电力电子技术计算题

4-8.一调光台灯由单相交流调压电路供电，认为该台灯为阻性负载，在0α=

时输出功率最大，求输出功率为最大输出功率的80%、50%时晶闸管的触发延迟角α。 解：0α=

时的输出电压最大，为

10

2

1om ax )sin 2(1

U t d t U U ==

?π

ωωπ

此时负载电流最大，为

R U R U I 1

om ax om ax ==

因此最大输出功率为

R U I U P 2

1max

o max o max =

=

输出功率为最大输出功率的80%时，有：

R U P P 21m ax

o )8.0(8.0=

=

此时，

1

o 8.0U U =

又由

παππα-+=22sin 1

o U U

解得

60.54α=

同理，输出功率为最大输出功率的50%时，有：

1

o 5.0U U =

又由

πα

ππα-+=22sin 1

o U U

90α=

4-9. 一单相交流调压电路，电源电压U 1=220V ，频率f 1=50Hz ，带阻感负载，R =0.5Ω，X L =0.5

Ω，求：（1）电路移相范围；（2）负载电流最大有效值；（3）最大输出功率和最大功率对应的功率因数。

解：（1）负载阻抗角为：

φ=arctan （

R

L

ω）= 45°

开通角α的变化范围为：

φ≤α<π

（2）当α=φ时，输出电压最大，负载电流也为最大，此时输出功率最大。

1

max 311o U I Z

=

== A

P omax =2

max o I R =48.4(KW)

功率因数为

cos λ?==0.707

4-10.一台220V 、10KW 的电炉，采用相控交流调压电路供电，现使其工作在5KW ，求此时电路的触发延迟角α、电路电流及电源侧功率因数。 解：电炉可看为纯阻性负载，由此可求得电阻值为：

2

4.84U R P

==Ω

电炉工作在5KW 时，电压有效值为：

2155.52o U V =

= 由关系式：

o U U = 带入数据得控制角

90α=

工作电流: 32.1o

o U I A R =

= 电源侧功率因数为： 22cos 0.71o o

I R

U I ?=

=