Tài liệu Bài tập điện tử công suất có đáp án

  • Số trang: 41 |
  • Loại file: DOC |
  • Lượt xem: 13394 |
  • Lượt tải: 0
dinhthithuyha

Tham gia: 23/09/2015

Mô tả:

BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH ĐTT 49 – ĐH . Lời ngỏ : Để đáp ứng nhu cầu học và ôn thi môn điện tử công suất tôi xin trình bày một số dạng câu hỏi thường gặp trong một số đề thi hi vọng sẽ giúp các bạn hiểu hơn về môn điện tử công suất Phần Lý Thuyết PHẦN LÝ THUYẾT ( 40 CÂU) 1. Trỡnh bày về sự phân cực của mặt ghép P-N. 2. Trình bày cấu trúc, ký hiệu và đặc tính V-A của điốt. 3. Trình bày cấu trúc, ký hiệu và đặc tính V-A của Transitor lưỡng cực. 4. Trình bày cấu trúc, ký hiệu và đặc tính V-A của Transitor MOS công suất. 5. Trình bày cấu trúc, ký hiệu và đặc tính V-A của tiristo. 6. Trình bày về quá trình mở cho dòng chảy qua của Tiristo. 7. Trình bày về quá trình khoá không cho dòng chảy qua của Tiristo. 8. Trình bày sơ đồ chỉnh lưu điốt 1 pha 1/2 chu kỳ khi tải là R. 9. Trình bày sơ đồ chỉnh lưu điốt 1 pha 1/2 chu kỳ khi tải là R+ L. 10. Trình bày sơ đồ chỉnh lưu điốt 1 pha hai nửa chu kỳ khi tải là R. Viết biểu thức giải tích. 11. Trình bày sơ đồ chỉnh lưu điốt 1 pha hai nửa chu kỳ khi tải là R+L.Viết biểu thức giải tích. 12. Trình bày sơ đồ chỉnh lưu điốt 1 pha hai nửa chu kỳ khi tải là R+E.Viết biểu thức giải tích. 13. Trình bày sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt 1 pha khi tải là R+E. 14. Trình bày sơ đồ chỉnh lưu điốt 3 pha tia khi tải là R+E. Viết biểu thức giải tích. 15. Trình bày sơ đồ chỉnh lưu điốt 3 pha cầu khi tải là R+E. Viết biểu thức giải tích. 16. Trình bày phương pháp lọc điện bằng tụ điện. 17. Trình bày phương pháp lọc điện bằng bộ lọc LC. 18. Trình bày sơ đồ chỉnh lưu tiristo 1 pha hai nửa chu kỳ khi tải là R+L. 19. Trình bày sơ đồ chỉnh lưu tiristo 1 pha hai nửa chu kỳ khi tải là R+L+E. 20. Trình bày chế độ nghịch lưu phụ thuộc. 21. Trình bày về hiện tượng trùng dẫn. 22. Trình bày sơ đồ chỉnh lưu tiristo điều khiển cầu 1 pha khi tải là thuần trở. 23. Trình bày sơ đồ chỉnh lưu tiristo điều khiển cầu 1 pha khi tải là R+L. 24. Trình bày sơ đồ chỉnh lưu tiristo điều khiển cầu 1 pha không đối xứng. 25. Trình bày phương pháp bảo vệ quá áp cho các bộ biến đổi . 26. Trình bày phương pháp bảo vệ ngắn mạch cho các bộ biến đổi . 27. Trình bày phương pháp bảo vệ quá tải cho các bộ biến đổi . 28. Trình bày phương pháp bảo vệ quá nhiệt độ cho các bộ biến đổi . 29. Trình bày phương pháp bảo vệ chống tốc độ tăng dòng điện cho các bộ biến đổi . 30. Trình bày phương pháp bảo vệ chống tốc độ tăng điện áp quá mức cho các bộ biến đổi . 31. Trình bày phương pháp bảo vệ chống tác động tương hỗ cho các bộ biến đổi . 41 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH ĐTT 49 – ĐH 32. Trình bày phương pháp chống nhiễu Radio cho các bộ biến đổi . 33. Nêu các nguyên tắc điều khiển xung. Trình bày nguyên tắc điều khiển thẳng đứng tuyến tính. 34. Nêu các nguyên tăc điều khiển xung. Trình bày nguyên tắc điều khiển thẳng đứng ARCCOS. 