IN=(1.5~2)×9.64∕1.57=9~12(A)
晶闸管额定电压和电流的具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。 11.三相半波可控整流电路,U2=100V,带电阻电感负载,R=5Ω,L值极大,当?=60?时,要求:
① 画出ud、id和iVT1的波形; ② 计算Ud、Id、IdT和IVT。 解:①ud、id和iVT1的波形如下图:
u2??=30°uaubucOudOiVTOidOuaubuc?t??t1?t?t ②Ud、Id、IdT和IVT分别如下
Ud=1.17U2cos?=1.17×100×cos60°=58.5(V)
Id=Ud∕R=58.5∕5=11.7(A) IdVT=Id∕3=11.7∕3=3.9(A) IVT=Id∕3=6.755(A)
12.在三相桥式全控整流电路中,电阻负载,如果有一个晶闸管不能导通,此时的整流电压ud波形如何?如果有一个晶闸管被击穿而短路,其他晶闸管受什么影响?
答:假设VT1不能导通,整流电压ud波形如下:
ud
O?t
假设VT1被击穿而短路,则当晶闸管VT3或VT5导通时,将发生电源相间短路,使得VT3、VT5也可能分别被击穿。
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13.三相桥式全控整流电路,U2=100V,带电阻电感负载,R=5Ω,L值极大,当?=60?时,要求:
① 画出ud、id和iVT1的波形; ② 计算Ud、Id、IdT和IVT。 解:①ud、id和iVT1的波形如下:
u2??= 60°uaubuc?t1OⅠⅡⅢⅣⅤⅥuacubcubaucaucbuabuac?tuduabO?tidOiVT1?t?tO ②Ud、Id、IdT和IVT分别如下 Ud=2.34U2cos?=2.34×100×cos60°=117(V)
Id=Ud∕R=117∕5=23.4(A) IDVT=Id∕3=23.4∕3=7.8(A) IVT=Id∕3=23.4∕3=13.51(A)
15.三相半波可控整流电路,反电动势阻感负载,U2=100V,R=1Ω,L=∞,LB=1mH,求当?=30?时、E=50V时Ud、Id、??的值并作出ud与iVT1和iVT2的波形。 解:考虑LB时,有:
Ud=1.17U2cosα-ΔUd ΔUd=3XBId∕2π Id=(Ud-E)∕R
解方程组得:
Ud=(πR 1.17U2cosα+3XBE)∕(2πR+3XB)=94.63(V)
ΔUd=6.7(V)
7
Id=44.63(A)
又∵
cos?-cos(???)=2IdXB∕6U2
即得出
cos(30???)=0.752
换流重叠角
? = 41.28°? 30°=11.28°
ud、iVT1和iVT2的波形如下:
u2uaubucOud?uaubucO?tiVT1OiVT2OId?Id?t??t26.使变流器工作于有源逆变状态的条件是什么? 答:条件有二:
①直流侧要有电动势,其极性须和晶闸管的导通方向一致,其值应大于变流电路直流侧的平均电压;
②要求晶闸管的控制角α>π/2,使Ud为负值。 29.什么是逆变失败?如何防止逆变失败?
答:逆变运行时,一旦发生换流失败,外接的直流电源就会通过晶闸管电路形成短路,或者使变流器的输出平均电压和直流电动势变为顺向串联,由于逆变电路内阻很小,形成很大的短路电流,称为逆变失败或逆变颠覆。
防止逆变失败的方法有:采用精确可靠的触发电路,使用性能良好的晶闸管,保证交流电源的质量,留出充足的换向裕量角β等。
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30.单相桥式全控整流电路、三相桥式全控整流电路中,当负载分别为电阻负载或电感负载时,要求的晶闸管移相范围分别是多少?
答:单相桥式全控整流电路,当负载为电阻负载时,要求的晶闸管移相范围是0 ~ 180?,当负载为电感负载时,要求的晶闸管移相范围是0 ~ 90?。
三相桥式全控整流电路,当负载为电阻负载时,要求的晶闸管移相范围是0 ~ 120?,当负载为电感负载时,要求的晶闸管移相范围是0 ~ 90?。
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第4章 逆变电路
1.无源逆变电路和有源逆变电路有何不同? 答:两种电路的不同主要是:
有源逆变电路的交流侧接电网,即交流侧接有电源。而无源逆变电路的交流侧直接和负载联接。
2.换流方式各有那几种?各有什么特点? 答:换流方式有4种:
器件换流:利用全控器件的自关断能力进行换流。全控型器件采用此换流方式。
电网换流:由电网提供换流电压,只要把负的电网电压加在欲换流的器件上即可。
负载换流:由负载提供换流电压,当负载为电容性负载即负载电流超前于负载电压时,可实现负载换流。
强迫换流:设置附加换流电路,给欲关断的晶闸管强迫施加反向电压换流称为强迫换流。通常是利用附加电容上的能量实现,也称电容换流。
晶闸管电路不能采用器件换流,根据电路形式的不同采用电网换流、负载换流和强迫换流3种方式。 3.什么是电压型逆变电路?什么是电流型逆变电路?二者各有什么特点。
答:按照逆变电路直流测电源性质分类,直流侧是电压源的逆变电路称为电压型逆变电路,直流侧是电流源的逆变电路称为电流型逆变电路
电压型逆变电路的主要特点是:
①直流侧为电压源,或并联有大电容,相当于电压源。直流侧电压基本无脉动,直流回路呈现低阻抗。
②由于直流电压源的钳位作用,交流侧输出电压波形为矩形波,并且与负载阻抗角无关。而交流侧输出电流波形和相位因负载阻抗情况的不同而不同。
③当交流侧为阻感负载时需要提供无功功率,直流侧电容起缓冲无功能量的作用。为了给交流侧向直流侧反馈的无功能量提供通道,
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