BÀI TẬP VÀ ĐÁP ÁN MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT 1

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 )
π
π
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 2ωt = L a ; AC1 =
3π
dt
3π
A
A
ia = ∫ C1 cos 2ωtdt = C1 sin 2ωt
L
2ωL
AC1

Ia =
;
2 2ωL
AC1
42,615
L=
=
= 24(mH )
2 2ωI a 2 2 .2.3,14
ua =

Bài 2.
Trong mỗi nửa chu kỳ, đường cong ud cắt đường thẳng E tại hai điểm θ1,
θ2 nên θ1, θ2 sẽ là nghiệm của phương trình:
2U 2 sin θ1 = E
120
= 0,385
220 2
θ1 = 0,39(rad )
sin θ1 =

ωτ = π − 2θ1 = π − 2.0,39 = 2,34
2,34
τ=
= 7,47( ms)
314

Tính R, từ công thức:
Id =

2 2U 2  cos θ1 τ . sin θ1 
−


R  π
T 

R=

2 2U 2  cos θ1 τ . sin θ1  2 2 .220
( 0,239 − 0,144) = 2,32(Ω)
−

=
Id  π
T 
40

Bài 3.
Sơ đồ chỉnh lưu điốt 1 pha hai nửa chu kỳ:

-1-


2 2U 2 2 2 .100
=
= 89,17(V )
π
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 )
2π
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 3ωt = L a ; At 3 =
8π
dt
8π
A
A
ia = ∫ t 3 cos 3ωtdt = t 3 sin 3ωt
L
3ωL
At 3
Ia =
;
3 2ωL
At 3
28,66
L=
=
= 0,5(mH )
3 2ωI a 3 2 .314.0,5.83,12
ua =

Bài 5.
Chỉnh lưu điốt 3 pha cầu.
3 6U 2 3 6 .220
=
= 504,5(V )
π
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 6ωt = L a ; AC 3 =
35π
dt

35π
A
A
ia = ∫ C 3 cos 6ωtdt = C 3 sin 6ωt
L
6ωL
AC 3
Ia =
;
6 2ωL
AC 3
28,8
L=
=
= 0,76(mH )
6 2ωL 6 2 .314.47,4.0,3
ua =

-2-


Bài 6.
Cho sơ đồ chỉnh lưu 1 pha hai nửa chu kỳ. Tính C
Áp dụng cơng thức:

1
1 −
 m 2.C.R. f
x


(mx = 2)


1

 m C.R. f = 0,01
 x

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 = 100µF
Vậy C = 100(µF).
Bài 7.
Sơ đồ chỉnh lưu 3 pha tia: A=0,2; n=3;
áp dụng công thức:
A
;
n ω 2 LC
A
0,2
LC = 2 2
=
= 22,54.10− 6
2
n ω k LC 9.( 314) 0,01

k LC =

2

Nếu chọn L = 22,54 mH thì C =

22,54.10−6
= 1000µF
22,54.10 − 3

Bài 8.
Sơ đồ chỉnh lưu 3 pha cầu A= 0,095; n=6
A
;
n ω 2 LC
A
0,095
LC = 2 2
=
= 89,2.10− 6
2
n ω k LC 36.( 314 ) 0,03

k LC =

2

Nếu chọn L = 89,2 mH thì C =

89,2.10−6
= 1000µF
89,2.10− 3

Bài 9.
Chỉnh lưu cầu tiristo 1 pha khơng đối xứng
- Trị trung bình của điện áp tải:
Ud =

2U 2
(1 + cosα ) = 2.100 1 + 1  = 67,55(V )


π
3,14  2 

- Trị trung bình của dòng tải:
Id =

U d 67,55
=
= 67,55( A)
R
1

- Trị trung bình của dịng chảy qua tiristo:
IT =

I d ( π − α ) 67,55(180 − 60 )
=
= 22,51( A)
2π
360

- Trị trung bình của dịng chảy qua điốt:
-3-


IT =

I d ( π + α ) 67,55(180 + 60 )
=
= 45( A)
2π
360

Bài 10.
Chỉnh lưu tiristo 3 pha tia.
Sơ đồ làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc.
Pd 5000
=
= 22,72( A)
E
220
'
U +E
Id = d
R
'
U d = U d − ∆U µ ;
Id =

∆U µ =

3X C Id
2π

Từ đó ta có các biểu thức tính như sau:
'

