電力電子變流技術(shù)相關(guān)知識(shí)

第一章電力半導(dǎo)體器件 習(xí)題與思考題解1-1晶閘管導(dǎo)通的條件是什么？怎樣使晶閘管由導(dǎo)通變?yōu)殛P(guān)斷？ 解：晶閘管導(dǎo)通的條件是：陽(yáng)極承受正向電壓，處于阻斷狀態(tài)的晶閘管，只有在門極加正向觸發(fā)電壓，才能使其導(dǎo)通。門極所加正向觸發(fā)脈沖的最小寬度，應(yīng)能使陽(yáng)極電流達(dá)到維持通態(tài)所需要的最小陽(yáng)極電流，即擎住電流以上。導(dǎo)通后的晶閘管管壓降很小。使導(dǎo)通了的晶閘管關(guān)斷的條件是：使流過晶閘管的電流減小至某個(gè)小的數(shù)值維持電流以下。其方法有二：） 減小正向陽(yáng)極電壓至某一最小值以下，或加反向陽(yáng)極電壓；） 增加負(fù)載回路中的電阻。 1-2型號(hào)為KP100-3的晶閘管，維持電流IH=4mA，使用在題1-2圖中的電路中是否合理？為什么（不考慮電壓、電流裕量）？解：根據(jù)機(jī)械工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)JB1144-75規(guī)定，型為普通閘管，KP100-3的晶閘管，其中100是指允許流過晶閘管的額定通態(tài)平均電流為100A，3表示額定電壓為300V。對(duì)于圖(a)，假若晶閘管V被觸發(fā)開通，由于電源為直流電源，則晶閘管流過的最大電流為 因?yàn)镮V IH，而IH IL，IL為擎住電流，通常IL=(24) IH。可見，晶閘管流過的最大電流遠(yuǎn)小于擎住電流，所以，圖(a)不合理。對(duì)于圖(b)，電源為交流220V，當(dāng)=0時(shí)，最大輸出平均電壓 （）平均電流(A)波形系數(shù)所以，Kf 。1.579.915.5(A)而KP100-3允許流過的電流有效值為IVE1.57100157(A)， IL IV300(V)所以，圖(b)不滿足電壓指標(biāo)，不合理。對(duì)于圖(c)，電源為直流電源，觸發(fā)導(dǎo)通后，流過的最大電流為IV1501150(A),即為平均值，亦是有效值。而IVE150A，IV150(A)157（A），即IL IV。ud波形從開始至變壓器二次電壓正變負(fù)的過零點(diǎn)后，進(jìn)入負(fù)半周。導(dǎo)通角的大小，與負(fù)載電感值L有關(guān)，L越大，儲(chǔ)能越多，亦越大，ud波形進(jìn)入變壓器二次電壓負(fù)半周的部分亦越多，輸出電壓的平均值Ud亦下降的越多。當(dāng)負(fù)載為大電感負(fù)載時(shí)，Ud近似等于零，此時(shí)輸出平均電流Id亦很小。電阻負(fù)載輸出電壓ud、電流id和晶閘管電壓uV1波形參閱教材 27中的圖2-1。電阻負(fù)載Ud、Id計(jì)算公式如下： (1)整流輸出平均電壓 d= = (2).負(fù)載電流平均值 Id= 2-5單相半波大電感負(fù)載可控整流電路中，帶續(xù)流二極管和不帶續(xù)流二管在輸出電壓ud和電流id、晶閘管電壓uV1和電流iV1、續(xù)流二極管電壓uV2和電流iV2波形上有何區(qū)別。寫出帶續(xù)流二極管時(shí)ud、id、iV1、iV2的平均值和有效值計(jì)算公式。 解：不帶續(xù)流二管時(shí)，當(dāng)負(fù)載為大電感負(fù)載時(shí)，輸出電壓ud波形與橫坐標(biāo)所圍的正負(fù)面積相等，Ud近似等于零，此時(shí)輸出平均電流Id亦很小。輸出電壓ud和電流id、晶閘管電壓uV1和電流iV1的波形參閱教材P30中的圖2-2。其中，iV1的波形與id的波形相同。