桥式整流电路，接大电感负载，U2=220V，负载电阻R=4Ω。（2）当负载两端接有续流二极管时，试求输出电压、电流的平均值，流过晶闸管和续流二极管中电流的平均值、有效值，画出波形。(2)接续流二级管的输出电压平均值输出负载电流平均值20.9(1cos)/20.9220(1cos60)/2148.5VdUU/37.125AddIURt0ud0iT1，40iDRttIdId60o=60o120o60o23.2.2.2单相桥式全控整流电路-阻感负载例题单相全控桥式整流电路，接大电感负载，U2=220V，负载电阻R=4Ω。（2）当负载两端接有续流二极管时，试求输出电压、电流的平均值，流过晶闸管和续流二极管中电流的平均值、有效值，画出波形。晶闸管中电流平均值和有效值120/36012.4AdTdIIt0ud0iT1，40iDRttIdId60o=60o120o60o2续流二极管中电流平均值和有效值TTd12037.12521.4A2π360II120/36012.4AdTdIIDRDRd26037.12521.4A2π360II(6060)/36012.4AdDRdII3.2.2.2单相桥式全控整流电路-阻感负载t0ud2/33.2.3单相全波可控整流电路u2u2u1VT1VD1Rab例题单相全波整流电路如图所示，U2=220V，=60o。求（1）输出直流电压平均值Ud。（2）画出ud、id的波形。解：（1）当电压为正半周时，即a为正，b为负时，VT1承受正向电压。有触发脉冲即可导通，VD2处于关断状态，当电源电压过零时VT1关断。当电源电压过零变负时，a为负，b为正，VT1关断，VD1导通。当电源电压再次过零变正时，VD1关断。。（2）输出平均值Ud。πππd22032222112sind()2sind()2π2π1cos1cos600.450.450.451220.451.750.452201.75173.25VUUttUttUUUUt0ud2/33.2.4单相桥式半控整流电路-电阻负载例题带整流变压器的单相半控桥式整流电路，U1=220V，电阻负载，R=4Ω。要求负载电流Id在0~25A之间变化，试求(1)变压器的变比;(2)波形系数;(3)变压器容量;(4)负载电阻R的最大功率。d221cos0.90.9100V2UUUd254100VdUIR设=0时Ud最大2111VU12=/=220/1112KUU变比t0u2t0u2π2mm01sind()22π2IIItt最大有效值πdmm012sind()ππIIttI最大平均值fd=/=1.1122KII(1)(2)3.2.4单相桥式半控整流电路-电阻负载22211127.75=3.08KVASUIUI变压器容量2212111/427.75A2UπIsinRππ负载电阻R的最大功率PR（3）（4）例题带整流变压器的单相半控桥式整流电路，U1=220V，电阻负载，R=4Ω。要求负载电流Id在0~25A之间变化，试求(1)变压器的变比;(2)波形系数;(3)变压器容量;(4)负载电阻R的最大功率。22Rd2542.5KWPIR3.2.4单相桥式半控整流电路-电阻负载例题单相半控桥式整流电路，电阻负载，R=25Ω，要求Ud=0~250V，计算晶闸管实际承受的最大电压与最大电流（角留有20o裕量）。d21cos0.92UU22405VmUU峰值电压21cos200.9250V2U2286.4VU2222UU晶闸管承受的最大正向电压为，最大反向电压为m22/405/2516.2AIUR晶闸管承受的最大电流3.2.4单相桥式半控整流电路-电阻负载例题：具有中点二极管的单相半控桥式整流电路如图所示Ru2u2VT2VT1VD2VD1VD3(1)给出=45o时Ud波形。(2)设U2=100V，求输出整流电压平均值Ud。322(1)=450VDVD2sintUt，在区间，和导通，输出电压为22Ut0ud+22U22u2ωt0π2u202π3.2.4单相桥式半控整流电路-电阻负载例题：具有中点二极管的单相半控桥式整流电路如图所示Ru2u2VT2VT1VD2VD1VD3(1)给出=45o时Ud波形。1232(2)VTVDVD22sintUt在，和导通，关断，输出电压为22Ut0ud+22U22u2ωt0π2u202π3.2.4单相桥式半控整流电路-电阻负载例题：具有中点二极管的单相半控桥式整流电路如图所示Ru2u2VT2VT1VD2VD1VD3(1)给出=45o时Ud波形。3112(3)VDVDVT2sintUt，和导通，关断，输出电压为22Ut0ud+22U22u2ωt0π2u202π3.2.4单相桥式半控整流电路-电阻负载例题：具有中点二极管的单相半控桥式整流电路如图所示Ru2u2VT2VT1VD2VD1VD3(1)给出=45o时Ud波形。2132(4)2VTVDVD2sintUt，和导通，关断，输出电压为222Ut0ud+22U22u2ωt0π2u202π3.2.4单相桥式半控整流电路-电阻负载例题：具有中点二极管的单相半控桥式整流电路如图所示Ru2u2VT2VT1VD2VD1VD3（1）给出=45o时Ud的波形。（2）设U2=100V，求输出整流电压平均值Ud。22Ut0ud+2222U322(1)=450VDVD2sintUt，在区间，和导通，输出电压为1232(2)VTVDVD22sintUt在，和导通，关断，输出电压为3112(3)VDVDVT2sintUt，和导通，关断，输出电压为2132(4)2VTVDVD2sintUt，和导通，关断，输出电压为23.2.4单相桥式半控整流电路-电阻负载例题：具有中点二极管的单相半控桥式整流电路如图所示Ru2u2VT2VT1VD2VD1VD3（2）设U2=100V，求输出整流电压平均值Ud。22Ut0ud+2222Uπd220π2002π212sind()22sind()π2sind()2sind()π2cos2cosπ23cosπUUttUttUttttUttU例单相半控桥式整流电路（带续流二极管），阻感负载，R=5Ω，U2=220V，α=60°。求流过晶闸管、整流二极管和续流二极管的电流平均值与有效值。解(1)整流电压平均值d21cos1cos600.90.9220148.5V22UUdd148.529.7A5UIRDRT360236021201202120(2)负载电流平均值(3)晶闸管和整流二极管每周期的导电角T180180601203.2.4.2单相桥式半控整流电路-阻感负载(带续流二极管)例题三相半波整流电路向大电感性负载供电，已知U2=220V，R=11.7。计算=60o时负载电流Id、晶闸管电流IT、变压器副边电流i2的平均值和有效值。改为电阻负载，重复上述计算。1、对于大电感负载d21.17cos128.7VUUdd128.711A11.7UIRddT3.67A3IIddT3.67A3IIddd221333.67A3IIIdT26.35A3IIIuvwuv00ud13513ugidωtωtωtiT1ωtdIdIdId23Id13I120ωt2i例题三相半波整流电路向大电感性负载供电，已知U2=220V，R=11.7。计算=60o时负载电流Id、晶闸管电流IT、变压器副边电流i2的平均值和有效值。改为电阻负载，重复上述计算。2、对于电阻负载d20.675[1cos(/6)]148.5VUUdd148.512.7A11.7UIRddTd24.23A3IIIdT27.33A3IIIuvwuv00ud13513ugidωtωtωtiT1dI120ωt(b)电感负载u