35. Trình bày về sự phối hợp công tác giữa các tiristo khi chúng mắc nối tiếp. 36. Trình bày về sự phối hợp công tác giữa các tiristo khi chúng mắc song song. 37. Trình bày về nguyên lý hoạt động của bộ biến tần cầu 1 pha. 38. Trình bày về sơ đồ biến tần chứa ít sóng hài. 39. Trình bày về sự phân loại các bộ nghịch lưu. 40. Trình bày về các đặc điểm của bộ nghịch lưu độc lập. . PHẦN BÀI TẬP ( 50 BÀI) 1. Cho sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt 1 pha với các thông số: U2 = 71V; E = 48V; R = 0,8; f = 50Hz; dòng tải id là liên tục. Biểu thức giải tích: ud  2 2U 2  2  1  cos 2t    3  Tính trị trung bình của dòng tải và xác định giá trị điện cảm L sao cho Ia = 0,1Id. Bài giải : Sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt 1 pha 1/2 chu kỳ. 2 2U 2 2 2 .71  63,92(V )   U  E 63,92  48 Id  d  20( A) R 0,8 Ud  Từ biểu thức giải tích ta có: 4 2U 2 di 4 2U 2 cos 2t  L a ; AC1  3 dt 3 A A ia  C1 cos 2tdt  C1 sin 2t L 2L A I a  C1 ; 2 2L AC1 42,615 L  24(mH ) 2 2I a 2 2 .2.3,14 ua  2. Cho sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt 1 pha với tải là R+E, các thông số: u2  2U 2 sin t ; U2 = 220V; f = 50Hz; E= 120V. a. Tính thời gian mở cho dòng chảy qua mỗi điốt trong một chu kỳ. b. Xác định R sao cho dòng tải có trị trung bình Id = 40A. . 41 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH ĐTT 49 – ĐH . Bài giải : 3. Cho sơ đồ chỉnh lưu điốt 1 pha hai nửa chu kỳ với tải là thuần trở, các thông số: U 2 = 100V; f = 50Hz; R = 0,5. Tính trị trung bình của điện áp chỉnh lưu, trị trung bình của dòng điện tải và dòng chảy qua điốt. Bài giải : 4. Cho sơ đồ chỉnh lưu điốt 3 pha tia với các thông số: U2 = 100V; E= 50V; R = 0,8; f = 50Hz; Biểu thức giải tích: ud  3 6U 2  cos 3t  1   2  4  Bài tập Tính trị trung bình của điện áp tải, trị trung bình của dòng tải, dòng chảy qua điốt và xác định giá trị điện cảm L sao cho Ia = 0,5Id. 5. Cho sơ đồ chỉnh lưu điốt 3 pha cầu với các thông số: U2 = 220V; E= 220V; R = 6; f = 50Hz; Biểu thức giải tích: ud  3 6U 2  2  1  cos 6t    35  Tính trị trung bình của điện áp tải, trị trung bình của dòng tải, dòng chảy qua điốt và xác định giá trị điện cảm L sao cho Ia = 0,3Id. 6. Cho sơ đồ chỉnh lưu 1 pha hai nửa chu kỳ với: kc = U/Um = 0,01; R = 10k; f= 50Hz. Tính điện dung C. 7. Cho sơ đồ chỉnh lưu 3 pha tia với các thông số: kLC= 0,01; f= 50Hz. Tính LC. 8. Cho sơ đồ chỉnh lưu 3 pha cầu với các thông số: kLC= 0,03; f= 50Hz. Tính LC. 9. Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu 1 pha không đối xứng với các thông số: U2 = 100V; R = 1; L = ∞;  = 600. . 41 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH ĐTT 49 – ĐH . Tính trị trung bình của điện áp tải, dòng tải , dòng chảy qua tiristo, dòng chảy qua điốt. 10.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha tia với các thông số: U2 = 220V; f = 50Hz; E = 220V; LC = 1mH; R = 2; L = ∞; a. Xác định góc mở  sao cho công suất do động cơ tái sinh Pd = E.Id = 5kW. b. Tính góc trùng dẫn . 11.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha không đối xứng với các thông số sau: U2 = 110V; R = 1,285; L = ∞; Pd = 12,85kW Xác định góc mở , trị trung bình của dòng tải, trị trung bình của dòng chảy qua tiristo, trị trung bình của dòng chảy qua điốt. 12.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha đối xứng với các thông số: U2 = 220V; XC = 0,3; R = 5; L = ∞; =0. Tính trị trung bình của điện áp tải, dòng tải và góc trùng dẫn . 13.