Tính trị trung bình của điện áp tải, dòng tải , dòng chảy qua thyristor, dòng chảy qua điốt.. Tính trị trung bình của điện áp tải, dòng tải và góc trùng dẫn µ.. Giả thiết dòng điện tải đ
Trang 1PHẦN BÀI TẬP ( CHƯƠNG 2)
1 Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor cầu 1 pha không đối xứng với các thông số:
U2 = 100V; R = 1Ω; L = ∞; α = 600
Tính trị trung bình của điện áp tải, dòng tải , dòng chảy qua thyristor, dòng chảy qua điốt
2 Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor một pha hai nửa chu kỳ với các thông số như sau:
U2 = 100V; f= 50Hz; L = 1mH; α=2π/3
Viết biểu thức của dòng tải id và xác định góc tắt dòng λ
3 Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor 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 = 0,2Ω; L = ∞; Id = 200A;
Tính góc mở α và góc trùng dẫn µ
4 Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor 3 pha tia với các thông số:
U2 = 220V; f = 50Hz; E = 220V; LC = 1mH; R = 2Ω; L = ∞;
a. Xác định góc mở α sao cho Id=22.72A
b. Tính góc trùng dẫn µ
5 Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor cầu 3 pha đối xứng với các thông số:
U2 = 220V; XC = 0,3Ω; R = 5Ω; L = ∞; α=0
Tính trị trung bình của điện áp tải, dòng tải và góc trùng dẫn µ
6 Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor 3 pha tia, mạch tải R+L với các thông số:
Ud = 217V; U2 = 190V; f= 50Hz; Id = 866A; α = 0 Tính R, điện cảm chuyển mạch LC và góc trùng dẫn µ
7 Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor 3 pha cầu làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc với các thông sô:
U2= 239,6V; f = 50Hz; α= 1450; XC =0,3Ω; RC = 0,05Ω; Điện áp rơi trên mỗi thyristor là ∆UT = 1,5 V; với giả thiết dòng điện tải được nắn thẳng Id = 60A Tính E và góc trùng dẫn µ
8 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: LC = 1,2mH; R= 0,07Ω; Giả thiết điện áp rơi trên mỗi thyristor là ∆UT = 1,5 V và trị trung
Trang 2bình của dòng điện tải là: Id = 30A.
Hãy tính trị trung bình của điện áp tải khi các góc mở α là 00; 300;450;600
9 Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor cầu 3 pha Nguồn điện xoay chiều có điện áp dây Ud = 415 V, f= 50Hz, LC = 0,9mH Giả thiết dòng điện tải được nắn thẳng và bỏ qua điện áp rơi trên các thyristor và điện trở nguồn
a. Lập bảng tính trị trung bình của điện áp tải theo góc mở α0
( 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 α= 300
10.Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor 3 pha tia với các thông số:
U2 = 220V; f = 50Hz; E = 220V; LC = 3mH; R = 5Ω; L = ∞;
a. Xác định góc mở α sao cho Id=18.18A
b. Tính góc trùng dẫn µ
11.Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor cầu 3 pha không đối xứng với các thông số sau:
U2 = 130V; R = 1,585Ω; L = ∞; Pd = 15,85kW
Xác định góc mở α, trị trung bình của dòng tải, trị trung bình của dòng chảy qua thyristor, trị trung bình của dòng chảy qua điốt
12.Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor cầu 3 pha đối xứng với các thông số:
U2 = 110V; XC = 0,5Ω; R = 5Ω; L = ∞; α=0
Tính trị trung bình của điện áp tải, dòng tải và góc trùng dẫn µ
13.Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor 3 pha tia, mạch tải R+L với các thông số:
Ud = 240V; U2 = 220V; f= 50Hz; Id = 866A; α = 0 Tính R, điện cảm chuyển mạch LC và góc trùng dẫn µ
14.Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor 3 pha cầu làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc với các thông sô:
U2= 240V; f = 50Hz; α= 1450; XC =0,5Ω; RC = 0,05Ω; Điện áp rơi trên mỗi thyristor là ∆UT = 1,5 V; với giả thiết dòng điện tải được nắn thẳng id = Id = 40A
Tính E và góc trùng dẫn µ
15.Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor 3 pha tia, trị trung bình của điện áp pha là U
Trang 3= 170V; f= 50Hz, điện cảm và điện trở mỗi pha lần lượt là: LC = 1,5mH; R= 0,07Ω; Giả thiết điện áp rơi trên mối thyristor 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 α là 00; 300;450;600
16.Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor 3 pha cầu làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc, với các thông số:
U2= 110V; f = 50Hz; E = 350V; R = 3Ω; L=∞; α= 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