Ud =

3 6U 2
3X C Id
cos α −
2π
2π

cos α =

2π
3 6U 2



 

3X C 
2.3,14 
3.10 − 32π .50 
 − 220
Id  R +
22,72 2 +
 − E =





2π 
2π
 
 3 6 .220 




cos α = −0,664

α = 131065

Tính góc trùng dẫn.
cos α − cos( α + µ ) =

2 X C Id
6U 2
2X I

C d
áp dụng công thức: cos( α + µ ) = cos α − 6U = −0,664 − 0,0265 = −0,69
2

α + µ = 133063
µ = 20

Bài 11.
Sơ đồ chỉnh lưu cầu tiristo 3 pha không đối xứng.
- Xác định góc mở α
Pd = U d I d

3 6U 2
(1 + cosα ) = 128,5(1 + cos α )
2π
P
12850
Ud = Id R = R
= 1,285.
= 128,5(V )
R
1,285
Ud =

128,5(1 + cos α ) = 128,5
π
cos α = 0;α =
2

U

128,5

Trị trung bình của dịng tải: I d = Rd = 1,285 = 100( A)
Trị trung bình chảy qua điốt và tiristo.
-4-

IT = I d =

I d 100
=
= 33,3( A)
3
3

Bài 12.
Chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha
'

U d = U d − ∆U µ = R.I d
3X C Id
2π
3 6U 2
3 6 .220
Ud =
cos α =
= 514,86(V )
π
3,14
Ud
514,86
Id =
=
= 97,39( A)
3X C
5,286

R+
π
'
U d = R.I d = 5.97,39 = 486,95(V )
∆U µ =

Tính góc trùng dẫn.
cos α − cos( α + µ ) =

áp dụng công thức:

2 X C Id
6U 2

α =0
cos µ = 1 −

2X C Id
2.0,3.97,4
=1−
= 0,891
6U 2
6 .220

µ = 27 0

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)
'

R=

U d 217
=
= 0,25(Ω)
Id
866

3X C Id
3 6U 2
3 6 .190
'
= Ud − Ud =
− 217 =
− 217 = 5,326(V )
2π
2π
2.3,14
2π .5,326
LC =
= 41(mH )
3.314.866

∆U µ =

Phương trình chuyển mạch:
cos α − cos( α + µ ) =

2 X C Id

6U 2

α =0
1 − cos µ =

2 X C Id
6U 2

cos µ = 1 −

(2.314.41.10− 6.866
= 0,952
6 .190

µ = 17 08

-5-


Bài 14.
Trong trường hợp lý tưởng ta có:
3 6U 2
π

Ud =

Với trường hợp đang xét:
3 6U 2
− 2(0,7) = 300(V )
π

( 300 + 1,4)π = 128,85(V )
U2 =
3 6
'

Ud =

Trị trung bình của dịng chảy qua điốt.
ID =

I d 60
=
= 20( A)
3
3

Điện áp ngược cực đại đặt lên mỗi điốt:
U nm = 6U 2 = 6 .128,85 = 315,6(V )

Bài 15.
Khi T1 mở cho dịng chảy qua ta có phương trình:
2U 2 sin ωt = L

did
di
= ωL d
dt
dt

2U 2

2U 2
sin ωtdωt + A = −
cos ωt + A
ωL
ωL

id = ∫

Xác định A.

2π
3
2U 2
id = 0; A =
cos α
ωL
2U 2
( cos α − cos ωt )
id =
ωL
Khiωt = α =

Xác định góc tắt λ
Khiωt = λ , id = 0

cos λ = cos α

Phương trình có 2 nghiệm: λ=α (loại); λ=2π-α; λ = 2π −

2π 4π

=
3
3

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:
'

U d = U d − ∆U µ =

2 2U 2
X I
cos α − C d
π
π

Xác định góc mở α.