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha tia, mạch tải R+L với các thông số: Ud = 217V; U2 = 190V; f= 50Hz; Id = 866A;  = 0. Tính R, điện cảm chuyển mạch LC và góc trùng dẫn . 14.Một bộ chỉnh lưu điốt cầu 3 pha được nuôi từ nguồn điện xoay chiều có điện áp dây là 380V, thông qua máy biến áp 3 pha nối tam giác- sao. Giả thiết điện áp rơi trên mỗi điốt là 0,7V và dòng điện tải coi như được nắn thẳng Id = 60A. Điện áp trên tải là 300V. Tính trị trung bình của dòng điện chảy qua điốt và điện áp ngược cực đại mà mỗi điốt phải chịu. Bài giải : Trong trường hợp lý tưởng ta có: Ud  3 6U 2  Với trường hợp đang xét: 3 6U 2  2(0,7) 300(V )   300  1,4 128,85(V ) U2  3 6 ' Ud  Trị trung bình của dòng chảy qua điốt. ID  I d 60  20( A) 3 3 Điện áp ngược cực đại đặt lên mỗi điốt: . 41 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH U nm  6U 2  6 .128,85 315,6(V ) ĐTT 49 – ĐH . 15.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo một pha hai nửa chu kỳ với các thông số: U2 = 100V; f= 50Hz; L = 1mH; = 2 3 Viết biểu thức của dòng tải id và xác định góc tắt dòng . Bài giải 16.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 1 pha hai nửa chu kỳ làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc với các thông số: U2 = 200V; E= 180V; f = 50Hz; LC = 1mH; R = 0,2; L = ∞; Id = 200A; Tính góc mở  và góc trùng dẫn . Bài giải: Chỉnh lưu tiristo 1 pha 2 nửa chu kỳ, làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc. Do LC0 nên trị trung bình của điện áp tải: ' U d U d  U   2 2U 2 X I cos   C d   Xác định góc mở . 2 2U 2 X I cos   c d   Id  R R  314.Lc  I d  E   0,2  0,314 200  180 cos   2 2U 2 2 2 200 E  131076 Góc trùng dẫn  cos   cos      X C Id 2U 2 cos     cos   X C Id 0,314.200 cos 131076  0,888 2U 2 2 .200    1520628  20087 17. Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha cầu làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc với các thông sô: . 41 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH ĐTT 49 – ĐH . U2= 239,6V; f = 50Hz; = 145 ; XC =0,3; RC = 0,05; Điện áp rơi trên mỗi tiristo là UT 0 = 1,5 V; với giả thiết dòng điện tải được nắn thẳng id = Id = 60A. Tính E và góc trùng dẫn . Bài giải: Khi các phần tử trong sơ đồ được coi là lý tưởng thì trị trung bình của điện áp tải: Ud  3 6U 2 cos  =2,34.cos   Vì bộ biến đổi làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc nên: ' U d U d  U   2 Rc I d  2U T 3 6 .239,6 3.0,3.60 cos 1450   2.0,05.60  2.1,5  485,28(V )   ' E U d ' Id  ; R 0; E  U d 485,28(V ) R ' Ud  Xác định góc trùng dẫn . Từ phương trình chuyển mạch: cos   cos     2 X C Id 6U 2 cos    cos1450  2.0,3.60  0,88 6 .239,6    15107  607 18.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha tia, trị trung bình của điện áp pha là U = 150V; f= 50Hz, điện cảm và điện trở mỗi pha lần lượt là: L C = 1,2mH; R= 0,07; Giả thiết điện áp rơi trên mối tiristo là UT = 1,5 V và trị trung bình của dòng điện tải là: Id = 30A. Hãy tính trị trung bình của điện áp tải khi các góc mở  là 00; 300;450;600. Bài giải Do góc   60 nên chế độ này là chế độ dòng liên tục nên điện áp được tính đơn giản là Ud=2,34.U2.cos  Điện áp rơi trên tiristo là 1,5(V) Điện áp rơi trên điện trở nguồn xoay chiều: 0,07.30=2,1(V) Điện áp rơi do điện cảm nguồn xoay chiều gây nên (hiện tượng trùng dẫn) . 