PHẦN BÀI TẬP chuong 2 potx

PHẦN BÀI TẬP ( CHƯƠNG 2)
1. Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor cầu 1 pha không đối xứng với các thông số:
U
2
= 100V; R = 1Ω; L = ∞; α = 60
0
.
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:
U
2
= 100V; f= 50Hz; L = 1mH; α=2π/3.
Viết biểu thức của dòng tải i
d
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:
U
2
= 200V; E= 180V; f = 50Hz; L
C
= 1mH; R = 0,2Ω; L = ∞; I
d
= 200A;
Tính góc mở α và góc trùng dẫn µ.
4. Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor 3 pha tia với các thông số:
U
2
= 220V; f = 50Hz; E = 220V; L

C
= 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:
U
2
= 220V; X
C
= 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:
U
d
= 217V; U
2
= 190V; f= 50Hz; I
d
= 866A; α = 0. Tính R, điện cảm chuyển
mạch L
C
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:
U
2
= 239,6V; f = 50Hz; α= 145
0

; X
C
=0,3Ω; R
C
= 0,05Ω; Điện áp rơi trên mỗi
thyristor là ∆U
T
= 1,5 V; với giả thiết dòng điện tải được nắn thẳng I
d
= 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: L
C
= 1,2mH; R=
0,07Ω; Giả thiết điện áp rơi trên mỗi thyristor là ∆U
T
= 1,5 V và trị trung
- 1 -
bình của dòng điện tải là: I
d
= 30A.
Hãy tính trị trung bình của điện áp tải khi các góc mở α là 0
0
; 30
0
;45
0
;60
0

.
9. Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor cầu 3 pha. Nguồn điện xoay chiều có điện áp
dây U
d
= 415 V, f= 50Hz, L
C
= 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 α
0
( 0
0
,10
0
,30
0
,40
0
,60
0
,80
0
) khi dòng điện tải I
d
= 60A.
b.
Lập bảng tính trị trung bình của điện áp tải theo dòng điện tải I
d
( 0,10,20,30,40,50) khi góc mở α= 30

0
10.Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor 3 pha tia với các thông số:
U
2
= 220V; f = 50Hz; E = 220V; L
C
= 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:
U
2
= 130V; R = 1,585Ω; L = ∞; P
d
= 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:
U
2
= 110V; X
C
= 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:
U
d

= 240V; U
2
= 220V; f= 50Hz; I
d
= 866A; α = 0. Tính R, điện cảm chuyển
mạch L
C
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:
U
2
= 240V; f = 50Hz; α= 145
0
; X
C
=0,5Ω; R
C
= 0,05Ω; Điện áp rơi trên mỗi
thyristor là ∆U
T
= 1,5 V; với giả thiết dòng điện tải được nắn thẳng i
d
= I
d
=
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
- 2 -

= 170V; f= 50Hz, điện cảm và điện trở mỗi pha lần lượt là: L
C
= 1,5mH;
R= 0,07Ω; Giả thiết điện áp rơi trên mối thyristor là ∆U
T
= 1,5 V và trị
trung bình của dòng điện tải là: I
d
= 30A.
Hãy tính trị trung bình của điện áp tải khi các góc mở α là 0
0
; 30
0
;45
0
;60
0
.
16.Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor 3 pha cầu làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ
thuộc, với các thông số:
U
2
= 110V; f = 50Hz; E = 350V; R = 3Ω; L=∞; α= 120
0
Tính công suất có ích trả về lưới xoay chiều trong hai trường hợp:
a.Bỏ qua điện cảm chuyển mạch L
c
( L
C
= 0).

b.Khi L
C
= 4mH.
17.Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor cầu 3 pha. Nguồn điện xoay chiều có điện áp
dây U
d
= 415 V, f= 50Hz, L
C
= 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 α
0
( 0
0
,20
0
,30
0
,45
0
,60
0
,70
0
) khi dòng điện tải I
d
= 50A.
b.
Lập bảng tính trị trung bình của điện áp tải theo dòng điện tải I

d
( 0,20,25,45,65,85) khi góc mở α= 30
0
18.Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor cầu 3 pha đối xứng với các thông số:
U
2
= 200V; X
C
= 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:
U
d
= 200V; U
2
= 180V; f= 50Hz; I
d
= 800A; α = 0. Tính R, điện cảm chuyển
mạch L
C
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:
U
2
= 240V; f = 50Hz; E = 350V; R = 1Ω; L=∞; α= 120
0
Tính công suất có ích trả về lưới xoay chiều trong hai trường hợp:
a.Bỏ qua điện cảm chuyển mạch L
c

