第3章整流电路习题详解

第3章交流-直流变换器习题（1）

第1部分：填空题

1.电阻负载的特点是，在单相半波可控整流电阻性负载电路中，晶闸管控制角α的最大移相范围是。

2.阻感负载的特点是，在单相半波可控整流带阻感负载并联续流二极管的电路中，晶闸管控制角α的最大移相范围是，其承受的最大正反向电压均为，续流二极管承受的最大反向电压为（设U2为相电压有效值）。

3.单相桥式全控整流电路中，带纯电阻负载时，α角移相范围为，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为和；带阻感负载时，α角移相范围为，单个晶闸管所承受的最大正向电压和反向电压分别为

和；带反电动势负载时，欲使电阻上的电流不出现断续现象，可在主电路中直流输出侧串联一个。

4.单相全控桥反电动势负载电路中，当控制角α大于不导电角δ时，晶闸管的导通角

θ = ; 当控制角α小于不导电角 δ 时，晶闸管的导通角 θ = 。

5.从输入输出上看，单相桥式全控整流电路的波形与的波形基本相同，只是后者适用于输出电压的场合。

6.电容滤波单相不可控整流带电阻负载电路中，空载时，输出电压为，随负载加重U d逐渐趋近于，通常设计时，应取RC≥ T，此时输出电压为

U d≈ U2(U2为相电压有效值)。

7.填写下表

单相整流电路比较

第2部分：简答题

1.如题图3-1所示的单相桥式半控整流电路中可能发生失控现象，何为失控，怎样抑制失控？

题图3-1 题图3-2

2.单相全波可控整流电路与单相桥式全控整流电路从直流输出端或从交流输入端看均是基本一致的，那么二者是否有区别呢？

3.题图3-2为具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路，问该变压器还有直流磁化问题吗？试说明：①晶闸管承受的最大反向电压为2；②当负载是电阻或电感时，其输出电压和电流的波形与单相全控桥时相同。

第3部分：计算和画图题

1.单相桥式全控整流电路，U2＝100V，负载中R＝2Ω，L值极大，当α＝30°时，要求：①作出ud、id、和i2的波形；②求整流输出平均电压Ud、电流Id，变压器二次电流有效值I2；

③考虑安全裕量，确定晶闸管的额定电压和额定电流。

2.单相桥式全控整流电路带电阻负载工作，设交流电压有效值U2＝220V，控制角 α ＝π/3 rad,负载电阻Rd＝5Ω,试求：（1）输出电压的平均值Ud ；（2）输出电流有效值I。

3.晶闸管串联的单相半控桥（桥中VT1、VT2为晶闸管，电路如题图3-3所示，U2=100V，电阻电感负载，R=2Ω，L值很大，当α =60°时求流过器件电流的有效值，并作出ud、id、iVT、iD的波形。

题图3-3

第3章交流-直流变换器习题（2）

第1部分：填空题

1.电阻性负载三相半波可控整流电路中，晶闸管所承受的最大正向电压U Fm等于，晶闸管控制角α的最大移相范围是，使负载电流连续的条件为 (U2为相电压有效值)。

2.三相半波可控整流电路中的三个晶闸管的触发脉冲相位按相序依次互差，当它带阻感负载时，α的移相范围为。

3.三相桥式全控整流电路带电阻负载工作中，共阴极组中处于通态的晶闸管对应的是

的相电压，而共阳极组中处于导通的晶闸管对应的是的相电压；这种电路 α 角的移相范围是，u d波形连续得条件是。

4.电容滤波三相不可控整流带电阻负载电路中，电流 id 断续和连续的临界条件

是，电路中的二极管承受的最大反向电压为 U2。

5.填写下表

三相整流电路比较

第2部分：简答题

1.三相半波整流电路的共阴极接法与共阳极接法，a、b两相的自然换相点是同一点吗？如果不是，它们在相位上差多少度？

2.有两组三相半波可控整流电路，一组是共阴极接法，一组是共阳极接法，如果它们的触发角都是 α ，那么共阴极组的触发脉冲与共阳极组的触发脉冲对同一相来说，例如都是阿相，在相位上差多少度？

3.在三相桥式全控整流电路中，电阻负载，如果有一个晶闸管不能导通，此时的整流电

u波形如何？如果有一个晶闸管被击穿而短路，其它晶闸管受什么影响？

压

d

4.单相桥式全控整流电路、三相桥式全控整流电路中，当负载分别为电阻负载或电感负载时，要求的晶闸管移相范围分别是多少？

第3部分：计算和画图题

1.三相桥式全控整流电路带电阻负载工作，设交流电压有效值U2＝400V，负载电阻R d＝10Ω, 控制角 α＝ π/2 rad, 试求：（1）输出电压平均值U d；（2）输出电流平均值I d。

2.在三相半波整流电路中，如果a相的触发脉冲消失，试绘出在电阻性负载和电感性负载下整流电压u d的波形。

3.三相半波可控整流电路，U2=100V，带电阻电感负载，R=5Ω，L值极大，当α =60°时，要求：①画出u d、i d和i VT1的波形；②计算U d、I d、I dT和I VT。