帶續(xù)流二極管時(shí)，由于續(xù)流二極管的作用，晶閘管從開始導(dǎo)通，至變壓器二次電壓正變負(fù)的過零點(diǎn)時(shí)，由于電感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的作用使續(xù)流二級(jí)管導(dǎo)通，晶閘管被迫關(guān)斷，所以，晶閘管導(dǎo)通區(qū)間從至，導(dǎo)通角。由于負(fù)載為大電感負(fù)載，所以負(fù)載電流id脈動(dòng)很小，近似為一平行橫坐標(biāo)的直線，晶閘管電流iV1、續(xù)流二極管電流iV2近似為正向矩形波，導(dǎo)通角分別為和。輸出電壓ud和電流id、晶閘管電壓uV1和電流iV1、續(xù)流二極管電壓uV2和電流iV2波形參閱教材P31中的圖2-3。帶續(xù)流二極管時(shí)ud、id、iV1、iV2的平均值和有效值計(jì)算公式如下：（）輸出電壓的平均值Ud為Ud=0.45U2 （）輸出電壓的有效值值U為U =（）輸出電流的平均值Id為 （）輸出電流的有效值值I為I （）晶閘管的平均電流IV1AR為IV1AR= （）晶閘管電流的有效值IV1為IV1= （）續(xù)流二極管的平均電流IV2AR為IV2AR= （）續(xù)流二極管電流的有效值IV2為IV2=2-6有一單相橋式全控整流電路，負(fù)載為電阻性，要求=30時(shí)，Ud=80V，Id=7A。計(jì)算整流變壓器的副邊電流I2，按照上述工作條件選擇晶閘管。解：Id=UdR，則R=UdId=8070=1.14 Ud=0.9U2(1+cos)2則U2=95V 82.12 (A) (A) IVEAR=IV1kfe =581.5737 (A)考慮裕量系數(shù)2， 3774(A) (V)選額定電流100A、額定電壓300V的晶閘管。 2-7單相全控橋式整流電路接大電感負(fù)載，已知U2=100V，R=10，=45。（1）負(fù)載端不接續(xù)流二極管V4，計(jì)算輸出整流電壓、電流平均值及晶閘管電流有效值。（2）負(fù)載端接續(xù)流二極管V4，計(jì)算輸出整流電壓、電流平均值及晶閘管、續(xù)流二級(jí)管電流有效值。畫出ud、id、iV11、iV4及變壓器次級(jí)電流i2的波形。解：（1）負(fù)載端不接續(xù)流二極管V4時(shí)輸出電壓平均值為 0.91000.70763.7(V)輸出直流電流平均值為(A) 晶閘管電流的有效值為=4.5(A) (2）負(fù)載端接續(xù)流二極管V4時(shí)輸出電壓平均值(V) 輸出直流電流平均值為(A) 晶閘管與整流二極管電流的有效值IV1、IV2為(A) 續(xù)流二極管電流的有效值IV4為=(A)變壓器二次電流的有效值I2為 (A) 接續(xù)流二極管時(shí)的ud、id、iV11、iV4及變壓器次級(jí)電流i2的波形參閱教材 41中的圖2-8。2-8單相橋式半控整流電路接電阻性負(fù)載，要求輸出整流電壓0100V連續(xù)可調(diào)，30V以上時(shí)要求負(fù)載電流能達(dá)到20A。當(dāng)（1）采用220V交流電網(wǎng)直接供電；2）采用變壓器降壓供電，最小控制角min=30，試分析比較二種供電方式下晶閘管的導(dǎo)通角和電流有效值、交流側(cè)電流有效值及電源容量。解：（1）采用220V交流電網(wǎng)直接供電時(shí) 當(dāng)輸出平均電壓d為100V時(shí)則當(dāng)輸出平均電壓Ud為30V時(shí)則導(dǎo)通角，所以晶閘管導(dǎo)通角9046。要求在此導(dǎo)通角范圍之間，均能輸出20A負(fù)載電流，故應(yīng)在最小即最大max時(shí)，計(jì)算晶閘管電流有效值和變壓器二次電流有效值。