( L
C
= 0).
b.Khi L
C
= 1mH.
21.Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor 3 pha cầu làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ
thuộc với các thông số:
- 3 -
U
2
= 239V; f = 50Hz; α= 145
0
; X
C
=0,3Ω; R
C
= 0,5Ω; Điện áp rơi trên mỗi
thyristor là ∆U
T
= 1,5 V; với giả thiết dòng điện tải được nắn thẳng i
d
= I
d
=
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: L
C

= 1,5mH;
R= 0,06Ω; Giả thiết điện áp rơi trên mối thyristor là ∆U
T
= 1,5 V và trị
trung bình của dòng điện tải là: I
d
= 35A.
Hãy tính trị trung bình của điện áp tải khi các góc mở α là 0
0
; 30
0
;45
0
;60
0
.
23.Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor cầu 3 pha. Nguồn điện xoay chiều có điện áp
dây U
d
= 405 V, f= 50Hz, L
C
= 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 α
0
( 0
0
,10
0

,30
0
,40
0
,60
0
,80
0
) khi dòng điện tải I
d
= 35A.
b.
Lập bảng tính trị trung bình của điện áp tải theo dòng điện tải I
d
( 0,10,20,30,40,50) khi góc mở α= 45
0
24. Cho sơ đồ chỉnh lưu thyristor 3 pha tia với các thông số:
U
2
= 240V; f = 50Hz; E = 240V; L
C
= 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:
U
2

= 110V; R = 1,285Ω; L = ∞; P
d
= 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:
( )
)(55,67
2
1
1
14,3
100.2
cos1
2
2
V
U
U
d
=






+=+=

α
π
- Trị trung bình của dòng tải:
- 4 -
)(55,67
1
55,67
A
R
U
I
d
d
===
- Trị trung bình của dòng chảy qua tiristo:
( ) ( )
)(51,22
360
6018055,67
2
A
I
I
d
T
=
−
=
−
=

π
απ
- Trị trung bình của dòng chảy qua điốt:
( ) ( )
)(45
360
6018055,67
2
A
I
I
d
T
=
+
=
+
=
π
απ
2. Khi T
1
hoặc T
2
mở cho dòng chảy qua tải ta có phương trình:
At
L
U
Attd
L

U
i
dt
di
L
dt
di
LtU
d
dd
+−=+=
==
∫
ω
ω
ωω
ω
ωω
cos
2
sin
2
sin2
22
2
Xác định A.
( )
t
L
U

i
L
U
Ai
tKhi
d
d
ωα
ω
α
ω
π
αω
coscos
2
cos
2
;0
3
2
2
2
−=
==
==
Xác định góc tắt λ
αλ
λω
coscos
0,

=
==
d
itKhi
Phương trình có 2 nghiệm: λ=α (loại); λ=2π-α;
3
4
3
2
2
ππ
πλ
=−=
3. Chỉnh lưu tiristo 1 pha 2 nửa chu kỳ, làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc.
Do L
C
≠0 nên trị trung bình của điện áp tải:
π
α
π
µ
dC
dd
IXU
UUU −=∆−= cos
22
2
'
Xác định góc mở α.
( ) ( )

76131
20022
180200314,02,0
22
.314
cos
cos
22
0
2
2
=
−+
=
−+
=
−+
=
α
ππππ
α
π
α
π
U
EILR
R
IXU
E
I

dc
dc
d
Góc trùng dẫn µ
- 5 -
( )
( )
8720
628152
888,0
200.2
200.314,0
76131cos
2
coscos
2
coscos
0
0
0
2
2
=
=+
=−=−=+
=+−
µ
µα
αµα
µαα

