理论教学>>第三章 交流-...

 

3-1. 可控整流纯电阻负载下,电阻上的平均电流与平均电压的乘积UdId是否等于负载功率?为什么?大电感Ld与电阻Rd串联时,负载电阻Rd上的UdId又是否等于负载功率?为什么?

3-2. 某单相可控整流电路,给电阻性负载供电和给蓄电池充电时,流过负载电流的平均值相同,试问哪种情况下晶闸管发热厉害些?

3-3. 一种舞台调光线路如图3-38所示。RP为可调电阻,S为开关,u2为正弦交流电压。试问:(1) 调光原理如何?根据ug、ud分析之;(2) RP、VD、S的作用如何?(3) 晶闸管最小导通角θmin多少?

 

图3-38

3-4. 某电阻负载要求(0~24)V直流电压,最大负载电流Id=30A,采用单相半波可控整流电路。如交流采用220V直接供电与用变压器降至60V供电是否都满足要求?试比较两种方案的晶闸管导通角、额定电压、额定电流、整流电路功率因数以及对电源要求的容量。

3-5. 某电阻性负载,Rd=50Ω,要求直流平均电压Ud在(0~600)V内连续可调,试计算采用单相半波与单相双半波二种电路供电时(1)晶闸管额定电压、电流; (2)连接负载的导线截面积(设导线电流密度为J=6A/mm2); (3)负载电阻上消耗的最大功率。

3-6. 单相桥式可控整流电路,带电阻—大电感负载,Rd=4Ω,变压器次级电压有效值U2=220V。试计算当控制角α=60°时,直流电压、电流平均值。如果负载两端并接一续流二极管,其直流电压、电流平均值又是多少?并求此时流过晶闸管和续流二极管的电流平均值、有效值,画出两种情况下的输出电压、电流波形。

3-7. 单相桥式全控整流电路,U2=100V,负载Rd=4Ω,Ld=∞,直流电势E=50V顺向依次串联(极性相加)。当α=30°时求输出平均电压和电流,晶闸管电流平均值及有效值。设整流变压器初级电压u1=220V,求变压器初、次级绕组电流有效值。

3-8. 大电感性负载上,要求获得(15~60)V的可调直流电压,电压最高时的电流为10A,准备采用带续流二极管的单相桥式全控整流电路,从220V电网上经变压器供电。根据控制上的考虑,整定最小控制角为αmin=25°。计算此时晶闸管和续流二极管的电流有效值及变压器次级的电流、电压定额。

3-9. 一电阻负载,要求获得平均值为30V的直流电压、7A的电流。如果用100V或220V的交流电源经半波可控整流供电,是否均能满足要求?试比较用100V和用220V两种供电方案的晶闸管定额、导通角和电源侧的功率因数,并选用晶闸管。

3-10. 有一电磁滑差电机的励磁绕组(电感性负载),内阻为45Ω,希望电压能在(0~90)V内可调。采用单相半波可控整流电路,由220V电网直接供电,试选择晶闸管及整流二极管的型号、规格。

3-11. 在三相半波可控整流电路中,如果触发脉冲出现在自然换流点之前,能否进行换流?可能会出现什么情况?

3-12. 三相半波可控整流电路,如果a相的触发脉冲消失,试绘出电阻性负载和电感性负载下的直流电压 ud波形。

3-13. 三相桥式整流电路对直流电动机电枢绕组供电。当电源合闸后电动机仍然保持静止状态,此时a相晶闸管的触发脉冲距a相电压由负到正过零点至少多少度?画出此时整流电压的波形。

3-14. 现有单相半波、单相桥式、三相半波三种电路,直流电流平均值Id都是40A,问串在晶闸管中的保护用熔断器电流是否一样大?为什么?