17.Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor cầu 3 pha Nguồn điện xoay chiều có điện áp dây Ud = 415 V, f= 50Hz, LC = 0,6mH Giả thiết dòng điện tải được nắn thẳng và bỏ qua điện áp rơi trên các thyristor và điện trở nguồn
a. Lập bảng tính trị trung bình của điện áp tải theo góc mở α0
( 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 α= 300
18.Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor cầu 3 pha đối xứng với các thông số:
U2 = 200V; XC = 0,5Ω; R = 3Ω; L = ∞; α=0
Tính trị trung bình của điện áp tải, dòng tải và góc trùng dẫn µ
19.Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor 3 pha tia, mạch tải R+L với các thông số:
Ud = 200V; U2 = 180V; f= 50Hz; Id = 800A; α = 0 Tính R, điện cảm chuyển mạch LC và góc trùng dẫn µ
20.Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor 3 pha cầu làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc, với các thông số:
U2= 240V; f = 50Hz; E = 350V; R = 1Ω; L=∞; α= 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
21.Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor 3 pha cầu làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc với các thông số:
Trang 4U2= 239V; f = 50Hz; α= 1450; XC =0,3Ω; RC = 0,5Ω; Điện áp rơi trên mỗi thyristor là ∆UT = 1,5 V; với giả thiết dòng điện tải được nắn thẳng id = Id = 40A
Tính E và góc trùng dẫn µ
22.Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor 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: LC = 1,5mH; R= 0,06Ω; Giả thiết điện áp rơi trên mối thyristor 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 α là 00; 300;450;600
23.Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor cầu 3 pha Nguồn điện xoay chiều có điện áp dây Ud = 405 V, f= 50Hz, LC = 0,7mH Giả thiết dòng điện tải được nắn thẳng và bỏ qua điện áp rơi trên các thyristor và điện trở nguồn
a. Lập bảng tính trị trung bình của điện áp tải theo góc mở α0
( 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 α= 450
24 Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor 3 pha tia với các thông số:
U2 = 240V; f = 50Hz; E = 240V; LC = 5mH; R = 5Ω; L = ∞;
a. Xác định góc mở α sao cho Id=20A
b. Tính góc trùng dẫn µ
25.Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor cầu 3 pha không đối xứng với các thông số sau:
U2 = 110V; R = 1,285Ω; L = ∞; Pd = 12,85kW
Xác định góc mở α, trị trung bình của dòng tải, trị trung bình của dòng chảy qua thyristor, trị trung bình của dòng chảy qua điốt
GIẢI
1 Chỉnh lưu cầu tiristo 1 pha không đối xứng
- Trị trung bình của điện áp tải:
2
1 1 14 , 3
100 2 cos
1
V
U
+
= +
π
- Trị trung bình của dòng tải:
Trang 5) ( 55 , 67 1
55 , 67
A R
U
- Trị trung bình của dòng chảy qua tiristo:
360
60 180 55 , 67
I
π
α π
- Trị trung bình của dòng chảy qua điốt:
360
60 180 55 , 67
I
π
α π
2 Khi T1 hoặc T2 mở cho dòng chảy qua tải ta có phương trình:
A t L
U A
t td L
U
i
dt
di L dt
di L t
U
d
d d
+
−
= +
=
=
=
ω ω
ω ω
ω ω
cos
2 sin
2
sin
2
2 2
2
Xác định A
L
U
i
L
U A
i
t
Khi
d
d
ω α
ω
α ω
π α
ω
cos cos
2
cos
2
;
0
3 2
2
2
−
=
=
=
=
=
Xác định góc tắt λ
α
λ
λ
ω
cos
cos
0 ,
=
=
t
Khi
Phương trình có 2 nghiệm: λ=α (loại); λ=2π-α;
3
4 3
2
3 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:
π
α π
d
d
I X U
U U
Xác định góc mở α
76
131
200 2 2
180 200 314 , 0 2 , 0 2
2
314 cos
cos 2 2
0
2 2
=
− +
=
− +
=
− +
=
α
π π
π π
α
π
α π
U
E I L R
R
I X U
E
I
d c
d c d
Góc trùng dẫn µ
Trang 6( )
87
20
628
152
888 , 0 200 2
200 314 , 0 76 131 cos 2
cos
cos
2 cos
cos
0
0
0 2
2
=
=
+
=
−
=
−
=
+
= +
−
µ
µ
α
α µ
α
µ α
α
U
I X U
I X
d C
d C
4 Chỉnh lưu tiristo 3 pha tia
Sơ đồ làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc
π
µ
µ
2
3
;
) ( 72 , 22 220 5000
'
'
d C
d
d
d
d
d
d
I X
U
U U
U
R
E U
I
A E
P
I
=
∆
∆
−
=
+
=
=
=
=
Từ đó ta có các biểu thức tính như sau:
65
131
664 , 0
cos
220 2
50 2 10 3 2 72 , 22 220 6 3
14 , 3 2 2
3 6
3
2 cos
2
3 cos 2
6
3
0
3
2
2 '
=
−
=
−
=
+
=
−
=
−
α
α
π
π π
π α
π
α π
E
X R I U
I X U
U
C d
d C d
Tính góc trùng dẫn
áp dụng công thức:
0 0
2 2
2
63 133
69 , 0 0265 , 0 664 , 0 6
2 cos cos
6
2 cos
cos
=
= +
−
=
−
−
=
−
= +
= +
−
µ
µ α
α µ
α
µ α α
U
I X U
I X
d C
d C
5 Chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha
Trang 7) ( 95 , 486 39 , 97 5
.