U
IX
U
IX
dC
dC
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
'
'
dC
dd
d
d
d
d
IX
U
UUU
R
EU

I
A
E
P
I
=∆
∆−=
+
=
===
Từ đó ta có các biểu thức tính như sau:
65131
664,0cos
220
2
50.210.3
272,22
220.63
14,3.2
2
3
63
2
cos
2
3
cos
2
63
0

3
2
2
'
=
−=






−








+=






−







+=
−=
−
α
α
π
π
π
π
α
π
α
π
E
X
RI
U
IXU
U
C
d
dC
d
Tính góc trùng dẫn.
áp dụng công thức:

( )
( )
0
0
2
2
2
63133
69,00265,0664,0
6
2
coscos
6
2
coscos
=
=+
−=−−=−=+
=+−
µ
µα
αµα
µαα
U
IX
U
IX
dC
dC
5. Chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha

- 6 -
)(95,48639,97.5.
)(39,97
286,5
86,514
3
)(86,514
14,3
220.63
cos
63
2
3
.
'
2
'
VIRU
A
X
R
U
I
V
U
U
IX
U
IRUUU
dd

C
d
d
d
dC
ddd
===
==
+
=
===
=∆
=∆−=
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
1cos
0
6
2
coscos
=
=−=−=
=
=+−
µ
µ
α
µαα
U
IX
U
IX
dC
dC
6. Chỉnh lưu điốt 3 pha tia, tải là R+L
Do có hiện tượng trùng dẫn (L
C
≠0) nên điện áp chỉnh lưu U
d
’
=217(V)
)(41
866.314.3

326,5.2
)(326,5217
14,3.2
190.63
217
2
63
2
3
)(25,0
866
217
2
'
'
mHL
V
U
UU
IX
U
I
U
R
C
dd
dC
d
d
==

=−=−=−==∆
Ω===
π
ππ
µ
Phương trình chuyển mạch:
( )
817
952,0
190.6
866.10.41.314.2(
1cos
6
2
cos1
0
6
2
coscos
0
6
2
2
=
=−=
=−
=
=+−
−
µ

µ
µ
α
µαα
U
IX
U
IX
dC
dC
7. Khi các phần tử trong sơ đồ được coi là lý tưởng thì trị trung bình của điện áp
tải:
- 7 -
α
π
cos
63
2
U
U
d
=
Vì bộ biến đổi làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc nên:
)(28,485;0;
)(28,4855,1.260.05,0.2
60.3,0.3
145cos
6,239.63
22
'

'
0
'
'
VUER
R
UE
I
VU
UIRUUU
d
d
d
d
Tdcdd
=−==
+
=
−=−−−=
∆−−∆−=
ππ
µ
Xác định góc trùng dẫn µ.
Từ phương trình chuyển mạch:
( )
( )
76
7151
88,0
6,239.6

60.3,0.2
145coscos
6
2
coscos
0
0
0
2
=
=+
−=−=+
=+−
µ
µα
µα
µαα
U
IX
dC
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
3
3
V

IX
U
dc
===∆
−
π
π
π
µ
Biểu thức của điện áp tải:
( )
)(
9cos43,175
4,51,25,1cos
2
150.63
'
'
'
α
α
α
π
fU
U
U
d
d
d
=

−=
++−=
α
0
0 30 45 60
U
d
’
(V) 166,43 142,93 115,04 78,71
9.Điện áp tải:
a/
µ
UUU
dd
∆−=
'
;
U
d
’
= f(α)
- 8 -

2,16cos.45,560
2,16
60.10.9,0.100.2.33
)(6,239
3
415
;cos

63
'
3
2
2
−=
===∆
===
−
α
π
π
π
α
π
µ
d
dc
d
U
IX
U
VU
U
U
α
0
0 10 30 40 60 80
U
d

’
(V) 544,2 525,7 469,1 443,1 264 81,1
b/ U
d
’
= f(I
d
) khi α= 30
0
U
d
’
=485,36 - 0,27.I
d
I
d
(A) 0 10 20 30 40 50
U
d
’
(V) 485,36 482,6 480 477,2 474,5 471,8
- 9 -