4.三相桥式全控整流电路，U2=100V，带电阻电感负载，R=5Ω，L值极大，当 α =60°时，要求：①画出u d、i d和i VT1的波形；②计算U d、I d、I dT和I VT。

提示：可在下图基础上绘制波形图。

第3章交流-直流变换器习题（3）

第1部分：填空题

1.实际工作中，整流电路输出的电压是周期性的非正弦函数，当 α 从0°～90°变化时，整流输出的电压u d的谐波幅值随 α 的增大而，当 α 从90°～180°变化时，整流输出的电压 ud 的谐波幅值随 α 的增大而。

2.三相桥式全控整流电路带阻感负载时，设交流侧电抗为零，直流电感L为足够大。当 α ＝30°时，三相电流有效值与直流电流的关系为I＝ Id ，交流侧电流中所含次谐波次数为，其整流输出电压中所含的谐波次数为。

3.对于三相半波可控整流电路，换相重迭角的影响，将使输出电压平均值。

4.带平衡电抗器的双反星形可控整流电路适用于的场合，当它带电感负载时，移相范围是，带电阻负载时，移相范围是；如果不接平衡电抗器，则每管最大的导通角为，每管的平均电流为 I d。

5.多重化整流电路可以提高，其中移相多重联结有和两大类。

6.PWM整流电路可分为和两大类，目前研究和应用较多的是 PWM整流电路。

7.PWM整流电路的控制方法有和，基于系统的静态模型设计、动态性能较差的是，电流响应速度快、系统鲁棒性好的是。

第2部分：简答题

1.无功功率和谐波对公用电网分别有那些危害？

2.单相桥式全控整流电路，其整流输出电压中含有哪些次数的谐波？其中幅值最大的是哪一次？变压器二次侧电流中含有哪些次数的谐波？其中主要的是哪几次？

3.三相桥式全控整流电路，其整流输出电压中含有哪些次数的谐波？其中幅值最大的是哪一次？变压器二次侧电流中含有哪些次数的谐波？其中主要的是哪几次？

4.单相桥式不可控整流带电容滤波电路和三相桥式不可控整流带电容滤波电路，它们交流侧谐波组成有什么规律？

5.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相比有何主要异同？

6.整流电路多重化的主要目的是什么？

7.变压器漏感对整流电路有何影响？

8.什么是PWM整流电路？它和相控整流电路的工作原理和性能有何不同？

9.在PWM整流电路中，什么是间接电流控制？什么是直接电流控制？

第3部分：计算题

1.三相桥式全控整流电路，U2=100V，带阻感负载，R=5Ω，L值极大，当α=60°时，回答下列问题。

（1）变压器二次侧电流中含有哪些次数的谐波？其中主要的是哪几次？

（2）求整流电路交流侧功率因数。

（提示：有关电流波形及其傅立叶级数）

2.三相全控桥，反电动势阻感负载，E=200V，R=1Ω，L=∞，U2=220V，α =60°，当①L B=0和②L B=1mH情况下分别求Ud、Id的值，后者还应求 γ 。

第3章交流-直流变换器习题（4）

第1部分：填空题

1.逆变电路中，当交流侧和电网连结时，这种电路称为，欲实现有源逆变，只能采用型可控整流电路，当控制角 0< α < π /2 时，整流电路工作在状态； π /2< α < π 时，整流电路工作在状态。

2.在整流电路中，能够实现有源逆变的有、等（可控整流电路均可），其工作在有源逆变状态的条件是和。

3.晶闸管直流电动机系统工作于整流状态，当电流连续时，电动机的机械特性为一

组，当电流断续时，电动机的理想空载转速将，随 α 的增加，进入断续区的电流。

4.直流可逆电力拖动系统中电动机可以实现四象限运行，当其处于第一象限时，电动机作运行，电动机转，正组桥工作在状态；当其处于第四象限时，电动机做运行，电动机转，组桥工作在逆变状态。

5.大、中功率的变流器广泛应用的是触发电路，同步信号为锯齿波的触发电路，可分为三个基本环节，即、和。

第2部分：简答题

1.使变流器工作于有源逆变状态的条件是什么？

2.什么是逆变失败？如何防止逆变失败？

3.锯齿波触发电路由哪些部分组成？各部分的主要作用是什么？

4.画出双桥反并联可逆直流拖动系统的结构简图, 当电机在4个象限的运行时，说明其运行方式, 并在图中标出工作桥的工作状态及电压、电流方向和电能的传递方向。

第3部分：计算题

1.三相全控桥变流器，反电动势阻感负载，R=1Ω，L=∞，U2=220V，当E M=-400V，β=60°时求U d、I d的值，此时送回电网的有功功率是多少？作出u d的波形。

2.单相全控桥，反电动势阻感负载，R=1Ω，L=∞，U2=100V，当E M=-99V，β=60°时求U d、I d 的值。作出u d的波形。