Id=20A,則晶閘管平均電流IV1ARId2=10A當(dāng)134=134180=0.7444時(shí)波形系數(shù)為晶閘管電流的有效值為（） 交流側(cè)電流的有效值為（）交流電源容量為2）采用變壓器降壓供電時(shí)Ud=0.9 U2當(dāng)min=30時(shí)，輸出電壓為100V，則變壓器二次電壓為(V) 當(dāng)Ud=30V時(shí)的最大控制角max為max116晶閘管導(dǎo)通角，則15064要求在此導(dǎo)通角范圍之間，均能輸出20A負(fù)載電流，故應(yīng)在最小即最大max時(shí)，計(jì)算晶閘管電流有效值和變壓器二次電流有效值。Id=20A,則晶閘管平均電流IV1ARId2=10A當(dāng)116=116180=0.6444時(shí)波形系數(shù)為晶閘管電流的有效值（）變壓器二次電流的有效值（）變壓器二次容量 可見，在可控整流電路輸出較低電壓時(shí)，采用變壓器供電有利于降低所用晶閘管的額定電流和額定電壓，以及交流電源的容量。因?yàn)椴捎米儔浩鞴╇娍墒箍煽卣麟娐吩谳^小控制角和較低的變壓器二次電壓下運(yùn)行。2-9單相橋式半控整流電路，由220V經(jīng)變壓器供電，負(fù)載為大電感性并接有續(xù)流二極管。要求輸出整流電壓2080V連續(xù)可調(diào)，最大負(fù)載電流為20A，最小控制角min30。試計(jì)算晶閘管、整流管、續(xù)流二極管的電流平均值、有效值以及變壓器容量。解：1、在最小控制角min和最大整流輸出電壓時(shí)，計(jì)算變壓器二次電壓U2 (V)2、在最小整流輸出電壓時(shí)計(jì)算出最大控制角max當(dāng)Ud=20V時(shí)的最大控制角max為 則max=1223、在最不利的條件下，計(jì)算各器件的電流有效值和變壓器二次有效值I2，因?yàn)榫чl管、整流管、續(xù)流二極管電流有效值涉及管芯的發(fā)熱和合理選擇器件的電流額定容量。變壓器二次電流I2涉及變壓器容量的選擇，這些量的計(jì)算必須以電路運(yùn)行中的最大值為基礎(chǔ)，以保證器件和設(shè)備的安全運(yùn)行。晶閘管與整流二極管電流的平均值IV!AR、IV2AR與有效值IV1、IV2 其最大值出現(xiàn)在min=30時(shí),所以 續(xù)流二極管電流的平均值IV4AR與有效值IV4其最大值出現(xiàn)在max=122時(shí)，所以 A變壓器二次電流的有效值I2 其最大值出現(xiàn)在min=30時(shí),所以 則變壓器二次容量 2-10單相橋式全控整流電路和單相橋式半控整流電路接大電感負(fù)載，負(fù)載兩端并接續(xù)流二極管的作用是什么？?jī)烧叩淖饔檬欠裣嗤拷猓簡(jiǎn)蜗鄻蚴饺卣麟娐反箅姼胸?fù)載整流輸出平均電壓為其負(fù)載兩端并接續(xù)流二極管是為了使交流電源電壓進(jìn)入負(fù)半周時(shí)，由續(xù)流二極管續(xù)流，使晶閘管關(guān)斷，提高整流輸出電壓的平均值。整流輸出平均電壓為 單相橋式半控整流電路接大電感負(fù)載，負(fù)載兩端并接續(xù)流二極管的作用是為了避免失控現(xiàn)象的發(fā)生，保證整流電路的安全運(yùn)行。整流輸出平均電壓亦為 2-11單相可控整流電路供電給電阻負(fù)載或蓄電池充電（反電勢(shì)負(fù)載），在控制角相同，負(fù)載電流平均值相等的條件下，哪一種負(fù)載晶閘管的額定電流值大一些？為什么？解：反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載電路中晶閘管的額定電流大一些。因?yàn)楫?dāng)控制角為時(shí)，電阻性負(fù)載時(shí)，晶閘管的導(dǎo)通角-。而反電動(dòng)勢(shì)式負(fù)載時(shí)，當(dāng)小于不導(dǎo)電角時(shí)，-2；當(dāng)大于不導(dǎo)電角時(shí)，晶閘管的導(dǎo)通角-。所以，反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí)的波形系數(shù)Kf1大于電阻性負(fù)載時(shí)的波形系數(shù)Kf2。