41 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH 3X I 3.2 .50.1,2.10  3.30 U   c d  5,4(V ) 2 2 ĐTT 49 – ĐH . Biểu thức của điện áp tải: 3 6 .150 cos   1,5  2,1  5,4  2 ' U d 175,43 cos   9 ' Ud  ' U d  f ( ) 0 Ud’(V) 0 166,43 142,93 30 115,04 45 78,71 60 19. Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha cầu làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc, với các thông số: U2= 220V; f = 50Hz; E = 400V; R = 1; L=∞; = 1200 Tính công suất có ích trả về lưới xoay chiều trong hai trường hợp: a. Bỏ qua điện cảm chuyển mạch Lc( LC = 0). b. Khi LC = 2mH. Bài giải: Do dòng điện được san phẳng nên ta tính như ở chế độ liên tục LC = 0 ( không xét hiện tượng trùng dẫn) Biểu thức công suất: Pd = Ud.Id. 3 6U 2 3 6 .220 cos  cos1200  257,3(V )   U  E 400  257,3 Id  d  142,7( A) R 1 Pd  257,3.142,7  36,7(kW ) Ud  Với LC=2mH ( có xét đến hiện tượng trùng dẫn) ' U d U d  U   3X c I d 3 6U 2 cos     3X c   Id  R    E  U d 400  257,3 142,7(V )    ' E U d 142,7 Id   89,18( A) 3X c 3.0,628 1 R   ' U d  257,5  (3.0,002.314.89)  310,9(V ) . 41 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH ĐTT 49 – ĐH . Công suất tác dụng trả về lưới xoay chiều: Pd = Ud’ .Id = -310,9.89,18=-27,67(kW) 20. Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha. Nguồn điện xoay chiều có điện áp dây U d = 415 V, f= 50Hz, LC = 0,9mH. Giả thiết dòng điện tải được nắn thẳng và bỏ qua điện áp rơi trên các tiristo và điện trở nguồn. a. Lập bảng tính trị trung bình của điện áp tải theo góc mở 0 ( 00,100,300,400,600,800) khi dòng điện tải Id = 60A. b. Lập bảng tính trị trung bình của điện áp tải theo dòng điện tải Id ( 0,10,20,30,40,50) khi góc mở = 300 21. Cho sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt 1 pha với các thông số: U2 = 80V; E = 50V; R = 0,8; f = 50Hz; dòng tải id là liên tục. Biểu thức giải tích: ud  2 2U 2  2  1  cos 2t    3  Tính trị trung bình của dòng tải và xác định giá trị điện cảm L sao cho Ia = 0,2Id. 22. Cho sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt 1 pha với tải là R+E, các thông số: u2  2U 2 sin t ; U2 = 240V; f = 60Hz; E= 120V. a. Tính thời gian mở cho dòng chảy qua mỗi điốt trong một chu kỳ. b.Xác định R sao cho dòng tải có trị trung bình Id = 30A. 23.Cho sơ đồ chỉnh lưu điốt 3 pha tia với các thông số: U2 = 120V; E= 60V; R = 0,5; f = 50Hz; Biểu thức giải tích: ud  3 6U 2  cos 3t  1   2  4  Tính trị trung bình của điện áp tải, trị trung bình của dòng tải, dòng chảy qua điốt và xác định giá trị điện cảm L sao cho Ia = 0,5Id. 24.Cho sơ đồ chỉnh lưu điốt 3 pha cầu với các thông số: U2 = 110V; E= 110V; R = 9; f = 50Hz; Biểu thức giải tích: . 41 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH 3 6U 2  2  ud  1  cos 6t    35  ĐTT 49 – ĐH . Tính trị trung bình của điện áp tải, trị trung bình của dòng tải, dòng chảy qua điốt và xác định giá trị điện cảm L sao cho Ia = 0,2Id. 25.Cho sơ đồ chỉnh lưu 1 pha hai nửa chu kỳ với: kc = U/Um = 0,03; R = 15k; f= 50Hz. Tính điện dung C. 26.Cho sơ đồ chỉnh lưu 3 pha tia với các thông số: kLC= 0,05; f= 50Hz. Tính LC. 27.Cho sơ đồ chỉnh lưu 3 pha cầu với các thông số: kLC= 0,04; f= 50Hz. Tính LC. 28.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu 1 pha không đối xứng với các thông số: U2 = 120V; R = 3 ; L = ∞;  = 600. Tính trị trung bình của điện áp tải, dòng tải , dòng chảy qua tiristo, dòng chảy qua điốt. 29.