-6-


2 2U 2
X I
cos α − c d
π
π
Id =
R

( πR + 314.Lc ) I d − πE = ( 0,2π + 0,314) 200 − 180π
cos α =
2 2U 2
2 2 200
E+

α = 131076

Góc trùng dẫn µ
cos α − cos( α + µ ) =

X C Id
2U 2

cos( α + µ ) = cos α −

X C Id
0,314.200
= cos131076 −
= 0,888
2U 2
2 .200

α + µ = 1520628
µ = 20087

Bài 17.
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 α
π

Vì bộ biến đổi làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc nên:
'

U d = U d − ∆U µ − 2 Rc I d − 2∆U T
3 6 .239,6
3.0,3.60
cos145 0 −
− 2.0,05.60 − 2.1,5 = −485,28(V )
π
π
'
E +Ud
'
Id =
; R = 0; E = −U d = 485,28(V )
R
'

Ud =

Xác định góc trùng dẫn µ.
Từ phương trình chuyển mạch:
cos α − cos( α + µ ) =

2 X C Id

6U 2

cos( α + µ ) = cos1450 −

2.0,3.60
= −0,88
6 .239,6

α + µ = 15107
µ = 60 7

Bài 18.
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 µ =

3 X c I d 3.2π .50.1,2.10 −3.30
=
= 5,4(V )
2π
2π

-7-


Biểu thức của điện áp tải:
3 6 .150
cos α − (1,5 + 2,1 + 5,4 )
2π

'
U d = 175,43 cos α − 9
'

Ud =

U d = f (α )
'

α0
Ud’(V)

0
166,43

30
142,93

45
115,04

Bài 19.
LC = 0 ( không xét hiện tượng trùng dẫn)
Biểu thức công suất: Pd = Ud.Id.
3 6U 2
3 6 .220
cos α =
cos1200 = −257,3(V )
π
π

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 µ =

3X c I d
3 6U 2
cos α −
π
π

3X c 

Id  R +
 = E + U d = 400 − 257,3 = 142,7(V )
π 

'

E +Ud

142,7
Id =
=
= 89,18( A)
3X c
3.0,628
1+
R+
π
π
'
U d = −257,5 − (3.0,002.314.89) = −310,9(V )

Công suất tác dụng trả về lưới xoay chiều:
Pd = Ud’ .Id = -310,9.89,18=-27,67(kW)
Bài 20.
Điện áp tải:
'
a/ U d = U d − ∆U µ ;
Ud’= f(α)

-8-

60
78,71


3 6U 2
415
cos α ;U 2 =

= 239,6(V )
π
3
3 X c I d 3.2π .100.0,9.10 − 3.60
∆U µ =
=
= 16,2
π
π
'
U d = 560,45. cos α − 16,2
Ud =

α0
Ud’(V)

0
544,2

10
525,7

30
469,1

40
443,1

60
264

80
81,1

20
480

30
477,2

40
474,5

50
471,8

b/ Ud’= f(Id) khi α= 300
Ud’=485,36 - 0,27.Id
Id(A)
Ud’(V)

0
485,36

10
482,6

Bài 21.
Sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt 1 pha 1/2 chu kỳ.
2 2U 2 2 2 .80

=
= 71,3(V )
π
π
U − E 71,3 − 50
Id = d
=
= 26,6( A)
R
0,8

Ud =

Từ biểu thức giải tích ta có:
di
4 2U 2
4 2U 2 4. 2 .80
cos 2ωt = L a ; AC1 =
=
= 47,5
3π
dt
3π
3.π
A
A
i a = ∫ C1 cos 2ωtdt = C1 sin 2ωt
L
2ωL
AC1

Ia =
;
2 2ωL
AC1
47,5
L=
=
= 10(mH )
2 2ωI a 2 2 .5,32.314
ua =

Bài 22.
Trong mỗi nửa chu kỳ, đường cong ud cắt đường thẳng E tại hai điểm θ1,
θ2 nên θ1, θ2 sẽ là nghiệm của phương trình:
2U 2 sin θ1 = E
sin θ1 =

120

240 2
θ1 = 0,36(rad )

= 0,357

ωτ = π − 2θ1 = π − 2.0,36 = 2,42
2,42
τ=
= 7,7(ms)
314

Tính R, từ cơng thức:
-9-


 cos θ1 τ . sin θ1 
−


T 
 π

Id =

2 2U 2
R

R=

2 2U 2  cos θ1 τ . sin θ1  2 2 .240
( 0,297 − 0,137 ) = 3,58(Ω)
−

=
Id  π
T 
30

Bài 23.
Chỉnh lưu điốt 3 pha tia
3 6U 2 3 6 .120

=
= 137,5(V )
2π
2.3,14
U − E 137,5 − 60
Id = d
=
= 155( A)
R
0,5
I
155
ID = d =
= 51,6( A)
3
3

Ud =

Từ biểu thức giải tích ta có:
di
3 6U 2
3 6U 2 3 6 .120
cos 3ωt = L a ; At 3 =
=
= 34,4
8π
dt
8π
8.π