當(dāng)負(fù)載電流平均值相等的條件下，反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載時(shí)的晶閘管電流的有效值大于電阻性負(fù)載時(shí)的晶閘管電流的有效值。因此，反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載晶閘管的額定電流大一些。2-12直流電動(dòng)機(jī)負(fù)載的特點(diǎn)及其等效電路如何？串接平波電抗器的意義何在？解：直流電動(dòng)機(jī)反電動(dòng)勢(shì)負(fù)載，其等效電路為一直流反電動(dòng)勢(shì)和電阻串聯(lián)。由于反電勢(shì)的作用，晶閘管的導(dǎo)通角變小，負(fù)載電流將出現(xiàn)斷續(xù)，通常反電勢(shì)負(fù)載的內(nèi)阻又很小，所以輸出同樣的平均電流，峰值電流很大，因而電流的有效值大，要求電源的容量亦大。對(duì)于直流電動(dòng)機(jī)負(fù)載，將使其機(jī)械特性變軟，整流換相時(shí)產(chǎn)生火花。為使負(fù)載電流連續(xù)，克服上述缺點(diǎn)，常在反電勢(shì)負(fù)載的整流輸出端串聯(lián)平波電抗器，其目的是利用電感的儲(chǔ)能作用來平衡電流的脈動(dòng)和延長(zhǎng)晶閘管的導(dǎo)通時(shí)間。2-13串平波電抗器電動(dòng)機(jī)負(fù)載與大電感負(fù)載在單相全控橋整流電路中，輸出電壓波形一樣嗎？為什么？電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)Ed不起作用嗎？解：在理想的情況下，二種電路輸出電壓的波形是一樣的。因?yàn)槠讲娍蛊麟姼辛康倪x擇原則是：在最小的負(fù)載電流Idmin（低速輕載情況下）時(shí)，保證負(fù)載電流連續(xù)，即晶閘管導(dǎo)電角=180。這是在最不利情況下，為保證電流連續(xù)選擇的電感L值，當(dāng)負(fù)載電流大于Idmin時(shí)，L的儲(chǔ)能增多，電流就不會(huì)不連續(xù)。當(dāng)負(fù)載電流連續(xù)時(shí)，其輸出電壓的波形與大電感負(fù)載電路相同電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)Ed不是不起作用，串平波電抗器的反電勢(shì)負(fù)載電流連續(xù)時(shí)，晶閘管導(dǎo)通角=180，波形與大電感負(fù)載時(shí)相同，輸出電壓U d交流分量幾乎全部降落在電抗器上，反電勢(shì)負(fù)載（例如直流電動(dòng)機(jī)）上的電壓脈動(dòng)很小，負(fù)載電流id波形基本平直，可以近似看成為平行于橫坐標(biāo)的直線，晶閘管電流波形為180的矩形波。所以，各種參數(shù)之間的數(shù)量關(guān)系，也與大電感負(fù)載時(shí)相同。只是由于反電勢(shì)的作用，負(fù)載電流的平均值為Id=(Ud-E)/R，2-14對(duì)單相大電感性負(fù)載可控整流電路，畫圖說明全控橋和半控橋輸出電壓ud、晶閘管電流iV1和變壓器二次電流i2波形的差別。半控橋加續(xù)流二極管與其不加續(xù)流二極管時(shí)又有何差別？解：?jiǎn)蜗嗳貥虼箅姼行载?fù)載可控整流電路，輸出電壓ud、晶閘管電流iV1和變壓器二次電流i2波形如教材P37中的圖2-6(d)、(f)、(g)、（h）所示。晶閘管導(dǎo)電角為=，對(duì)應(yīng)橋臂對(duì)管輪流導(dǎo)通和關(guān)斷，電流iV1波形為為180的正向矩形波。變壓器二次電流i2波形為正負(fù)180的矩形波。當(dāng)0時(shí)，輸出電壓u d波形將進(jìn)入交流電源的負(fù)半周。半控橋加接續(xù)流二極管V4后，輸出電壓ud和變壓器二次電流i2的波形與不接續(xù)流二極管V4時(shí)相同，如教材P41中的圖2-8(d)、(j)所示。