电力电子第3章部分答案

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1、3-13.三相半波可控整流电路带纯电阻负载情况，由整流变压器供电，电源是三相线电压为380V的交流电网，要求输出电压Ud 220V，输出电流Id 400A，考虑 min 30，计算整流变压器二次侧容量S2，与0时二次侧容量比较，并计算晶闸管定额。解:a =30 时，U d 1.17U 2 COS，可得 U2217VU；需 0.55可得 V (竿sin t)226 RU2R13cos234l2250.35A，F2 3U2I2163020.39W流过晶闸管的电流就是变压器的二次侧某相的电流，Ivt I2晶闸管承受的最大正向电压UFM,2U2，最大反向电压URM ,6U2考虑23倍的裕量It(av)

2、 (23) 悬 318.9478.4(A)1.57Urm 16U2 (23)10771616(V)可选额定电流为 400A，额定电压为1700V的晶闸管同理a=0 时,U d 1.17U2 COS,U2188V严2sin FR-13cos2R 34234.6A3U2I2132314.4W3-14.三相半波可控整流电路中，相电压 U2 110V，负载反电势 E 30V，负载电阻R 15 ，电感L值极大以致输出电流可以认为恒定，触发角60时，求：O输出电流平均值和有效值；O2 a相电流ia的有效值；O画出uVT1、id、Ud、ia波形。解：在三相整流可控整流电路中：(1) 负载电流连续：输出电压平

3、均值：Ud 1.17U2COS 1.17 110 COS60 64.35输出电流平均值：Id (Ud E)/R (64.35 30) /15 2.29A输出电流有效值：I? Id 2.29A(2) a相电流的有效值等于晶闸管电流有效值：(3)Ivt13Id1.32Acos cos2Xb46U 23.343-17.三相桥式全控整流电路，负载电阻R 4 ，电感L 0.2H，要求输出电压 5从0220V 之间变化，求：。1不考虑控制裕量，整流变压器二次侧相电压；O 2计算晶闸管的 电压、电流定额(考虑2倍裕量)；e变压器二次侧电流有效值 丨2；e变压器二次侧容量 S2。解：(1 )因为随着的变化输出

4、电压Ud也随之变化 这里考虑最大输出电压为220V控制延迟角 =0时的二次相电压Ud 2.34U2cos 220 VU294V(2)画图分析可得晶闸管承受的最大电压为U FM6U 2 =230V负载电流为Ud55A晶闸管电流有效值为VT32 A不考虑余量的晶闸管额定电流为In 2VT20A1.57230460V2040 A1 VT(AV)考虑两倍的裕量UN 2(3 )二次绕组电流为J jd0.816Id 44.8845A(4 )变压器二次侧的容量 SS 3U2I23 94 45 12690W3-18.三相桥式半控整流电路带续流二极管，电源电压U2L 380V，负载电阻R 2反电动势E 40V，

5、负载电感足够大，使电流波形平直，求：O 1画出Ud、id波形； 计算输出电压、电流的平均值 Ud和Id ； O计算电路功率因数。解： Ud 1.17U2(1 cos )480.3VId (U d E)/R (480.340)/2220.15Ap U I(3) PF -0.89S2 3Udl23-22.图3-73是三相桥式全控整流带续流二极管电路，分析电路工作过程,负载电流、晶闸管承受的电压及流过的电流、续流二极管流过的电流波形，均值、有效值及功率因数计算公式。画出输出电压、给出输出电压平屮 J% nr 亠 *JVft ft f .甩Jk/ C /* iET IaTl j J-C ,2 -才勺i

6、rnx，| 4 11pr:老L&rL N 1 _ 一丿土寸產血-Id绻 J1”,13-24.三相半波可控整流电路，反电动势阻感负载，R 1 , L , U2 100V，变压器漏抗Lb 1mH，30 , E 50V时，求电路输出电压Ud、输出电流Id和换相重叠角。解：考虑Lb时，有：Ud 1.17U2cos UdUd 3XbIq/2IdUd E /R解方程组得：Ud R1.17U2COS 3XbE / 2 R 3Xb94.36Ud 6.7 Vld 44.64 A又即得出换流重叠角cos cos( ) = 2 IdXB / 6 U2COS(30 ) =0.752=41.28 30 =11.283-

7、25.三相桥式全控整流电路对反电动势及大电感负载供电，电源电压U2220V动势E 200V，60，不计漏感时求Ud、Id ; 当Lb 1mH反电，计算 Ud、Id、，并分别画出Ud、ivT波形。(1 )不计漏感:输出电压平均值:Ud2.34U2 cosUd 2.34 220 cos60257.4V输出电流平均值:IdUd E 257.4200R57.4A当 Lb 1mHUd2.34U2cosUd、Ud3XbUd ER、XbLb可得:Ud2.34U2Rcos3X BER 3XB244VIdUd ER44 ACOScos2XBId-6U23.353-27.某电路输出的电流波形为缺角正弦波，如图3-

8、75所示，求该波形中三、五和七次电流谐波有效值及电流总畸变率。解：（计算可能有误）根据波形进行傅里叶分析i wta0ancos nwt bnsinnwtn 1ao210sin wtdwto10sin wtdwt210sin wtdwt 0同理求积分易得：an 0. 1 2 一 .bn -0 10sin wt sinnwtdwt5sin n 1sin(n 1)5 sin n 1sin(n 1)n 1n 1n 1n 1则b315、34b55、34b75、38则三次电流谐波有效值 鳥二仮3 15卫1.46A3 4 728五次电流谐波有效值0.49七次电流谐波有效值0.24._ 5 .63I7= 一8

9、 、20.53THD3-30.单相全控桥式整流电路带反电动势阻感负载，R 1, L , Lb 0.5mH ,U2100V，当 E 99V,60 时求 Ud、Id 和。解：由题意可列出如下 3个等式：Ud=0.9U2cos( n B) AUdAUd2Xb Id/ n ld=( 5-Em) / R三式联立求解，得Ud= nR0.9U2cos(n + 2XbEm/( nR+2XB)- 49.91(V)?Id-49.0( A)又cos cos( ) v2 IdXB U2 =0.91077.523-31.三相桥式全控整流电路，反电动势阻感负载,R 1, L , Lb 1mH ,U2220V，当 E 400V,60时求Ud、Id和的值，并计算此时逆变回电网的有功功率是多少?解：Ud 2.34U2 cosUd、 Ud災 Id 、 IdUd ERXbLb、可得：Ud2.34 U2RCOS3XbER 3Xb290.3VIdUd ER109.7Acoscos2XbJ6U28.902送回电网的有功功率：P Eld IdR 31.85W1.9T热硝恤如轴軌彳*抽，-為州赵A A啊昭帥网山利* * 虹Unit) urt+畫？ I叩*脚F如t 二世笨旳-Cuwd)/- Ut-遽+世益些瞌就+ -.;搐f韭財血齐.11世T工IV? Jg呷出一 1LA. 4磴)仁U皿电底宿歐简 刪讯E a _岳