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha tia với các thông số: U2 = 220V; f = 50Hz; E = 220V; LC = 3mH; R = 5; L = ∞; a. Xác định góc mở  sao cho công suất do động cơ tái sinh Pd = E.Id = 4kW. b. Tính góc trùng dẫn . 30.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha không đối xứng với các thông số sau: U2 = 130V; R = 1,585; L = ∞; Pd = 15,85kW Xác định góc mở , trị trung bình của dòng tải, trị trung bình của dòng chảy qua tiristo, trị trung bình của dòng chảy qua điốt. 31.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha đối xứng với các thông số: U2 = 110V; XC = 0,5; R = 5; L = ∞; =0. Tính trị trung bình của điện áp tải, dòng tải và góc trùng dẫn . 32.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha tia, mạch tải R+L với các thông số: Ud = 240V; U2 = 220V; f= 50Hz; Id = 866A;  = 0. Tính R, điện cảm chuyển mạch LC và góc trùng dẫn . . 41 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH ĐTT 49 – ĐH . 33.Một bộ chỉnh lưu điốt cầu 3 pha được nuôi từ nguồn điện xoay chiều có điện áp dây là 380V, thông qua máy biến áp 3 pha nối tam giác- sao. Giả thiết điện áp rơi trên mỗi điốt là 0,5V và dòng điện tải coi như được nắn thẳng Id = 40A. Điện áp trên tải là 280V. Tính trị trung bình của dòng điện chảy qua điốt và điện áp ngược cực đại mà mỗi điốt phải chịu. 34.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 1 pha hai nửa chu kỳ làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc với các thông số: U2 = 220V; E= 200V; f = 50Hz; La = 2mH; R = 0,6; Ld = ∞; Id = 220A; Tính góc mở  và góc trùng dẫn . Bài giải : Do có Ld=  nên ta có dòng là liên tục nên ta có tính toán được như sau U d ' U d  U  = 0,9.cos   X c .I d 2.U 2 Xác định góc mở . X .I 2 2 cos  a d   Id  R    82o9 E cos  cos    g   X a .I d 2.U 2 Thay số ta được : g 27 o 35.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha cầu làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc với các thông sô: . 41 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH ĐTT 49 – ĐH . U2= 240V; f = 50Hz; = 1450; XC =0,5; RC = 0,05; Điện áp rơi trên mỗi tiristo là UT = 1,5 V; với giả thiết dòng điện tải được nắn thẳng id = Id = 40A. Tính E và góc trùng dẫn . Bài giải Khi các phần tử trong sơ đồ được coi là lý tưởng thì trị trung bình của điện áp tải: Ud  3 6U 2 cos  =2,34.U2.cos   Vì bộ biến đổi làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc nên: ' U d U d  U   2 R c I d  2U T 3 6 .240 3.0,5.40 cos 145 0   2.0,05.60  2.1,5  468(V )   ' E U d ' Id  ; R 0; E  U d 468(V ) R ' Ud  Xác định góc trùng dẫn . Từ phương trình chuyển mạch: cos   cos     2X C Id cos    cos145 0  6U 2 2.0,5.40 6 .240  0,87    1510 7  6 0 7 36.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha tia, trị trung bình của điện áp pha là U = 170V; f= 50Hz, điện cảm và điện trở mỗi pha lần lượt là: L C = 1,5mH; RC= 0,07; Giả thiết điện áp rơi trên mối tiristo là UT = 1,5 V và trị trung bình của dòng điện tải là: Id = 30A. Hãy tính trị trung bình của điện áp tải khi các góc mở  là 00; 300;450;600. Bài giải : . 