电力电子技术基础22-习题

习题讲解6——习题1－3图1－39为晶闸管导通时电流波形，各电流最大值为Im，试求各波形的电流平均值、电流有效值以及波形系数iIm0tiIm0tiIm0t——习题1－3)()(21)(1200tdtidttiTITd电流平均值的定义)())((21220tdtiI电流有效值的定义dfIIK波形系数的定义——习题1－3iIm0t解：（1）)()(21201tdtiId2)()sin(212mmItdtI222201)())sin((21)())((21tdtItdtiIm42mI22.22422111mmdfIIIIKiIm0t——习题1－3（2）32342)()sin(()()sin(21tdtItdtIImmd23)()sin(13mmItdtI3234222)())sin(()())sin(([21tdtItdtIImmmmII634.0833133.12fK——习题1－3（3）4)(21203mmdItdII2)()(212023mmItdII23fKiIm0t——习题1－4上题中不考虑安全裕量，额定电流IT(AV)=200A的晶闸管，能送出电流平均值各为多少？对应的电流最大值为多少？iIm0tiIm0tiIm0t电流定额___通态平均电流IT(AV)晶闸管在环境温度为40C和规定的冷却状态下，稳定结温不超过额定结温时所允许流过的最大工频正弦半波电流的平均值。使用时应按实际电流与通态平均电流有效值相等的原则来选取晶闸管应留一定的裕量，一般取1.5~2倍——习题1－4iIm0tIT(AV)iIm0tIT(AV)iIm0t特定情况具体情况已知：平均电流（通态平均电流）SCR允许的有效电流正弦半波波形系数57.1dfIIKSCR允许的有效电流具体波形波形系数求：平均电流——习题1－4（工频正弦半波导通）——习题1－4解：“额定电流为200A的SCR”，表示该SCR在工频正弦半波情况下可以通过的平均电流为200A，由于正弦半波的波形系数为1.57,所以，该SCR可以通过的电流有效值为200×1.57＝314A因此，这个SCR不管在什么情况下，允许通过的电流有效值最大都为314A！！！！也就是说，这个SCR在图中3种不同的波形下，允许通过的电流有效值最大都为314AAIII314321——习题1－4上题中已经求出各种波形的波形系数，所以AKIIfd4.14122.2314111AKIIfd1.23633.1314222AKIIfd1572314333——习题1－4AIII314321上题中已经求出各种波形下有效值和最大值之间的关系，所以AIIm8882211AIIm3.495634.022AIIm6285.033——习题2－8单相桥式全控整流电路，U2=100V，负载R=2Ω,L值极大，反电动势50V，当α＝30º时，求输出平均电压、平均电流、晶闸管的电流平均值和有效值。设整流变压器的一次测电压为220V,求变压器一、二次侧的电流有效值、变压器容量，并做出ud、id、i2的波形。Oud0Eidtt=tOi2IdId-Id——习题2－8课本57页第5～8行：（阻感反电动势负载）如果电感量足够大就能使电流连续，SCR每个周期导通180度，ud、Id的波形和电感负载电流连续时完全相同，ud计算公式也一样。Oud0Eidtt=tOi2IdId-IdVUU78cos9.02d输出平均电压为输出平均电流为AREUI14dd不同输出(变压器二次侧)有效电流为AI142晶闸管平均电流为输出平均电流的1/2——习题2－8AIIVTd72d)(晶闸管有效电流为输出有效电流的21AIIVT9.922Oud0Eidtt=tOi2IdId-Id变压器一次侧电流有效值为——习题2－8AUUII36.61221变压器的容量为VAIUS140022注意单位！！！！Oud0Eidtt=tOi2IdId-Id——习题2－19三相桥式全控整流电路，U2=100V，负载R=5Ω,L值极大，当α＝60º时，做出ud、id、iVT1的波形。求输出平均电压、平均电流、晶闸管的电流平均值和有效值。bacTn负载iaidudVT1VT3VT5VT4VT6VT2d2d1课本53页2.5.3：（三相全桥阻感负载）当α≤60º时，电路的工作情况与电阻负载时基本相同，各晶闸管通断情况、ud、uvt的波形都一样，不同之处在于负载电流波形为一条水平线。——习题2－19uduuvuuwuvwuvuuwuuwvuuvuuwOtidivt1IdIdIdttbacTn负载iaidudVT1VT3VT5VT4VT6VT2d2d1——习题2－19VUUd117cos34.22输出平均电压为输出平均电流为ARUI4.23dd晶闸管平均电流为输出平均电流的1/3AIIVTd8.73d)(晶闸管有效电流为输出有效电流的31输出有效电流为AII4.23dAIIVT5.133——习题2－21三相半波可控整流电路，反电动势阻感负载，E=50VU2=100V，R=1Ω,L值极大，LB=1mH,当α＝30º时，做出ud、iVT的波形,求输出平均电压、平均电流、换流重叠角。RuvwTLudicibiaLBLBLBikVT1VT2VT3udidtOtOiVT3iVT1iVT2iVT3iVT1Iduuuvuw——习题2－21直流回路电压平衡方程为(1)dddRIEUUVUUd3.101cos17.12其中Ud为不考虑漏感时的输出平均电压为(2)dBdIXU23漏感上的电压可由下页的表查得(3)将（2）（3）带入(1)可得AId6.44负载平均电压为VEIRUUddd6.94换流压降为VIUdd7.615.0——习题2－21dUdBIXdB2IXdB23IXdB3IXdB2ImX)cos(cos2Bd2UXI2Bd22UXI2dB62UIX2dB62UIXmUXIsin22Bd电路形式单相全波单相全控桥三相半波三相全控桥m脉波整流电路换流重叠角计算公式可由下表查得1143.062)cos(cos2UIXdB所以3.11——习题2－23三相桥式全控整流电路，反电动势阻感负载，E=200VU2=220V，R=1Ω,L值极大,α＝60º，在LB=0和LB=1mH情况下分别做出ud、iVT的波形,求输出平均电压、平均电流，后者还要求出换流重叠角。——习题2－23LB=0反电动势阻感负载L值极大和L值极大阻感负载ud波形相同和习题2－19波形一样uduuvuuwuvwuvuuwuuwvuuvuuwOtidivt1IdIdIdttLB=0时VUUd4.257cos34.22输出平均电压为输出平均电流为AREUI4.57dd——习题2－23——习题2－23LB=1mHuduuvuuwuvwuvuuwuuwvuuvOtidivt1IdIdIdtt——习题2－23LB=1mH时VUUd4.257cos34.22直流回路电压平衡方程为(1)dddRIEUU其中Ud为不考虑漏感时的输出平均电压为(2)dBdIXU3漏感上的电压为（3）将（2）（3）带入(1)可得AId15.44负载平均电压为VEIRUUddd15.244换流压降为VIUdd245.133.0换流重叠角计算公式051.062)cos(cos2UIXdB所以32.3——习题2－23