3-15. 三相半波可控整流电路,大电感负载,U2=220V,Rd=10Ω,求α=45°时直流平均电压Ud,晶闸管电流平均值及有效值,并画出输出直流电压ud及晶闸管电流iT波形。

3-16. 上题如负载两端并接续流二极管,此时直流平均电压Ud及直流平均电流Id多少?晶闸管及续流二极管的电流平均值及有效值各多少?并画出输出直流电压ud,晶闸管及续流二极管电流波形。

3-17. 三相半波可控整流电路通过一大电感的平波电抗器给直流电动机供电,续流二极管并联在平波电抗器与电动机串联支路的两端。U2=220V,α=60°时电流连续且Id=40A。电枢回路总电阻RΣ=0.2Ω,求此时电动机的反电势E,并画出电压、电流波形。

3-18. 三相桥式全控整流电路,通过电抗器Ld向直流电动机供电。已知变压器次级电压U2=100V,变压器每相绕组漏感(折算到次级)LB=100μH,直流电流平均值Id=150A,求漏抗引起的换流压降Ud及α=0°时的重叠角μ。

3-19. 三相桥式全控整流电路对电阻—电感—反电势负载供电。E=200V,Rd=1Ω,Ld数值很大,U2=220V,α=30°,当(1) LB=0;(2)LB=1mH时,分别求Ud、Id和换流重叠角μ。

3-20. 三相半波可控整流电路带电阻性负载,a相晶闸管VT1触发脉冲丢失,试画出α=15°及α=60°时的直流电压ud波形,并画出α=60°时b相VT2管两端的电压uT2波形。

3-21. 三相桥式全控整流电路,Ld=0.2H,Rd=4Ω,要求Ud=0~220V可变。试求:

  1. 变压器次级相电压有效值;
  2. 计算晶闸管电压、电流。如电压、电流裕量取2倍,选择晶闸管型号;
  3. 变压器次级电流有效值;
  4. 计算变压器次级容量;
  5. α=0°时,电路功率因数;
  6. 当触发脉冲距对应次级相电压波形原点何处时,Ud等于零。

21. 图3-24所示单相桥式全控整流电路,若直流侧取去直流电动机,仅保留电阻Rd、电感Ld,当α>π/2时,晶闸管的导通角还能达180°吗?输出直流平均电压还能出现负值吗?为什么?

3-22. 三相半波逆变电路,当α>π/2时,若EUd情况如何?若EUd情况又如何?

3-23. 电压波形图上分析,无论何种逆变电路,当电抗器电感量不够大时,则在α=π/2时输出直流平均电压Ud>0,将造成被拖动直流电动机爬行(极低速转动)。

3-24. 三相半波逆变电路,β=30°,画出当晶闸管VT2触发脉冲丢失一次时输出电压ud的波形。

3-25. 图3-39中的两个电路,一个工作在整流—电动机状态,另一个工作在逆变—发电机状态。试求

  1. 画出Ud,Eid的方向;
  2. 说明Ud的大小关系;
  3. αβ的最小值均为30°,控制角α的移相范围。

 

图3-39

3-26. 图3-24b)所示单相桥式逆变电路,若U2=220V,E=100V,Rd=2Ω,当β=30°时能否实现有源逆变?为什么?画出此时的电压、电流波形。

3-27. 三相半波逆变电路,U2=100V,E=30V,Rd=1Ω,Ld足够大,保证电流连续。试求α=90°时Id=?如若β=60°时,Id=?为什么?

3-28. 某三相半波晶闸管变流装置,变压器次级相电压有效值为230V,电动机电枢电阻Ra=0.3Ω。电动机从220V、20A稳定电动状态下作发电机再生制动,要求制动初始电流为40A,试求初始逆变角β为多少?(换流压降ΔUd不计)

3-29. 单相桥式全控整流电路,如图3-1所示。U2=220V,E=120V,Rd=1Ω,当β=60°时能否实现有源逆变?如能实现有源逆变,求此时电动机的制动电流多大?画出此时的电压、电流波形。

3-30. 三相半波变流电路,接反电势—电阻—电感负载。U2=100V,Rd=1Ω,Ld数值很大,换流电感LB=1mH。当E=150V,β=30°时求Ud、Id及换流重叠角μ,并作ud,iT的波形。

3-31. 试画出三相半波共阳极接法时,β=60°时的ud与C相晶闸管VT3上的电压uT3波形。

3-32. 三相桥式全控变流装置,反电势—电阻—电感负载,U2=220V,Rd=1Ω,Ld数值很大,换流电感LB=1mH。当E=400V,β=60°时,求直流平均电压Ud、电流Id及换流重叠角μ。

3-33. 比较带平衡电抗器的双反星形可控整流电路与三相桥式全控整流电路的主要异同点。

3-34. 多重化整流电路有什么作用?

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