41 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH ĐTT 49 – ĐH . Điện áp rơi trên tiristo là 1,5(V) Điện áp rơi trên điện trở nguồn xoay chiều: 0,07.30=2,1(V) Điện áp rơi do điện cảm nguồn xoay chiều gây nên: U   3 X c I d 3.2 .50.1,5.10  3.30  6,75(V ) 2 2 Biểu thức của điện áp tải: ' 3 6 .170 cos   1,5  2,1  6,75 2 194,9 cos   10,35 Ud  Ud ' ' U d  f ( ) 0 Ud’(V) 184,55 0 157,26 30 126,08 45 184,55 60 37.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha cầu làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc, với các thông số: U2= 110V; f = 50Hz; E = 350V; R = 3; L=∞; = 1200 Tính công suất có ích trả về lưới xoay chiều trong hai trường hợp: a.Bỏ qua điện cảm chuyển mạch Lc( LC = 0). b.Khi LC = 4mH. 38.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha. Nguồn điện xoay chiều có điện áp dây U d = 415 V, f= 50Hz, LC = 0,6mH. Giả thiết dòng điện tải được nắn thẳng và bỏ qua điện áp rơi trên các tiristo và điện trở nguồn. a. Lập bảng tính trị trung bình của điện áp tải theo góc mở 0 ( 00,200,300,450,600,700) khi dòng điện tải Id = 50A. b. Lập bảng tính trị trung bình của điện áp tải theo dòng điện tải Id ( 0,20,25,45,65,85) khi góc mở = 300 Bài giải Điện áp tải: a/ ' U d U d  U  ; Ud’= f() . 41 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH 3 6U 2 415 Ud  cos  ;U 2  239,6(V )  3 ĐTT 49 – ĐH . 3 X c I d 3.2 .50.0,6.10  3.50  9   549,4. cos   9 U   Ud ' 0 Ud’(V) 0 540,4 20 507,2 30 475,7 45 379,4 60 265,7 70 178,9 25 471,2 45 467,6 65 464 85 460,4 b/ Ud’= f(Id) khi = 300 Ud’=475,7 - 0,18.Id Id(A) Ud’(V) 0 475,7 20 472,1 39.Cho sơ đồ chỉnh lưu điốt 3 pha tia với các thông số: U2 = 120V; E= 80V; R = 0,8; f = 50Hz; Biểu thức giải tích: ud  3 6U 2  cos 3t  1   2  4  Tính trị trung bình của điện áp tải, trị trung bình của dòng tải, dòng chảy qua điốt và xác định giá trị điện cảm L sao cho Ia = 0,3Id. Bài giải: Chỉnh lưu điốt 3 pha tia 3 6U 2 3 6 .120  137,5(V ) 2 2.3,14 U  E 137,5  80 Id  d  71,8( A) R 0,8 I 71,8 ID  d  23,9( A) 3 3 Ud  Từ biểu thức giải tích ta có: . 41 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH di 3 6U 2 3 6U 2 3 6.120 ua  cos 3t  L a ; At 3   34,4 8 dt 8 8 A A i a   t 3 cos 3tdt  t 3 sin 3t L 3L At 3 Ia  ; 3 2L At 3 34,4 L  1,2(mH ) 3 2I a 3 2 .314.0,3.71,8 ĐTT 49 – ĐH . 40.Cho sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt 1 pha với các thông số: U2 = 90V; E = 50V; R = 0,8; f = 50Hz; dòng tải id là liên tục. Biểu thức giải tích: ud  2 2U 2  2  1  cos 2t    3  Tính trị trung bình của dòng tải và xác định giá trị điện cảm L sao cho Ia = 0,1Id. 41.Cho sơ đồ chỉnh lưu điốt 3 pha cầu với các thông số: U2 = 120V; E= 120V; R = 3; f = 50Hz; Biểu thức giải tích: ud  3 6U 2  2  1  cos 6t    35  Tính trị trung bình của điện áp tải, trị trung bình của dòng tải, dòng chảy qua điốt và xác định giá trị điện cảm L sao cho Ia = 0,1Id. 42.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha đối xứng với các thông số: U2 = 200V; XC = 0,5; R = 3; L = ∞; =0. Tính trị trung bình của điện áp tải, dòng tải và góc trùng dẫn . 43.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha tia, mạch tải R+L với các thông số: Ud = 200V; U2 = 180V; f= 50Hz; Id = 800A;  = 0. Tính R, điện cảm chuyển mạch LC và góc trùng dẫn . 44.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo một pha hai nửa chu kỳ với các thông số: U2 = 120V; f= 50Hz; L = 3mH; = 2 . 3 Viết biểu thức của dòng tải id và xác định góc tắt dòng . . 