) ( 39 , 97 286 , 5
86 , 514 3
) ( 86 , 514 14
, 3
220 6 3 cos
6
3
2
3
.
'
2
'
V I
R
U
A X
R
U
I
V
U
U
I
X
U
I R U
U
U
d
d
C
d
d
d
d
C
d d
d
=
=
=
=
= +
=
=
=
=
=
∆
=
∆
−
=
π
α π
π
µ
µ
Tính góc trùng dẫn
áp dụng công thức:
0
2
2
27
891 , 0 220 6
4 , 97 3 , 0 2 1 6
2 1 cos 0
6
2 cos
cos
=
=
−
=
−
=
=
= +
−
µ µ α
µ α α
U
I X
U
I X
d C
d C
6 Chỉnh lưu điốt 3 pha tia, tải là R+L
Do có hiện tượng trùng dẫn (LC≠0) nên điện áp chỉnh lưu Ud’=217(V)
) ( 41 866
.
314
.
3
326
,
5
.
2
) ( 326 , 5 217 14
, 3 2
190 6 3 217 2
6 3 2
3
) ( 25 , 0 866
217
2 '
'
mH L
V
U U
U I
X
U
I
U
R
C
d d d
C
d
d
=
=
=
−
=
−
=
−
=
=
∆
Ω
=
=
=
π
π π
µ
Phương trình chuyển mạch:
8
17
952 , 0 190
6
866 10 41 314
2
(
1
cos
6
2
cos
1
0
6
2 cos
cos
0
6 2
2
=
=
−
=
=
−
=
= +
−
−
µ
µ
µ
α
µ α
α
U
I X
U
I X
d C
d C
7 Khi các phần tử trong sơ đồ được coi là lý tưởng thì trị trung bình của điện áp tải:
Trang 86
Vì bộ biến đổi làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc nên:
) ( 28 , 485
; 0
;
) ( 28 , 485 5
, 1 2 60 05 , 0 2 60 3 , 0 3 145 cos 6 , 239 6
3
2 2
' '
0 '
'
V U
E R R
U
E
I
V U
U I
R U U
U
d
d d
d
T d
c d
d
=
−
=
=
+
=
−
=
−
−
−
=
∆
−
−
∆
−
=
π π
µ
Xác định góc trùng dẫn µ
Từ phương trình chuyển mạch:
7
6
7
151
88 , 0 6 , 239 6
60 3 , 0 2 145 cos
cos
6
2 cos
cos
0
0
0 2
=
=
+
−
=
−
=
+
= +
−
µ
µ
α
µ
α
µ α
α
U
I
8 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:
) ( 4 , 5 2
30 10 2 , 1 50 2 3 2
V I
X
π
π π
µ
Biểu thức của điện áp tải:
) (
9 cos 43
,
175
4 , 5 1 , 2 5 , 1 cos 2
150 6
3
'
'
'
α
α
α π
f
U
U
U
d
d
d
=
−
=
+ +
−
=
9.Điện áp tải:
a/ U d' =U d − ∆Uµ
;
Ud’= f(α)
Trang 9560 , 45 cos 16 , 2
2 , 16 60 10 9 , 0 100 2 3 3
) ( 6 , 239 3
415
; cos 6
3
'
3 2
2
−
=
=
=
=
∆
=
=
=
−
α
π
π π
α π
µ
d
d c d
U
I X
U
V U
U U
b/ Ud’= f(Id) khi α= 300
Ud’=485,36 - 0,27.Id