考虑初始条件:当t=60时id=0可解方程得:
id
2U21costL2
其平均值为
Id
12
533
2U21costdt2U21125A
L2
2L
此时ud与id的波形如下图:
u2
0
ud
t
tid
t
3
f2.图29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22U2;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。答:具有变压器中心抽头的单相全波可控整流电路,该变压器没有直流磁化的问题。
因为单相全波可控整流电路变压器二次测绕组中,正负半周内上下绕组内电流的方向相反,波形对称,其一个周期内的平均电流为零,故不会有直流磁化的问题。
以下分析晶闸管承受最大反向电压及输出电压和电流波形的情况。①以晶闸管VT2为例。当VT1导通时,晶闸管VT2通过VT1与2个变压器二次绕组并联,
所以VT2承受的最大电压为22U2。②当单相全波整流电路与单相全控桥式整流电路的触发角相同时,对于电阻负载:
(0α)期间无晶闸管导通,输出电压为0;(απ)期间,单相全波电路中VT1导通,单相全控桥电路中VT1、VT4导通,输出电压均与电源电压u2相等;ππ+α期间,均无晶闸管导通,输出电压为0;π+α2π期间,单相全波电路中VT2导通,单相全控桥电路中VT2、VT3导通,输出电压等于u2。
对于电感负载:(απ+α)期间,单相全波电路中VT1导通,单相全控桥电路中VT1、VT4导通,输出电压均与电源电压u2相等;(π+α2π+α)期间,单相全波电路中VT2导通,单相全控桥电路中VT2、VT3导通,输出波形等于u2。
可见,两者的输出电压相同,加到同样的负载上时,则输出电流也相同。3.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。解:①ud、id、和i2的波形如下图:
u2
O
t
ud
O
id
Oi2
O
t
Idt
Id
t
②输出平均电压Ud、电流Id,变压器二次电流有效值I2分别为Ud=09U2cosα=09×100×cos30°=7797(V)
Id=UdR=77972=3899(A)I2=Id=3899(A)
③晶闸管承受的最大反向电压为:2U2=1002=1414(V)
考虑安全裕量,晶闸管的额定电压为:UN=(23)×1414=283424(V)具体数值可按晶闸管产品系列参数选取。
4
f流过晶闸管的电流有效值为:IVT=Id2=2757(A)
晶闸管的额定电流为:IN=(152)×2757157=2635(A)具体r