[信息与通信]《电力电子技术》第4版王兆安课后习题解适合打印版.doc
文本预览下载声明
第2章 整流电路
2..1 单相半波可控整流电路对电感负载供电，，，求当时和时的负载电流，并画出与波形。
解： 时，在电源电压的正半周期晶闸管导通时，负载电感储能，在晶闸管开始导通时刻，负载电流为零。在电源电压的负半周期，负载电感释放能量，晶闸管继续导通。因此，在电源电压的一个周期里，以下方程均成立：
考虑到初始条件：当时可解方程得：
与的波形如下图：
当时，在的正半周期～期间，晶闸管导通使电惑储能，电感储藏的能量在负半周期～期间释放，因此在的一个周期中～期间，以下微分方程成立：
考虑到初始条件：当时可解方程得：
其平均值为
此时与的波形如下图：
2. 2 图2-9为具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路，问该变压器还有直流磁化问题吗？试说明：① 晶闸管承受的最大反向电压为；② 当负载是电阻或电感时，其输出电压和电流的波形与单相全控桥时相同。
答：具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路，该变压器没有直流磁化的问题。
因为单相全波可控整流电路变压器二次侧绕组中，正负半周内上下绕组内电流的方向相反，波形对称，其一个周期内的平均电流为零，故不会有直流磁化的问题。
以下分析晶闸管承受最大反向电压及输出电压和电流波形的情况。
① 以晶闸管为例。当导通时，晶闸管通过与2个变压器二次绕组并联，所以承受的最大电压为。
② 当单相全波整流电路与单相全控桥式整流电路的触发角相同时，对于电阻负载；期间无晶闸管导通，输出电压为0；期间，单相全波电路中导通，单相全控桥电路中、导通，输出电压均与电源电压相等；期间均无晶闸管导通，输出电压为0；期间，单相全波电路中导通，单相全控桥电路中、导通，输出电压等于。
对于电感负载；期问，单相全波电路中导逼，单相全控桥电路中、导通，输出电压均与电源电压相等；期间，单相全波电路中导通，单相全控桥电路中、导通，输出波形等于。
可见，两者的输出电压相同，加到同样的负载上时，则输出电流也相同。
2.3 单相桥式全控整流电路，，负载中，值极大，当时， 要求：① 作出、和的波形；
② 求整流输出平均电压、电流，变压器二次电流有效值；
③ 考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。
解：① 、和的波形如下图：
② 输出平均电压、电流，变压器二次电流有效值分别为
③ 晶闸管承受的最大反向电压为：
考虑安全裕量，晶闸管的额定电压为：
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：
晶闸管的额定电流为：
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，，负载，值极大，反电势，当时，要求：
① 作出、和的波形；
② 求整流输出平均电压、电流，变压器二次电流有效值；
③ 考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。
解：① 、和的波形如下图：
②整流输出平均电压、电流，变压器二次测电流有效值分别为：
③晶闸管承受的最大反向电压为：
流过每个晶闸管的电流的有效值为：
故晶闸管的额定电压为：
晶闸管的额定电流为：
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、为晶闸管），电路如图2-11所示，，电阻电感负载，，值极大，当时求流过器件电流的有效值，并作出、、、的波形。
解： 、、、的波形如下图：
负载电压的平均值为：
负载电流的平均值为：
流过晶闸管、的电流有效值为：
流过二极管、的电流有效值为：
2.7 在三相半波整流电路中，如果a相的触发脉冲消失，试绘出在电阻性负载和电感性负载下整流电压的波形。
解：假设，当负载为电阻时，的波形如
显示全部