而晶閘管和整流二極管的導(dǎo)電角為=-。圖2-8（f）和圖2-8 (i)波形上有斜線的部分不再存在，這部分的導(dǎo)電功能由續(xù)流二極管V4來代替，如教材圖2-8（l）所示。不加續(xù)流二極管時(shí)，晶閘管的導(dǎo)通角和整流二極管的導(dǎo)電角為=，但圖2-8（f）和圖2-8 (i)波形上有斜線的部分對(duì)應(yīng)的期間，為同一橋臂的晶閘管和整流二極管續(xù)流期間。半控橋不加續(xù)流二極管和加接續(xù)流二極管兩種情況的輸出電壓ud波形是相同的，在角對(duì)應(yīng)的區(qū)間，輸出電壓ud為零。變壓器二次電流i2波形為正負(fù)-的矩形波，在角對(duì)應(yīng)的區(qū)間，由于是續(xù)流期間，變壓器二次電流i2為零。但接續(xù)流二極管電路，在續(xù)流期間，晶閘管和整流二極管全部關(guān)斷。第三章可控整流電路習(xí)題與思考題解3-1分別畫出三相半波可控整流電路電阻負(fù)載和大電感負(fù)載在為60、90的輸出電壓和晶閘管電壓、電流、變壓器二次電流i2的波形圖。晶閘管導(dǎo)通角各為多少？輸出電壓各為多少？解：(1)電阻性負(fù)載=60時(shí)，輸出電壓和晶閘管電壓、電流波形參閱教材P48中的圖3-4，其中晶閘管電流波形可在圖3-4(c)中讀出，變壓器二次相電流i2的波形圖與相對(duì)應(yīng)相的晶閘管電流波形相同。=90時(shí)，可參照上述波形，將控制角移至90處開始即可，晶閘管仍導(dǎo)通至相電壓正變負(fù)的過零點(diǎn)處。 由于30時(shí)，ud波形斷續(xù)，每相晶閘管導(dǎo)電期間為至本相的正變負(fù)過零點(diǎn)，故有 晶閘管導(dǎo)通角為-30 整流輸出電壓平均值當(dāng)=60時(shí)，=90，d=0.675U2 。當(dāng)=90時(shí)，=60，d=0.675U21-0.5=0.3375U2 。(2)大電感負(fù)載=60時(shí)，輸出電壓和晶閘管電壓、電流波形參閱教材P49中的圖3-5，變壓器二次相電流i2的波形圖與相對(duì)應(yīng)相的晶閘管電流波形相同。=90時(shí)，可參照上述波形，將控制角移至90處開始即可，但晶閘管導(dǎo)通角仍為120。由于大電感負(fù)載電流連續(xù)，則 晶閘管導(dǎo)通角為120整流輸出平均電壓為當(dāng)=60時(shí)，=120，d=1.17U2cos60=0.585U2。當(dāng)=90時(shí)，=120，d=1.17U2cos90=03-2三相半波可控整流電路向大電感性負(fù)載供電，已知U2=220V、R=11.7。計(jì)算=60時(shí)負(fù)載電流id、晶閘管電流iV1、變壓器副邊電流i2的平均值、有效值和晶閘管上最大可能正向阻斷電壓值。改為電阻負(fù)載，重復(fù)上述計(jì)算。解：(1)大電感負(fù)載整流輸出平均電壓為 (V)負(fù)載電流平均值為 ()負(fù)載電流有效值為 ()晶閘管電流的平均值為 (A)晶閘管電流的有效值為 ()變壓器二次電流平均值為 (A)變壓器二次電流有效值為 ()三相半波可控整流電路可能出現(xiàn)的最大正向阻斷電壓為(V)當(dāng)=60時(shí)的實(shí)際正向阻斷電壓為(V)(2)電阻性負(fù)載 由于30時(shí)，Ud波形斷續(xù)，每相晶閘管導(dǎo)電期間為至本相的正變負(fù)過零點(diǎn)，故有 整流輸出電壓平均值 (V)負(fù)載電流平均值為()負(fù)載電流有效值為16.3(A)晶閘管電流的平均值為 (A)晶閘管電流的有效值為 9.4(A)變壓器二次電流平均值為 (A)變壓器二次電流有效值為 ()由于30，負(fù)載電流出現(xiàn)斷續(xù)，所以，電路可能出現(xiàn)的最大正向阻斷電壓為(V)3-3某電解裝置系電阻性負(fù)載，要求輸出電壓Ud=220V，輸出電流Id=400A，采用經(jīng)整流變壓器的三相半波可控整流電路，電源是三相380V的交流電網(wǎng)，考慮min=30，估算此時(shí)整流變壓器的次級(jí)容量S2，并與=0時(shí)的次級(jí)容量S20作比較，然后加以說明。