41 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH ĐTT 49 – ĐH . 45.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha cầu làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc, với các thông số: U2= 240V; f = 50Hz; E = 350V; R = 1; L=∞; = 1200 Tính công suất có ích trả về lưới xoay chiều trong hai trường hợp: a.Bỏ qua điện cảm chuyển mạch Lc( LC = 0). b.Khi LC = 1mH. Bài giải : Do có L=∞ nên dòng là liên tục ta áp dụng công thức tính dòng liên tục cho chỉnh lưu tiristo 3 pha LC = 0 ( không xét hiện tượng trùng dẫn) Biểu thức công suất: Pd = Ud.Id. 3 6U 2 3 6 .240 cos   cos120 0  275,15(V )   U  E 350  275,15 Id  d  74,85( A) R 1 Pd  275,15.74,85  20,6(kW ) Ud  Với LC=1mH ( có xét đến hiện tượng trùng dẫn) ' U d U d  U   3X c I d 3 6U 2 cos     3X c   Id  R    E  U d 350  275,15 74,85(V )    ' E U d 74,85  68,04( A) 3X c 3.0,314 1 R    275,15  (3.0,001.314.68,04)  339,24(V ) Id  Ud ' Công suất tác dụng trả về lưới xoay chiều: Pd = Ud’ .Id = -339,24.68,04 =-23,08(kW) Nhận xét : như vậy ta thấy rằng điện áp thực tế khi có trùng dẫn sẽ nhỏ hơn 1 lượng chính là giá trị điện áp mất đi do đó chúng ta phải chú ý điều này Công suất trả về chính là công suất của dòng qua tải và điện áp thực tế 46.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha cầu làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc với các thông sô: . 41 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH ĐTT 49 – ĐH . U2= 239V; f = 50Hz; = 145 ; XC =0,3; RC = 0,5; Điện áp rơi trên mỗi tiristo là UT = 0 1,5 V; với giả thiết dòng điện tải được nắn thẳng id = Id = 40A. Tính E và góc trùng dẫn . Khi các phần tử trong sơ đồ được coi là lý tưởng thì trị trung bình của điện áp tải: Ud  3 6U 2 cos   Vì bộ biến đổi làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc nên: ' U d U d  U   2 Rc I d  2U T 3 6 .239 3.0,3.40 cos 1450   2.0,5.40  2.1,5  492,8(V )   ' E U d ' Id  ; R 0; E  U d 492,8(V ) R ' Ud  Xác định góc trùng dẫn . Từ phương trình chuyển mạch: cos   cos     2X C Id cos    cos145 0  6U 2 2.0,3.40 6 .239  0,77    1410  210 47.Cho sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt 1 pha với tải là R+E, các thông số: u2  2U 2 sin t ; U2 = 150V; f = 50Hz; E= 110V. a.Tính thời gian mở cho dòng chảy qua mỗi điốt trong một chu kỳ. b.Xác định R sao cho dòng tải có trị trung bình Id = 60A. Bài giải : Trong mỗi nửa chu kỳ, đường cong ud cắt đường thẳng E tại hai điểm 1, 2 nên 1, 2 sẽ là nghiệm của phương trình: 2U 2 sin 1  E 110 sin 1  0,52 150 2 1 0,54(rad )    21   2.0,54 2,06 2,06  6,5(ms ) 314 Tính R, từ công thức: . 41 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH 2 2U 2  cos 1  . sin 1  Id     R   T  R ĐTT 49 – ĐH . 2 2U 2  cos 1  . sin 1  2 2 .150  0,272  0,169  0,721()    Id   T  60 48.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha tia, trị trung bình của điện áp pha là U = 120V; f= 60Hz, điện cảm và điện trở mỗi pha lần lượt là: L C = 1,5mH; R= 0,06; Giả thiết điện áp rơi trên mối tiristo là UT = 1,5 V và trị trung bình của dòng điện tải là: Id = 35A. Hãy tính trị trung bình của điện áp tải khi các góc mở  là 00; 300;450;600. 49.