A
A
i a = ∫ t 3 cos 3ωtdt = t 3 sin 3ωt
L
3ωL
At 3
Ia =
;
3 2ωL
At 3
34,4
L=
=
= 0,33(mH )
3 2ωI a 3 2 .314.0,5.155
ua =

Bài 24
Chỉnh lưu điốt 3 pha cầu.
3 6U 2 3 6 .110
=
= 252,2(V )
π
3,14
U − E 252,2 − 110
Id = d
=
= 15,8( A)
R
9

I
15,8
ID = d =
= 5,26( A)
3
3

Ud =

Từ biểu thức giải tích ta có:
di
6 6U 2
6 6U 2 6 6 .110
cos 6ωt = L a ; AC 3 =
=
= 14,4
35π
dt
35π
35.π
A
A
i a = ∫ C 3 cos 6ωtdt = C 3 sin 6ωt
L
6ωL
AC 3
Ia =
;
6 2ωL
AC 3

14,4
L=
=
= 1,72(mH )
6 2ωI a 6 2 .314.15,8.0,2
ua =

- 10 -


Bài 25
Cho sơ đồ chỉnh lưu 1 pha hai nửa chu kỳ. Tính C
Áp dụng cơng thức:

1
1 −
 m 2.C.R. f
x

(m x = 2)


1

 m C.R. f = 0,03
 x

Biến đổi biểu thức và thay số ta có phương trình bậc 2 như sau:
1,351011 C 2 − 3.10 −6 C + 1 = 0

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:
A
;
n ω 2 LC
A
0,2
LC = 2 2
=
= 4,5.10 −6
2
n ω k LC 9.( 314) 0,05

k LC =

2

Nếu chọn L = 4,5 mH thì C =

4,5.10 −6
= 1000µF
4,5.10 −3

Bài 27
Sơ đồ chỉnh lưu 3 pha cầu A= 0,095; n=6
A
;
n ω 2 LC

A
0,095
LC = 2 2
=
= 66,9.10 −6
2
n ω k LC 36.( 314 ) 0,04

k LC =

2

Nếu chọn L = 66,9 mH thì C =

66,9.10 −6
= 1000µF
66,9.10 −3

Bài 28.
Chỉnh lưu cầu tiristo 1 pha khơng đối xứng
- Trị trung bình của điện áp tải:
Ud =

2U 2
(1 + cos α ) =
π

2 .120  1 
1 +  = 80,25(V )
3,14  2 

- Trị trung bình của dịng tải:
Id =

U d 80,25
=
= 26,75( A)
R
3

- Trị trung bình của dịng chảy qua tiristo:
IT =

I d ( π − α ) 26,75(180 − 60)
=
= 8,9( A)
2π
360

- Trị trung bình của dịng chảy qua điốt:
IT =

I d ( π + α ) 26,75(180 + 60 )
=
= 17,8( A)
2π
360

- 11 -

Bài 29.
Chỉnh lưu tiristo 3 pha tia.
Sơ đồ làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc.
Pd 4000
=
= 18,1( A)
E
220
'
Ud + E
Id =
R
'
U d = U d − ∆U µ ;
Id =

∆U µ =

3X C I d
2π

Từ đó ta có các biểu thức tính như sau:
'

Ud =

3X C I d
3 6U 2
cos α −

2π
2π


 

3X C 
2.3,14  
3.3.10 −3 2π .50 
 − 220
Id  R +
18,1 2 +
 − E =
 


2π 
2π
3 6U 2  
 3 6 .220  


cos α = −0,696
cos α =

2π

α = 134 01

Tính góc trùng dẫn.

áp dụng cơng thức:
cos α − cos( α + µ ) =

2X C Id
6U 2

2X C Id
cos( α + µ ) = cos α −
6U 2

= −0,696 −

2.3.10 −3.314.18,1
6 .220

α + µ = 139 0 4
µ = 503

Bài 30.
Sơ đồ chỉnh lưu cầu tiristo 3 pha khơng đối xứng.
- Xác định góc mở α
Pd = U d I d

3 6U 2
(1 + cos α ) = 149(1 + cos α )
2π
P
15850
Ud = Id R = R
= 1,585.

