第3章 思考题与习题
笔记本屏幕暗-
第
3
章
思考题与习题
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
U
d
I
d
是否等于负载
功率？为什么？大电感
L
d
与电阻
R
d
串联时，负载电阻
R
d
上的
U<
/p>
d
I
d
又是否等
于负载功率？
为什么？
3-2. <
/p>
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，
u
2
为正弦交流电压。
试问：
(1)
调光原理如何？根据
u
g
、
u
d
分析之；
(2)
RP
、
VD
、
S
的作用如何？
(3) <
/p>
晶闸管最
小导通角
θ
min
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
I
< br>d
＝
30A
，采用单相半波可<
/p>
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。
< br>
3-5.
某电阻性负载，
R
d
＝
50Ω
，
要求直流平均电压
U
d
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/mm
2
）
;
(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，
R
d
＝
4Ω
，变压器次级电压有效值
U
2
＝
220V
< br>。试计算当控制角
α
＝
60°<
/p>
时，直流电压、电流平均值。如果负载两端并接一续流
二极管，<
/p>
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。
< br>
3-7.
单相桥式全控整流电路，
< br>U
2
＝
100V
，负载
R
d
＝
4Ω
，
L
d
< br>＝
∞
，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
u
1
＝
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
α
min
＝
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
u
d
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
I
d
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，
U
2
＝<
/p>
220V
，
R
d
＝
10Ω
，求
α
＝
45°
时直流平
< br>均电压
U
d
，晶闸管电流平均值
及有效值，并画出输出直流电压
u
d
及
晶闸管电流
i
T
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
U
d
及直流平均电流
I
d
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
u
d
，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。
U
2
＝
220V
，
α
＝
60°
时电流连续且
I
d
＝
40A
。
电
枢回路总电阻
R
Σ
＝
< br>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
L
d
向直流电动机供电。已知变压器次级电压
U
2
＝
100V
，变压器每相绕组漏感（折算到次
级）
L
B
＝
1
00μH
，直流电流平均值
I
d
＝
150A
，
求漏抗
引起的换流压降
U
d
及
α
＝
0°
时的重叠角
μ
。
3-19. <
/p>
三相桥式全控整流电路对电阻
—
电感
—
反电势负载供电。
E
＝
200V
，
R
< br>d
＝
1Ω
，
L
d
数值很大，
U
2
＝
220V
，
α
＝
30°
，当
(1) L
B
＝
0
；
（
2
）
L
B
＝
1mH
时，分别求
U
d
、
I
d
和换流重叠
角<
/p>
μ
。
3-20.
三相半波可控整流电路带电阻性负载，
a
相晶闸管
VT
1
触发脉冲丢失，试画出
α
＝
< br>15°
及
α
＝
< br>60°
时的直流电压
u
d
波形，并画出
α
＝
6
0°
时
b
相
V
T
2
管两端的电压
u
< br>T2
波形。
3-21.
三相桥式全控整流电路，
L
d
＝
0.2H
，
R
d
＝
4Ω
，要求
U
d
＝
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，
U
d
等于零。
21.
图
3-2
4
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
< br>R
d
、
电感
L
d
，
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. <
/p>
三相半波逆变电路，当
α
＞
π/2
时，若
E
＞
U
d
情况如何？若
E<
/p>
＜
U
d
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
U
d
＞
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<
/p>
＝
30°
，画出当晶闸管
VT
2
触发脉冲丢失一次时输出电压
< br>u
d
的波形。
3-25.
图
3-39
中的两个电路，
一个工作在整流
—
< br>电动机状态，
另一个工作在逆变
—
发电
机状态。试求
(1)
画出
U
d
，
E
，<
/p>
i
d
的方向；
(2)
说明
Ｅ
与
U
d
的大
小关系；
(3)
< br>当
α
与
β
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
U
2
＝
220V
，
E
＝
100V
，
R
d
＝
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，
U
2
＝
100V
，
E
＝
30V
，
R
d
＝
1Ω
，
L
d
足够大，保证电流连续。
试求
α
＝
90°
时
I
d
＝？如若
< br>β
＝
60°
时，
I
d
＝？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
R
a
＝
0.3Ω<
/p>
。电动机从
220V
、
< br>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
Δ
U
< br>d
不计）
3-29.
单相桥式全控整流电路，如图
3-1
所示。<
/p>
U
2
＝
220V
，
E
＝
120
V
，
R
d
＝<
/p>
1Ω
，当
β
＝<
/p>
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。
U
2
＝
100V
，
R
d
＝
1Ω
，
L
d
< br>数值
很大，换流电感
L
B
＝
1mH
。当
E
＝
150V
，
β<
/p>
＝
30°
时求
U
d
、
I
d
及换流重叠角
μ
，并作
u
d
，
i
T
的波形。
3-31.
试画出三相半波共阳极接法时，
β
＝
60°
时的
u
d
与
C
相晶闸管
VT
3
上的电压
u
T3<
/p>
波
形。
3-32.
三相桥式全控变流装置，反电势
< br>—
电阻
—
电感负载，
U
2
＝
220V
，
R
d
＝
1Ω
，
L
d
数
值很大，换流电感
L
B
＝
1mH
。当
E<
/p>
＝
400V
，
β
＝
60°
时，求直流平均电压
U
d
、电流
I
d
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？