第3章-習(xí)題1(答案)

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第3章 交流-直流變換器 習(xí)題（1） 第1部分：填空題 1.電阻負(fù)載的特點(diǎn)是 電壓與電流成正比，兩者波形相同 ，在單相半波可控整流電阻性負(fù)載電路中，晶閘管控制角α的最大移相范圍是 0?~180 ? 。 2.阻感負(fù)載的特點(diǎn)是 電感電流不能突變 ，在單相半波可控整流帶阻感負(fù)載并聯(lián)續(xù)流二極管的電路中，晶閘管控制角α的最大移相范圍是 0?~180 ? ，其承受的最大正反向電壓均為 ，續(xù)流二極管承受的最大反向電壓為 （設(shè)U2為相電壓有效值）。 3.單相橋式全控整流電路中，帶純電阻負(fù)載時(shí)，α角移相范圍為 0?~180 ? ，單個(gè)晶閘管所承受的最大正向電壓和反向電壓分別為 和 ；帶阻感負(fù)載時(shí)，α角移相范圍為 0?~90? ，單個(gè)晶閘管所承受的最大正向電壓和反向電壓分別為 和 ；帶反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí)，欲使電阻上的電流不出現(xiàn)斷續(xù)現(xiàn)象，可在主電路中直流輸出側(cè)串聯(lián)一個(gè) 平波電抗器 。 4.單相全控橋反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載電路中，當(dāng)控制角α大于不導(dǎo)電角d時(shí)，晶閘管的導(dǎo)通角q = ; 當(dāng)控制角a小于不導(dǎo)電角 d 時(shí)，晶閘管的導(dǎo)通角 q = 。 5.從輸入輸出上看，單相橋式全控整流電路的波形與 單向全波可控整流電路 的波形基本相同，只是后者適用于 低 輸出電壓的場(chǎng)合。 6.填寫下表 第2部分：簡(jiǎn)答題 1.如題圖5-1所示的單相橋式半控整流電路中可能發(fā)生失控現(xiàn)象，何為失控，怎樣抑制失控？ 題圖5-1 題圖5-2 答：當(dāng) α 突然增大至 180o 或觸發(fā)脈沖丟失時(shí)，由于電感儲(chǔ)能不經(jīng)變壓 器二次繞組釋放，只是消耗在負(fù)載電阻上，會(huì)發(fā)生一個(gè)晶閘管持續(xù)導(dǎo)通而兩 個(gè)二極管輪流導(dǎo)通的情況，這使 ud 成為正弦半波，即半周期 ud 為正弦，另 外半周期 ud 為零，其平均值保持恒定，相當(dāng)于單相半波不可控整流電路時(shí) 的波形，稱為失控。 在負(fù)載上并聯(lián)一個(gè)續(xù)流二極管，續(xù)流過程由其完成，即可抑制失控。 2.單相全波可控整流電路與單相橋式全控整流電路從直流輸出端或從交流輸入端看均是基本一致的，那么二者是否有區(qū)別呢？ 答：有區(qū)別 ①單相全波可控整流電路中變壓器的二次繞組帶中心抽頭，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。 繞組及鐵心對(duì)銅、鐵等材料的消耗比單相全控橋多，在當(dāng)今世界上有色金 屬資源有限的情況下，這是不利的。 ②單相全波可控整流電路中只用2個(gè)晶閘管，比單相全控橋式可控整流電路 少2個(gè)，相應(yīng)地，晶閘管的門極驅(qū)動(dòng)電路也少2個(gè)；但是在單相全波可控整 流電路中，晶閘管承受的最大電壓是單相全控橋式整流電路的2倍。 ③單相全波可控整流電路中，導(dǎo)電回路只含1個(gè)晶閘管，比單相橋少1個(gè)， 因而也少了一次管壓降。 3.題圖5-2為具有變壓器中心抽頭的單相全波可控整流電路，問該變壓器還有直流磁化問題嗎？試說(shuō)明：①晶閘管承受的最大反向電壓為2；②當(dāng)負(fù)載是電阻或電感時(shí)，其輸出電壓和電流的波形與單相全控橋時(shí)相同。 答：該變壓器不存在直流磁化問題。 ①在正半周時(shí)，VTl工作，變壓器二次繞組上半部分流過電流。變壓器二次電壓通過VTl加 在VT2兩端，且是反向電壓，其最大值是。 ②在單相全控橋整流電路中，在正半周時(shí)，在觸發(fā)角α處給VTl、VT4加觸發(fā)脈沖，VTl和 VT4導(dǎo)通。在負(fù)半周時(shí)，在觸發(fā)角α處給VT2、VT3加觸發(fā)脈沖，VT2和VT3導(dǎo)通。單相全波 可控整流電路中變壓器的二次繞組帶中心抽頭，在正半周時(shí)VT1導(dǎo)通，在負(fù)半周時(shí)VT2導(dǎo) 通。所以兩電路的輸出電壓和電流的波形相同。若負(fù)載是電感，則多了一個(gè)電感續(xù)流過 程。 第3部分：計(jì)算和畫圖題 1. 單相橋式全控整流電路，U2＝100V，負(fù)載中R＝2Ω，L值極大，當(dāng)α＝30時(shí)，要求：①作出ud、id、和i2的波形；②求整流輸出平均電壓Ud、電流Id，變壓器二次電流有效值I2；③考慮安全裕量，確定晶閘管的額定電壓和額定電流。 2. 單相橋式全控整流電路帶電阻負(fù)載工作，設(shè)交流電壓有效值U2＝220V，控制角 a ＝p/3 rad,負(fù)載電阻Rd＝5Ω,試求：（1）輸出電壓的平均值 Ud ；（2）輸出電流有效值I。 3. 晶閘管串聯(lián)的單相半控橋（橋中VT1、VT2為晶閘管，電路如題圖5-3所示，U2=100V，電阻電感負(fù)載，R=2Ω，L值很大，當(dāng)a =60時(shí)求流過器件電流的有效值，并作出ud、id、iVT、iD的波形。 題圖5-3