最后選擇晶閘管。解：由于30，整流輸出平均電壓 則(1).當(dāng)=min=30時(shí)，(V) ()變壓器二次相電流有效值為 =(A)則S2=3U2I2=3217.1250.3=.4(VA)163(KVA)(2).當(dāng)0時(shí)，(V)則 (A)則S20=3U20I20=3188234.6=.4(VA)132.3(KVA)從上可見，S2s20。說明可控整流電路的設(shè)計(jì)，應(yīng)盡量使其在較小的控制角下運(yùn)行。這樣，在輸出同樣大小負(fù)載電流時(shí)，使整流晶閘管電流和變壓器二次電流、電壓的有效值較小，可降低器件和變壓器的額定容量。由于晶閘管電流的有效值IV1=I2=250.3A當(dāng)不考慮安全裕量時(shí)IVEAR=IV11.57=250.31.57=159.4(A)晶閘管承受的最高電壓峰值為(V)按裕量系數(shù)2 2159.4=318.8(A) 2531.8=1063.6(V) 選擇額定通態(tài)平均電流為400A，額定電壓為1200V的晶閘管。3-4在三相半波可控整流電路中，如果控制脈沖出現(xiàn)在自然換相點(diǎn)以前，可能出現(xiàn)什么情況，能否換相？畫出波形圖分析說明。解：出現(xiàn)在換相點(diǎn)之前的觸發(fā)脈沖，不能完成晶閘管的換相。電阻負(fù)載波形圖參閱教材P47中的圖3-3（b）、（c）、（d）和P48中的圖3-3（a）、（b）、（c），當(dāng)觸發(fā)B相晶閘管V12的觸發(fā)脈沖2出現(xiàn)在自然換相點(diǎn)S之前時(shí)，則B相晶閘管V12承受反向電壓不能導(dǎo)通，A相晶閘管V1將繼續(xù)導(dǎo)通至該相相電壓過零點(diǎn)，id波形中的iV12及其與之對(duì)應(yīng)部分的輸出電壓ud波形均為零。大電感負(fù)載的波形參閱教材P49中的圖3-5（b）、（d），當(dāng)觸發(fā)B相晶閘管V12的觸發(fā)脈沖出現(xiàn)在自然換相點(diǎn)S之前時(shí)，則B相晶閘管V12承受反向電壓不能導(dǎo)通，不能完成換相，此期間iV12的波形為零。而A相晶閘管V1將繼續(xù)導(dǎo)通至該相相電壓過零點(diǎn)，并進(jìn)入負(fù)半周，直到c相晶閘管V13的觸發(fā)脈沖到來，V13被觸發(fā)導(dǎo)通為止。與之對(duì)應(yīng)部分的輸出電壓ud波形進(jìn)入交流電源的負(fù)半周，正半周的波頭不再存在。3-5在有交流電感時(shí)的三相半波可控整流電路（如圖3-7（a）所示）：（1） 換流期間交流電抗上的壓降有什么規(guī)律？（2）換流期間輸出點(diǎn)的電壓呈現(xiàn)什么規(guī)律？（3）以一對(duì)元件換流為例來說明上述規(guī)律。（4）以交流一相為例寫出換流壓降的表達(dá)式。（5）分別描述=30和60時(shí)整流輸出電壓波形圖。（6）寫出交流電抗對(duì)輸出電壓平均值影響的表達(dá)式。解：(1).換流期間交流電抗上的壓降為參與換流（換相）的二相的線電壓的12。（2） 換流期間輸出點(diǎn)的電壓瞬時(shí)值為參與換流（換相）的二相相電壓之和的12。(3).以A相的晶閘管V11向B相的晶閘管V12換流為例，換流期間輸出點(diǎn)的電壓瞬時(shí)值為： (4). 以A相的晶閘管V11向B相的晶閘管V12換流為例，換流期間交流電抗上的壓降，即換流壓降為： (5). =30時(shí)整流輸出電壓波形，參閱教材P51中的圖3-7(b)，=60時(shí)整流輸出電壓波形參照教材P51中的圖3-7(b)，移至=60起始即可，但波形延至每相晶閘管導(dǎo)通角為120+。