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha. Nguồn điện xoay chiều có điện áp dây U d = 405 V, f= 50Hz, LC = 0,7mH. Giả thiết dòng điện tải được nắn thẳng và bỏ qua điện áp rơi trên các tiristo và điện trở nguồn. a. Lập bảng tính trị trung bình của điện áp tải theo góc mở 0 ( 00,100,300,400,600,800) khi dòng điện tải Id = 35A. b. Lập bảng tính trị trung bình của điện áp tải theo dòng điện tải Id ( 0,10,20,30,40,50) khi góc mở = 450 50.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha tia với các thông số: U2 = 240V; f = 50Hz; E = 240V; LC = 5mH; R = 5; L = ∞; a. Xác định góc mở  sao cho công suất do động cơ tái sinh Pd = E.Id = 6kW. b. Tính góc trùng dẫn . Bài giải Chỉnh lưu tiristo 3 pha tia. Sơ đồ làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc. Pd 6000  25( A) E 240 ' Ud  E Id  R ' U d U d  U  ; Id  U   3X C I d 2 Từ đó ta có các biểu thức tính như sau: . 41 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH 3X C I d 3 6U 2 ' Ud  cos   2 2   3X C  I d  R  2 3 6U 2   cos   0,349 cos   2 ĐTT 49 – ĐH .   2.3,14   3.5.10  3 2 .50      240  E  25 5      2   3 6 .240      110 0 47 Tính góc trùng dẫn. cos   cos      áp dụng công thức: cos     cos   2X C Id 6U 2 2X C Id 6U 2  0,349  0,0681  0,41    114 0 2  3 0 7 PHẦN BÀI TẬP (50 BÀI) Bài 1 Sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt 1 pha 1/2 chu kỳ. 2 2U 2 2 2 .71  63,92(V )   U  E 63,92  48 Id  d  20( A) R 0,8 Ud  Từ biểu thức giải tích ta có: 4 2U 2 di 4 2U 2 cos 2t  L a ; AC1  3 dt 3 A A ia  C1 cos 2tdt  C1 sin 2t L 2L A I a  C1 ; 2 2L AC1 42,615 L  24(mH ) 2 2I a 2 2 .2.3,14 ua  Bài 2. Trong mỗi nửa chu kỳ, đường cong ud cắt đường thẳng E tại hai điểm 1, 2 nên 1, 2 sẽ là nghiệm của phương trình: . 41 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH 2U 2 sin 1  E ĐTT 49 – ĐH . 120 0,385 220 2 1 0,39(rad ) sin 1     21   2.0,39 2,34 2,34  7,47(ms) 314 Tính R, từ công thức: Id  R 2 2U 2  cos 1  . sin 1     R   T  2 2U 2 Id  cos 1  . sin 1  2 2 .220  0,239  0,144 2,32()    T  40   Bài 3. Sơ đồ chỉnh lưu điốt 1 pha hai nửa chu kỳ: 2 2U 2 2 2 .100  89,17(V )  3,14 U 89,17 Id  d  178,34( A) R 0,5 I 178,34 ID  d  89,17( A) 2 2 Ud  Bài 4. Chỉnh lưu điốt 3 pha tia 3 6U 2 3 6 .100  116,5(V ) 2 2.3,14 U  E 116,5  50 Id  d  83,12( A) R 0,8 I 83,12 ID  d  27,7( A) 3 3 Ud  Từ biểu thức giải tích ta có: 3 6U 2 di 3 6U 2 cos 3t L a ; At 3  8 dt 8 A A ia  t 3 cos 3tdt  t 3 sin 3t L 3L A Ia  t3 ; 3 2L At 3 28,66 L  0,5(mH ) 3 2I a 3 2 .314.0,5.83,12 ua  Bài 5. . 41 BIÊN SOẠN : ĐÀO NGUYÊN KHÁNH ĐTT 49 – ĐH . Chỉnh lưu điốt 3 pha cầu. 3 6U 2 3 6 .220  504,5(V )  3,14 U  E 504,5  220 Id  d  47,4( A) R 6 I 47,4 ID  d  15,8( A) 3 3 Ud  Từ biểu thức giải tích ta có: 6 6U 2 di 6 6U 2 cos 6t  L a ; AC 3  35 dt 35 A A ia  C 3 cos 6tdt  C 3 sin 6t L 6L A Ia  C3 ; 6 2L A 28,8 L  C3  0,76(mH ) 6 2L 6 2 .314.47,4.0,3 ua  Bài 6. Cho sơ đồ chỉnh lưu 1 pha hai nửa chu kỳ. Tính C Áp dụng công thức:  1 1   mx 2.C.R. f (mx 2)  1  0,01  mxC.R. f Biến đổi biểu thức và thay số ta có phương trình bậc 2 như sau: C 2  10  4 C  5.10  11 0 Giải phương trình bậc hai có 2 nghiệm: C1=0 (loại); C2 = 100F Vậy C = 100(F). Bài 7. Sơ đồ chỉnh lưu 3 pha tia: A=0,2; n=3; áp dụng công thức: A ; n  2 LC A 0,2 LC  2 2  22,54.10 6 2 n  k LC 9. 314 0,01 k LC  2 Nếu chọn L = 22,54 mH thì C  22,54.10 6 1000 F 22,54.10  3 Bài 8. Sơ đồ chỉnh lưu 3 pha cầu A= 0,095; n=6 . 41
- Xem thêm -