= 158,5(V )
R
1,585
Ud =

149(1 + cos α ) = 158,5

cos α = 0,06; α = 86 0 5

Trị trung bình của dòng tải: I d =

U d 158,5
=
= 100( A)
R 1,585

Trị trung bình chảy qua điốt và tiristo.
- 12 -

= −0,760


IT = I d =

I d 100
=
= 33,3( A)
3
3

Bài 31.
Chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha
'

U d = U d − ∆U µ = R.I d
3X C I d
2π
3 6U 2
3 6 .110
Ud =
cos α =
= 252,2(V )
π
3,14
Ud
252,2
Id =
=
= 46,1( A)
3X C
5,47
R+
π
'
U d = R.I d = 5.46,1 = 230,5(V )
∆U µ =

Tính góc trùng dẫn.
cos α − cos( α + µ ) =

áp dụng công thức:

2X C Id
6U 2

α =0
cos µ = 1 −

2X C Id
6U 2

=1−

2.0,5.46,1
6 .110

= 0,825

µ = 34 0

Bài 32
Chỉnh lưu điốt 3 pha tia, tải là R+L
Do có hiện tượng trùng dẫn (LC≠0) nên điện áp chỉnh lưu Ud’=240(V)
'

R=

Ud
240
=

= 0,27(Ω)
Id
866

3X C I d
3 6U 2
3 6 .220
'
= Ud −Ud =
− 240 =
− 240 = 12,2(V )
2π
2π
2.3,14
2π .12,2
LC =
= 0,09(mH )
3.314.866

∆U µ =

Phương trình chuyển mạch:
cos α − cos( α + µ ) =

2X C Id
6U 2

α =0
1 − cos µ =
cos µ = 1 −

2X C Id
6U 2
2.314.0,09.866
6 .220

µ = 85 0 8

- 13 -

= 0,073


Bài 33
Trong trường hợp lý tưởng ta có:
Ud =

3 6U 2
π

Với trường hợp đang xét:
3 6U 2
− 2(0,5) = 280(V )
π
( 280 + 1)π = 122,5(V )
U2 =
3 6
'

Ud =

Trị trung bình của dịng chảy qua điốt.
ID =

I d 40
=
= 13,3( A)
3
3

Điện áp ngược cực đại đặt lên mỗi điốt:
U nm = 6U 2 = 6 .122,5 = 294(V )

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:
'

U d = U d − ∆U µ =

2 2U 2
X I
cos α − C d
π
π

Xác định góc mở α.

X I

2 2U 2
cosα − c d
π
π
Id =
R
( πR + 314.Lc ) I d − πE = 0,6π + 314.2.10 −3 220 − 200π
cos α =
2 2U 2
2 2 .220
E+

(

)

α = −82 0 9

Góc trùng dẫn µ
cos α − cos( α + µ ) =

X C Id

cos( α + µ ) = cos α −

X C Id

2U 2
2U 2

= cos 82 0 9 −

0,628.220
2 .220

= −0,56

α + µ = −55 0 9
µ = 27 0

Bài 35
Khi các phần tử trong sơ đồ được coi là lý tưởng thì trị trung bình của
điện áp tải:
- 14 -


Ud =

3 6U 2
cos α
π

Vì bộ biến đổi làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc nên:
'

U d = U d − ∆U µ − 2 Rc I d − 2∆U T
3 6 .240
3.0,5.40
cos 145 0 −
− 2.0,05.60 − 2.1,5 = −468(V )

π
π
'
E +U d
'
Id =
; R = 0; E = −U d = 468(V )
R
'

Ud =

Xác định góc trùng dẫn µ.
Từ phương trình chuyển mạch:
cos α − cos( α + µ ) =

2X C Id
6U 2

cos( α + µ ) = cos145 0 −

2.0,5.40
6 .240

= −0,87

α + µ = 1510 7
µ = 607

Bài 36

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 µ =

3 X c I d 3.2π .50.1,5.10 −3.30
=
= 6,75(V )
2π
2π

Biểu thức của điện áp tải:
'

3 6 .170
cos α − (1,5 + 2,1 + 6,75)
2π
= 194,9 cos α − 10,35

Ud =
Ud

'

U d = f (α )
'

α0
Ud’(V)

0
184,55

30
157,26

Bài 37
LC = 0 ( không xét hiện tượng trùng dẫn)
Biểu thức công suất: Pd = Ud.Id.