其中，為換相重疊角。(6). 換流期間交流電抗上的壓降，即換流壓降的影響將使輸出電壓平均值下降，輸出平均電壓將為 3-6在三相橋式整流電路中，為什么三相電壓的六個(gè)交點(diǎn)就是對(duì)應(yīng)橋臂的自然換流點(diǎn)？并說明各交點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的換流元件都有哪些？解：三相橋式整流電路中，每只二級(jí)管承受的是相鄰二相的線電壓，承受正向電壓時(shí)導(dǎo)通，反向電壓時(shí)截止。三相電壓的六個(gè)交點(diǎn)是其各線電壓的過零點(diǎn)，是二級(jí)管承受正反向電壓的分界點(diǎn)，所以，是對(duì)應(yīng)橋臂的自然換流點(diǎn)。參閱教材P55中的圖3-9(a)、(b)，相電壓正半周的交點(diǎn)分別是共陰極組二極管的自然換相點(diǎn)，即R是V25V21，S是V21V23，T是V2325的自然換流點(diǎn)；相電壓負(fù)半周的交點(diǎn)分別是共陽(yáng)極組二極管的自然換相點(diǎn)，即U是V26V22，V是V22V24，W是V24V26的自然換流點(diǎn)。3-7根據(jù)圖3-9（a）所示三相不控橋式整流電路說明：（1） 在U點(diǎn)是哪兩個(gè)元件換流？（2）每一個(gè)元件的導(dǎo)通角為多少？（3）輸出電壓ud的平均值為多少？（4）畫出元件V22的電壓波形，并說明元件的反峰電壓為多少？解：(1).U點(diǎn)是V26V22換流。(2).每一個(gè)元件的導(dǎo)通角為120。(3).輸出電壓ud的平均值為 (4). V22的電壓波形參閱教材P55中的圖3-9(e) ,將波形依次后移60，即將R點(diǎn)起始的波形移至點(diǎn)起畫即可。V22從點(diǎn)起始導(dǎo)通120，端電壓為；之后依次分別承受線電壓uAC和uC各120。元件的反峰電壓為，即線電壓的峰值。3-8在理想的三相全控橋式整流電路中，當(dāng)控制角=0、=30時(shí)，回答下列各問：（1）各換流點(diǎn)分別為哪些元件換流？（2）各元件的觸發(fā)脈沖相位及波形？（3）各元件的導(dǎo)通角為多少？（4）同一相的兩個(gè)元件的觸發(fā)信號(hào)在相位上有何關(guān)系？（5）輸出電壓ud的波形及表達(dá)式。解：(1). 當(dāng)控制角=0時(shí)，各晶閘管的觸發(fā)脈沖發(fā)自各自的自然換相點(diǎn)，即R是V25V21，S是V21V23，T是V23V25的換流點(diǎn)； U是V26V22，V是V22V24，W是V24V26的換流點(diǎn)。當(dāng)控制角=30時(shí)，各晶閘管的觸發(fā)脈沖依次相對(duì)各自的自然換相點(diǎn)后移30，以上各管的換流從此位置開始。(2).按V11、V12、V13、V14、V15、V16順序，單脈沖觸發(fā)時(shí)，每隔0依次為每一晶閘管發(fā)一個(gè)觸發(fā)脈沖。雙脈沖觸發(fā)時(shí)，按V11V12、V12V13、V13V14、V14V15、V15V16、V16V11順序，每隔0依次為相鄰一對(duì)晶閘管同時(shí)各發(fā)一個(gè)觸發(fā)脈沖。當(dāng)控制角=0時(shí)的觸發(fā)脈沖波形及相位參閱教材P57中的圖3-11(d)和(c)。當(dāng)控制角=30時(shí)，各晶閘管的觸發(fā)脈沖依次相對(duì)上圖后移30即可。(3).各晶閘管的導(dǎo)通角為120。(4). 同一相的兩個(gè)晶閘管的觸發(fā)信號(hào)在相位上相差180。(5). 輸出電壓ud的波形當(dāng)控制角=0時(shí)，參閱教材P55中的圖3-9(c)。輸出電壓ud的表達(dá)式