(2)输出电压为
3Ud?2???23???62U2sin?td(?t)?0.247U2
(3)晶闸管VT1两端电压波形如图3-36(b)阴影部分所示。VT1 ,VT2 及VT3均不导通时,VT1管承受U相相电压;当VT2或VT3导通时,VT1管承受线电压。
U2?100V/2,例3.27 三相半波可控整流,大电感负载,输出电流Id?10A恒定,
?换相重叠角??10,控制角??60。
?(1)求整流输出电压ud。 (2)画出整流输出电压ud的波形。 (3)画出晶闸管VT1两端电压波形。
图3-37例3 .27波形图
[解] (1) Ud?1.1U2cos??Id?RT???3XB? 2???IdXB??cos??cos(???)?2U2sin?? 3cos60??cos(60??10?)?100?sin60??13.7V??若RT?0,则
Ud?1.17U2cos??3IdXB?(41.4?6.54)V?34.8V 2?(2)整流输出ud的波形如图3-37(a)阴影部分所示。 (3)晶闸管VT1两端电压波形如图3-37(b)阴影部分所示。
例3.28 某厂自制晶闸管电镀电源,调压范围为2~15V。在9V以上最大输出电流均可达130A,主电路采用三相半波可控整流电路。
(1)试计算整流变压器二次电压。 (2)试计算9V时的延迟角?。 (3)选择晶闸管的型号。 (4)计算变压器二次侧容量。 解 (1)不考虑控制角裕量时,有
Udmax?15V, Ud?1.17U2cos?
U2?Udmax1.5??13V 1.171.17 (2)当???/6时,有
Ud?1.17U2cos??1.17?13?cos?6?13.17V
所以Ud?9V对应的控制角???/6,此时Ud应为 Ud?1.17U2因Ud?9V,故
1?cos(30???)3
cos(??30?)?3Ud3?9?1??1?0.0255
1.17U21.17?13? ??58.5
(3)对于三相半波可控整流电路纯电阻负载,在输出电流平均值不变的情况下。?愈大,流经晶闸管的电流有效值IT也越大,因此在计算IT值时,应考虑??58.5时的工作状态。
?IT??U2??R?d
?2U2cos?t?1??d(?t)?2?30???R?d??58.5????U21?91.5??31?????cos(2?58.5)?sin(2?58.5)?0.508??2??180?44Rd???2180?2
1?cos88.5?, Id?130A Id?0.675U2Rd IT?0.733Id?95.34A
IT(AV)?IT?60.72A UTm?6U2?31.8V 1.57考虑电压、电流裕量,可选KP100-1晶闸管。
(4) S2?3I2U2, I2?IT S2?3?80.4?13?3.14kV·A
例3.29 若在维修中观察输出电压波形如图3-38(b)所示,试判断三相半控桥式电路中哪只器件有故障,并指出此时?等于多少度?
图3—38 例3.29 图
[解] 由图3-38可知,是VT3管子触发脉冲消失,或VT3管子内部断路。此时,延迟角
??30?。
例3.30 已知三相桥式全控整流的变压器二次相电压U2?100V,折算到变压器二次侧每相漏感电感LB?200?H,电阻RT?0.04?,Rd?2.9?,?U?1.5V,求:电
路输出最高电压Udmax,最大电流Idmax。
解 Udmax?2.34U2?2?U?Idmax?RT???6XB? ?2??(1) Udmax?IdmaxRd
(2)代入数值后解得 Udmax?223.3V Idmax?77A
例3.31 图3-39 所示的三相全控桥式整流电路,晶闸管VT1 ,VT3 ,VT5以延迟角?1触发;晶闸管VT4 ,VT6 ,VT2以延迟角?2触发,试就下列几种情况计算整流输出电压的平均值Ud。
(1) ?1??/3,?2??/3; (2) ?1??/3,?2??/6; (3) ?1??/3,?2?0。
图3—39 例3.31 图
[解] 设相电压有效值为U2,线电压有效值为U21,则
33???1??3?Ud?2Usin?t?d(?t)?2?2???16?2???3U21(cos?1?cos?2)2?2??2???232???2U2sin??t??d(?t)?6??当
?1??2??/3时,有
Ud?32?U21?2cos?3?0.675U21
当?1??/3,?2??/6时,有 Ud?32?U21(cos??cos)?0.922U21
36?当?1??/3,?2?0时,有
Ud?32?U21(cos?3?1)?1.013U21
例3.32 三相全控桥整流电路,Ud?230V,求: (1)确定变压器二次电压。 (2)选择晶闸管电压等级。
?解 (1) Ud?2.34U2, ??0
U2?(2) 2U21?230?98.3V 2.346?98.3?241V
UTM?(2~3)?241?482~723V 应选额定电压大于500V的晶闸管。
例3.33 现有单相桥式、单相双半波、三相半波三种电路,纯阻性负载,且负载电流
Id都是50A,问串在晶闸管中的熔断器电流是否一样大?为什么?
解 选择熔断器,考虑??0时的情况,因为此时流过熔断器电流最大。
单相桥式可控整流电路,流过熔断器电流为双正弦半波,如图3-42(a)所示,所以
?IdT?Id?50A,IT?1.57IdT?78.5A,熔断器按有效值80A选择。
图3—42 例3.33 图
单相双半波可控整流电路,流过熔断器电流为正弦半波,如图3-42(b)所示,所以
IdT?Id?25A,IT?1.57IdT?39.25A,则熔断器按40A选择。 2三相半波可控整流时,流过熔断器电流波形如图3-42(c)所示,该电流有效值为
IT??U21?2U2 ??sin?td?t?0.686???2???Rd??Rd?65?62