- 15 -

45
126,08

60
184,55


3 6U 2
3 6 .110
cos α =
cos120 0 = −126,1(V )
π
π
U + E 350 − 126,1
Id = d
=
= 74,6( A)
R

3
Pd = −126,1.74,6 = −9,4(kW )

Ud =

Với LC=2mH ( có xét đến hiện tượng trùng dẫn)
'

U d = U d − ∆U µ =

3X c I d
3 6U 2
cos α −
π
π

3X c 

Id =  R +
 = E + U d = 350 − 126,1 = 233,9(V )
π 

Ud

/

3 6 .110
3.314.4.10 −3 233,9
=
cos120 −

= −406,78(V )
π
π

Công suất tác dụng trả về lưới xoay chiều:
Pd = Ud’ .Id = - 406,78.233,9=-95,14(kW)
Bài 38
Điện áp tải:
'
a/ U d = U d − ∆U µ ;
Ud’= f(α)
3 6U 2
415
cos α ;U 2 =
= 239,6(V )
π
3
3 X c I d 3.2π .50.0,6.10 −3.50
∆U µ =
=
=9
π
π
'
U d = 549,4. cos α − 9
Ud =

α0
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 α= 300
Ud’=475,7 - 0,18.Id
Id(A)
Ud’(V)

0
475,7

20
472,1

Bài 39
Chỉnh lưu điốt 3 pha tia

- 16 -


3 6U 2 3 6 .120
=
= 137,5(V )
2π
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:
di
3 6U 2
3 6U 2 3 6.120
cos 3ωt = L a ; At 3 =
=
= 34,4
8π
dt
8π
8π
A
A
i a = ∫ t 3 cos 3ωtdt = t 3 sin 3ωt
L
3ωL
At 3
Ia =
;
3 2ωL
At 3
34,4
L=

=
= 1,2(mH )
3 2ωI a 3 2 .314.0,3.71,8
ua =

Bài 40.
Sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt 1 pha 1/2 chu kỳ.
2 2U 2 2 2 .90
=
= 80,25(V )
π
π
U − E 80,25 − 50
Id = d
=
= 37,8( A)
R
0,8

Ud =

Từ biểu thức giải tích ta có:
di
4 2U 2
4 2U 2 4 2.90
cos 2ωt = L a ; AC1 =
=
= 53,5
3π
dt

3π
3π
A
A
i a = ∫ C1 cos 2ωtdt = C1 sin 2ωt
L
2ωL
AC1
Ia =
;
2 2ωL
AC1
53,5
L=
=
= 16(mH )
2 2ωI a
2 2 .314.3,78
ua =

Bài 41.
Chỉnh lưu điốt 3 pha cầu.
3 6U 2 3 6 .120
=
= 275,15(V )
π
3,14
U − E 275,15 − 120
Id = d
=

= 51,7( A)
R
3
I
51,7
ID = d =
= 17,2( A)
3
3

Ud =

- 17 -


Từ biểu thức giải tích ta có:
di
6 6U 2
6 6U 2 6 6.120
cos 6ωt = L a ; AC 3 =
=
= 15,7
35π
dt
35π
35.π
A
A
i a = ∫ C 3 cos 6ωtdt = C 3 sin 6ωt
L

6ωL
AC 3
Ia =
;
6 2ωL
AC 3
15,7
L=
=
= 1,15( mH )
6 2ωI a 6 2 .314.5,17
ua =

Bài 42
Chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha
'

U d = U d − ∆U µ = R.I d
3X C I d
2π
3 6U 2
3 6 .200
Ud =
cos α =
= 458,5(V )
π
3,14
Ud
458,5
Id =

=
= 132,13( A)
3X C
3,47
R+
π
'
U d = R.I d = 3.132,13 = 396,39(V )
∆U µ =

Tính góc trùng dẫn.
cos α − cos( α + µ ) =

áp dụng cơng thức:

2X C Id
6U 2

α =0
cos µ = 1 −

2X C Id
6U 2

=1−

2.0,5.132,13
6 .200

= 0,724

µ = 43 0

Bài 43
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)
'

R=

Ud
200
=
= 0,25(Ω)
Id
800

3X C I d
3 6U 2
3 6 .180
'
= U d −U d =
− 200 =
− 200 = 6,36(V )
2π
2π
2.3,14
2π .6,36
LC =
= 0,053(mH )

3.314.800

∆U µ =

Phương trình chuyển mạch:
- 18 -


cos α − cos( α + µ ) =

2X C Id
6U 2

α =0
1 − cos µ =
cos µ = 1 −

2X C Id
6U 2
(2.314.0,053.10 −3.800)
6 .180

= 0,061

µ = 86 0

Bài 44.
Khi T1 mở cho dịng chảy qua ta có phương trình:
2U 2 sin ωt = L
id = ∫

did
di
= ωL d
dt
dt

2U 2
2U 2
sin ωtdωt + A = −
cos ωt + A
ωL
ωL

Xác định A.

