50 bài tập điện tử công suất có đáp án

Ôn Thi Các Môn Trong Chuyên Ngành Cơ Điện Tử . Kỹ Thuật Lập Trình Plc. Kỹ Thuật Điều Khiển Scada Tự Động Hóa Quá Trình Sản Xuất Hệ Thống Cơ Điện Tử Hệ Thống Truyền Động Điện Kỹ Thuật Điều Khiển Tự Động Điện Tử Công Suất Kỹ Thuật Điều Khiển Vi Xử Lý Quản Lý Bảo Trì Công Nghiệp Đây Là Hệ Thống Bài Tập + Đề Cương Ôn Thi Các Môn

Trang 1

Điện Tử Công Suất Ngoc Son IUH

2 2

Tính trị trung bình của dòng tải và xác định giá trị điện cảm L sao cho Ia = 0,1Id

2 Cho sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt 1 pha với tải là R+E, các thông số:

t U

u2  2 2sin  ; 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

3 Cho sơ đồ chỉnh lưu điốt 1 pha hai nửa chu kỳ với tải là thuần trở, các thông số: U2 = 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

4 Cho sơ đồ chỉnh lưu điốt 3 pha tia với các thông số:

Trang 2

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:

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

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 

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 

Trang 3

17 Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha cầu làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc với các thông sô:

U2= 239,6V; f = 50Hz; = 1450; XC =0,3; 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 = 60A

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

20 Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 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 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:

2 2

22 Cho sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt 1 pha với tải là R+E, các thông số:

t U

u2  2 2sin  ; 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

Trang 4

Tính trị trung bình của điện áp tải, dòng tải , dòng chảy qua tiristo, dòng chảy qua điốt

Trang 5

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

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:

a.Bỏ qua điện cảm chuyển mạch Lc( LC = 0)

b.Khi LC = 4mH

Trang 6

2 2

41 Cho sơ đồ chỉnh lưu điốt 3 pha cầu với các thông số:

Trang 7

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 

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

a.Bỏ qua điện cảm chuyển mạch Lc( LC = 0)

u2  2 2sin  ; 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

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: LC = 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

Trang 8

,0

4892,63

)(92,6371.222

A R

E U

I

V

U U

615 , 42 2

2

; 2

2

2 sin 2 2

cos

3

2 4

; 2

cos 3

2

4

1 1

2 1

2

mH I

A tdt L

A

i

U A

dt

di L t

U u

a C

C

a

C C

a

C a a

34

,

2

34,239,0.22

)(39

,

0

385,02220

120sin

sin

2

1 1

1

1 2

ms rad

E U

Trang 9

0,239 0,144 2,32( )40

220.22sin

.cos

2

sin.cos

2

1 1

2

1 1

U R

T R

U I

34 , 178 2

) ( 34 , 178 5

, 0

17 , 89

) ( 17 , 89 14

, 3

100 2 2 2

U

I

V

U U

12,833

)(12,838

,0

505,116

)(5,11614

,3.2

100.632

E U

I

V

U U

66,282

3

;2

3

3sin3

3cos

8

63

;3

cos8

6

3

3 3

2 3

2

mH I

A tdt L

A

i

U A

dt

di L t

U u

a t

t a

t t

a

t

a a

Trang 10

4,473

)(4,476

2205,504

)(5,50414

,3

220.636

E U

I

V

U U

8,282

6

;26

6sin6

6cos

35

66

;6

cos35

66

3 3

2 3

2

mH L

A tdt L

A

i

U A

dt

di L t

U u

C

C a

C C

a

C

a a

1

2

11

m

f R C m f R C m

Biến đổi biểu thức và thay số ta có phương trình bậc 2 như sau:

0 10 5

2 2

10.54,2201,0314.9

2,0

A LC

LC n

A k



Nếu chọn L = 22,54 mH thì C 1000F

10.54,22

3

6



Trang 11

Bài 8

Sơ đồ chỉnh lưu 3 pha cầu A= 0,095; n=6

2 2

10.2,8903,0314.36

095,0

A LC

LC n

A k



10.2,89

Chỉnh lưu cầu tiristo 1 pha không đối xứng

- Trị trung bình của điện áp tải:

2

1 1 14 , 3

100 2 cos

55,67

A R

60 180 55 , 67

Chỉnh lưu tiristo 3 pha tia

Sơ đồ làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc





23

;

)(72,22220

5000

'

d C

U U

U

R

E U

I

A E

Trang 12

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 '

I U

I X U

U

C d

d C d

2

63133

69,00265,0664,06

2coscos

6

2cos

I X

d C

,1

12850

285,1

cos15,128cos

12

P R R

5 , 128

A R

Trang 13

)(95,48639

,97.5

)(39,97286,5

86,5143

)(86,51414

,3

220.63cos

V I

R

U

A X

U

I R U U

d d

4,97.3,0.216

21cos0

6

2cos

U

I X

d C

Bài 13

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

, 3 2

190 6 3 217 2

6 3 2

3

) ( 25 , 0 866

217

2 '

