第2章思考题与习题
2.1什么是整流？它与逆变有何区别？
答：整流就是把交流电能转换成直流电能，而将直流转换为交流电能称为逆变，它是对应于整流的逆向过程。
2.2单相半波可控整流电路中，如果：
(1) 晶闸管门极不加触发脉冲；
(2) 晶闸管内部短路；
(3) 晶闸管内部断开；
试分析上述三种情况负载两端电压U d和晶闸管两端电压U T的波形。
答：(1)负载两端电压为0，晶闸管上电压波形与U2相同；
(2 )负载两端电压为U2,晶闸管上的电压为0 ；
(3 )负载两端电压为0，晶闸管上的电压为U2。
2.3某单相全控桥式整流电路给电阻性负载和大电感负载供电，在流过负载电流平均值
相同的情况下，哪一种负载的晶闸管额定电流应选择大一些？
答：带大电感负载的晶闸管额定电流应选择小一些。由于具有电感，当其电流增大时，
在电感上会产生感应电动势，抑制电流增加。电阻性负载时整流输出电流的峰值大些，在流过负载电流平均值相同的情况下，为防此时管子烧坏，应选择额定电流大一些的管子。
2.4某电阻性负载的单相半控桥式整流电路，若其中一只晶闸管的阳、阴极之间被烧断，
试画出整流二极管、晶闸管两端和负载电阻两端的电压波形。
解：设a =0, T2被烧坏，如下图：
2.5相控整流电路带电阻性负载时，负载电阻上的U d与I d的乘积是否等于负载有功功
率，为什么？带大电感负载时，负载电阻R d上的U d与I d的乘积是否等于负载有功功率，为什么？
答：相控整流电路带电阻性负载时，负载电阻上的平均功率Pd U d l d不等于负载有功
功率P UI。因为负载上的电压、电流是非正弦波，除了直流U d与I d外还有谐波分量
: 2 2 2
U l,U2,和|1, |2,，负载上有功功率为P Pd Pl P2 >Pd Ud|d。
相控整流电路带大电感负载时，虽然U d存在谐波，但电流是恒定的直流，故负载电阻
R d上的U d与I d的乘积等于负载有功功率。
2.6某电阻性负载要求0~24V直流电压，最大负载电流l d=30A，如采用由220V交流直接供电和由变压器降压到60V供电的单相半波相控整流电路，是否两种方案都能满足要求’
试比较两种供电方案的晶闸管的导通角、额定电压、额定电流、电路的功率因数及对电源容量的要求。
解：采用由220V交流直接供电当0时:
U do=0.45U 2=0.45 220 =99V
由变压器降压到60V供电当0时：
U d=0.45U2=0.45 60 =27V
因此，只要调节都可以满足输出0~24V直流电压要求。
(1) 采用由220V交流直接供电时：
1 cos U d 0.45U
2 -
2
121 180 121 59
U d==24V 时
U T、2U2311V
2.7某电阻性负载，R d =50 Q 要求U d 在0~600V 可调，试用单
相半波和单相全控桥两种 整流电路来供给，分别计算：
(1) 晶闸管额定电压、电流值；
(2) 连接负载的导线截面积(导线允许电流密度j=6A /mm 2); (3) 负载电阻上消耗的最大功率。
电源提供有功功率
P I 22R 842 0.8 5644.8W
电源提供视在功率
S U 2I 2 84 220 18.58kVA
PF
P
0.305
电源侧功率因数
S
取2倍安全裕量，晶闸管的额定电压、额定电流分别为
(2)采用变压器降压到 60V 供电:
[ ----- sin 2 0 R Id
24
0.8 d
30
I I T
84 1 .57 1.57
2
t] d t
84 A 54 A 622V 和 108A 。
U d ==24V 时
U d
0.45U 21 COS
39
180 39
141
U T
V2U 2 84.4V
I 1
.V2U 2 . I T
[- ------ sin \
2 0 R
U d
24
R
0.8
i d
30
1
I T
51.38
2
t] d t 51.38A
32.7A 1.57
1.57
取2倍安全裕量，晶闸管的额定电压、额定电流分别为
168.8V 和 65.4A 。
变压器二次侧有功功率 P I 22R 51.382
0.8 2112W
变压器二次侧视在功率
S U 2I 2
60 51.38
3.08kVA
电源侧功率因数
PF
P
0.68
S
I T
1T(AV)
T(AV)
解：(1)单相半波
U d U 2
d 600
I
1333V I d
U d R d
600
12A
50
时,
0.45
0.45 晶闸管的最大电流有效值
I T 1.57I d 18.8A
晶闸管额定电流为
I T
I T (AV ) 1.57
12(A)
晶闸官承受最大电压为 U RM 、2U
2
=1885V
取2倍安全裕量，晶闸管的额定电压、额定电流分别为
4000V 和30A 。
2.8整流变压器二次侧中间抽头的双半波相控整流电路如图题 (1)说明整流变压器有无直流磁化问题 (2)分别画出电阻性负载和大电感负载在
a =60时的输出电压 U d 、电流i d 的波形，比较
所选导线截面积为
I
j 18.86 3.13mm 2
负载电阻上最大功率
P R
I T 2R
17.7kW
(2)单相全控桥
U 2
U d 0.9
600 667V 0.9
I d
R d
600 12A
50
负载电流有效值
1.11I d 13.3A (K f =1.11)
晶闸管的额定电流为
I T (AV ) I T
1.57
6(A)
I
I T = ■- 2
晶闸管承受最大电压为
U
RM
'
2U 2
=1885V
取2倍安全裕量，晶闸管的额定电压、额定电流分别为
4000V 和 20A 。
所选导线截面积为 S I J 13・36 2.22mm 2
负载电阻上最大功率
2
P R I R 8.9kW
2.8所示。
与单相全控桥式整流电路是否相同。若已知
U 2=220V ，分别计算其输出直流电压值
U d o
(3)画出电阻性负载
a =60时晶闸管两端的电压 U T 波形，说明该电路晶闸管承受的最大
反向电压为多少？