'

mH L

V

U U

U I

952,0190

.6

866.10.41.314.2(1cos

6

2cos

10

6

2cos

cos

0

6 2

U

I X

d C

Trang 14

4,1300

)(300)

7,0(26

3

2

2 '

V U

, 128 6

U A

t td L

U

i

dt

di L dt

di L t

U

d

d d

2

sin

2

2 2

2

Bài 16

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:

Trang 15

I X U

U U

180 200 314 , 0 2 , 0 2

2

314 cos

cos 2 2

0

2 2

R

I X U

E

I

d c

888,0200.2

200.314,076131cos2

coscos

2cos

I X

d C

;0

;

)(28,4855

,1.260.05,0.260.3,0.3145cos6,239.63

22

' '

0 '

'

V U

E R

R

U E

I

V U

U I

R U

U

d

d d

d

T d

c d

88,06,239.6

60.3,0.2145coscos

6

2cos

cos

0

0 2

Trang 16

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:

)(4,52

30.10.2,1.50.2.32

V I

9 cos 43 , 175

4 , 5 1 , 2 5 , 1 cos 2

150 6

LC = 0 ( không xét hiện tượng trùng dẫn)

Biểu thức công suất: Pd = Ud.Id

)(7,367

,142.3,257

)(7,1421

3,257400

)(3,257120

cos220.63cos6

kW P

A R

E U

I

V

U U

89.314.002,0.3(5,257

)(18,89628,0.31

7,1423

)(7,1423,2574003

3cos6

3

'

2 '

V U

A X

R

U E

I

V U

E

X R

I

I X U

U U

U

d

c

d d

d

c d

d c d

Trang 17

.45,560

2,1660.10.9,0.100.2.33

)(6,2393

415

;cos6

3

'

3 2

U

I X U

V U

U U

,0

503,71

)(3,7180.222

A R

E U

I

V

U U

5 , 47 2

2

; 2

2

2 sin 2

2 cos

5 , 47

3

80 2 4 3

2 4

; 2

cos 3

2

4

1 1

2 1

2

mH I

A tdt L

A

i

U A

dt

di L t

U u

a C

C

a

C C

a

C a a

Trang 18

42

,

2

42,236,0.22

)(36

,

0

357,02240

120sin

sin

2

1 1

1

1 2

ms rad

E U

240 2 2 sin

cos

2

sin cos

2

1 1

2

1 1

U

R

T R

U I

1553

)(1555

,0

605,137

)(5,13714

,3.2

120.632

E U

I

V

U U

4,342

3

;2

3

3sin3

3cos

4,34

8

120.638

63

;3

cos8

6

3

3 3

2 3

2

mH I

A tdt L

A

i

U A

dt

di L t

U u

a t

t a

t t

a

t

a a

Trang 19

) ( 26 , 5 3

8 , 15 3

) ( 8 , 15 9

110 2

, 252

) ( 2 , 252 14

, 3

110 6 3 6

E U

I

V

U U

4,142

6

;26

6sin6

6cos

4,14

35

110.6635

66

;6

cos35

66

3 3

2 3

2

mH I

A tdt L

A

i

U A

dt

di L t

U u

a C

C a

C C

a

C

a a

(

03 , 0

.

1

2

1 1

m

f R C m f R C m

Biến đổi biểu thức và thay số ta có phương trình bậc 2 như sau:

0 1 10

3 3510

,

C C

Giải phương trình bậc hai có 2 nghiệm: C1=2.10-5 (F); C2 = 3,4.10-7(F)

Bài 26

Sơ đồ chỉnh lưu 3 pha tia: A=0,2; n=3;

áp dụng công thức:

Trang 20

 2 62

2

2 2

10.5,405,0314.9

2,0

A LC

LC n

A k



10 5 , 4

2 2

10.9,6604,0314.36

095,0

A LC

LC n

A k



10.9,66

Chỉnh lưu cầu tiristo 1 pha không đối xứng

- Trị trung bình của điện áp tải:

2

1 1 14 , 3

120 2 cos

25,80

A R

6018075,26

Chỉnh lưu tiristo 3 pha tia

Sơ đồ làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc

Trang 21





2 3

;

) ( 1 , 18 220

4000

'

d C

d d

d

I X U

U U

U

R

E U

I

A E

696,0cos

2202

50.210.3.321,18220.63

14,3.22

36

3

2cos

2

3cos

2

63

0

3

2

2 '

I U

I X U

U

C d

d C d

4139

760,0220

.6

1,18.314.10.3.2696,06

2cos

cos

6

2cos

I X

d C

;06

,

0

cos

5,158cos

1

149

)(5,158585

,1

15850

585,1

cos1149cos

12

P R R

Trang 22

Trị trung bình của dòng tải: 100 ( )

585 , 1

5 , 158

A R

U

Trị trung bình chảy qua điốt và tiristo

) ( 3 , 33 3

,46.5

)(1,4647

,5

2,2523

)(2,25214

,3

110.63cos

V I

R

U

A X

U

I R U

d d

1,46.5,0.216

21cos0

6

2cos

U

I X

d C

Bài 32

)(09,0866

314

3

2,12

2

)(2,1224014

,3.2

220.632402

632

3

)(27,0866

240

2 '

'

mH L

V

U U

U I X

Trang 23

885

073,0220

.6

866.09,0.314.21cos

6

2cos

10

6

2cos

U

I X

d C

1226

3

1280

)(280)

5,0(26

3

2

2 '

V U

, 122 6

Bài 34

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:

I X U

U U

U '     2 2 2 cos 

Xác định góc mở 

Trang 24

   

982

220.22

20022010

.2.3146

,02

2

.314cos

cos2

2

0

3

2 2

L R

R

I X U

E

I

d c

d c d

27

955

56,0220

.2

220.628,0982cos2

coscos

2cos

I X

d C

;0

;

)(4685

,1.260.05,0.240.5,0.3145cos240.63

22

' '

0 '

'

V U

E R

R

U E

I

V U

U I

R U

U

d

d d

d

T d

c d

87,0240

.6

40.5,0.2145coscos

6

2cos

Trang 25

Điện Tử Công Suất Ngoc Son IUH 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:

) ( 75 ,

6 2

30 10 5 , 1 50 2 3 2

35 , 10 cos

9 , 194

75 , 6 1 , 2 5 , 1 cos

2

170 6 3

)(4,96,74.1,126

)(6,743

1,126350

)(1,126120

cos110.63cos6

kW P

A R

E U

I

V

U U

, 233 10 4 314 3 120 cos 110 6 3

) ( 9 , 233 1 , 126 350 3

3 cos 6

3

3 /

2 '

V U

E

X R

I

I X U

U U

U

d

d c

d

d c d

Trang 26

a/ U d' U d  U

;

Ud ’= f()

9cos.4,549

950.10.6,0.50.2.33

)(6,2393

415

;cos6

3

'

3

2 2

U

I X U

V U

U U

Ud ’(V) 540,4 507,2 475,7 379,4 265,7 178,9 b/ Ud ’= f(Id) khi = 300

8,713

)(8,718

,0

805,137

)(5,13714

,3.2

120.632

E U

I

V

U U

4,342

3

;2

3

3sin3

3cos

4,348

120.638

63

;3

cos8

6

3

3 3

2 3

2

mH I

A tdt L

A

i

U A

dt

di L t

U u

a t

t a

t t

a

t

a a

Trang 27

)(8,378

,0

5025,80

)(25,8090.222

A R

E U

I

V

U U

5,532

2

;2

2

2sin2

2cos

5,533

90.243

24

;2

cos3

24

1 1

2 1

2

mH I

A tdt L

A

i

U A

dt

di L t

U u

a C

C a

C C

a

C

a a

7,513

)(7,513

12015,275

)(15,27514

,3

120.636

E U

I

V

U U

7,152

6

;2

6

6sin6

6cos

7,15

35

120.6635

66

;6

cos35

6

3 3

2 3

2

mH I

A tdt L

A

i

U A

dt

di L t

U u

a C

C

a

C C

a

C

a a

Trang 28

) ( 39 , 396 13

, 132 3

) ( 13 , 132 47

, 3

5 , 458 3

) ( 5 , 458 14

, 3

200 6 3 cos

V I

R

U

A X

U

I R U

d d

.6

13,132.5,0.216

21cos0

6

2cos

U

I X

d C

Bài 43

) ( 053 , 0 800 314

.

3

36 , 6

.

2

) ( 36 , 6 200 14

, 3 2

180 6 3 200 2

6 3 2

3

) ( 25 , 0 800 200

2 '

'

mH L

V

U U

U I

C d

Trang 29

0

3 2

2

86

061 ,

0 180

6

) 800 10 053 , 0 314 2 ( 1 cos

6

2 cos

1 0

6

2 cos

U

I X

d C

Bài 44

Khi T1 mở cho dòng chảy qua 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

2

sin

2

2 2

2

2  

   

Bài 45

)(6,2085

,74.15,275

)(85,741

15,275350

)(15,275120

cos240.63cos6

kW P

A R

E U

I

V

U U

Trang 30

Với LC=1mH ( có xét đến hiện tượng trùng dẫn)

) ( 24 , 339 )

04 , 68 314 001 , 0 3 ( 15 , 275

) ( 04 , 68 314 , 0 3 1

85 , 74 3

) ( 85 , 74 15 , 275 350 3

3 cos 6

3

'

2 '

V U

A X

R

U E

I

V U

E

X R

I

I X U

U U

U

d

c

d d

d c

d

d c d

; 0

;

) ( 8 , 492 5

, 1 2 40 5 , 0 2 40 3 , 0 3 145 cos 239 6 3

2 2

' '

0 '

'

V U

E R

R

U E

I

V U

U I

R U

U

d

d d

d

T d

c d

21

141

77,0239.6

40.3,0.2145coscos

6

2cos

Định dạng
Số trang	33
Dung lượng	420,81 KB