2π
3
2U 2
id = 0; A =
cos α
ωL
2U 2
( cos α − cos ωt )
id =
ωL
Khiωt = α =

Xác định góc tắt λ
Khiωt = λ , id = 0

cos λ = cos α

Phương trình có 2 nghiệm: λ=α (loại); λ=2π-α; λ = 2π −
Bài 45.
LC = 0 ( không xét hiện tượng trùng dẫn)
Biểu thức công suất: Pd = Ud.Id.
3 6U 2
3 6 .240
cos α =
cos120 0 = −275,15(V )
π
π
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)

- 19 -

2π 4π
=
3

3


'

U d = U d − ∆U µ =

3X c I d
3 6U 2
cos α −
π
π

3X c 

Id  R +
 = E + U d = 350 − 275,15 = 74,85(V )
π 

'

E +Ud
74,85
=
= 68,04( A)
3X c
3.0,314
1+
R+
π

π
= −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)
Bài 46.
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 α
π

Vì bộ biến đổi làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc nên:
'

U d = U d − ∆U µ − 2 Rc I d − 2∆U T
3 6 .239
3.0,3.40
cos145 0 −
− 2.0,5.40 − 2.1,5 = −492,8(V )
π
π
'

E +Ud
'
Id =
; R = 0; E = −U d = 492,8(V )
R
'

Ud =

Xác định góc trùng dẫn µ.
Từ phương trình chuyển mạch:
cos α − cos( α + µ ) =

2X C Id
6U 2

cos( α + µ ) = cos145 0 −

2.0,3.40
6 .239

= −0,77

α + µ = 1410
µ = 210

- 20 -


Bài 47

Trong mỗi nửa chu kỳ, đường cong ud cắt đường thẳng E tại hai điểm θ1,
θ2 nên θ1, θ2 sẽ là nghiệm của phương trình:
2U 2 sin θ1 = E
110

sin θ1 =

150 2
θ1 = 0,54(rad )

= 0,52

ωτ = π − 2θ1 = π − 2.0,54 = 2,06
2,06
τ=
= 6,5(ms)
314

Tính R, từ công thức:
Id =

2 2U 2  cos θ1 τ . sin θ1 
−


R  π
T 

R=

2 2U 2  cos θ1 τ . sin θ1  2 2 .150
( 0,272 − 0,169) = 0,721(Ω)
−

=
Id  π
T 
60

Bài 48.
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 µ =

3 X c I d 3.2π .50.1,5.10 −3.35
=
= 5,25(V )
2π
2π

Biểu thức của điện áp tải:
'

3 6 .120
cos α − (1,5 + 2,1 + 5,25)
2π
= 137,5 cos α − 8,85

Ud =

Ud

'

U d = f (α )
'

α0
Ud’(V)

0
128,65

30
110,2

Bài 49.
Điện áp tải:
'
a/ U d = U d − ∆U µ ;
Ud’= f(α)

- 21 -

45
88,3

60
59,9

3 6U 2
405
cos α ;U 2 =
= 238,2(V )
π
3
3 X c I d 3.2π .50.0,7.10 −3.35
∆U µ =
=
= 7,35
π
π
'
U d = 238,2. cos α − 7,35
Ud =

α0
Ud’(V)

0
230,85

10
227,2

30
198,9

40

175,2

60
111,75

80
34,02

20
164,2

30
162,1

40
160

50
157,9

b/ Ud’= f(Id) khi α= 450
Ud’=168,4 - 0,21.Id
Id(A)
Ud’(V)

0
168,4

10
166,3

Bài 50.
Chỉnh lưu tiristo 3 pha tia.
Sơ đồ làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc.
Pd 6000
=
= 25( A)
E
240
'
U +E
Id = d
R
'
U d = U d − ∆U µ ;
Id =

∆U µ =

3X C I d
2π

Từ đó ta có các biểu thức tính như sau:
'

Ud =

3X C I d
3 6U 2
cos α −

2π
2π


 

3X C 
2.3,14  
3.5.10 −3 2π .50 
5 +
 − 240
cos α =
25
 I d  R + 2π  − E  =

2π
3 6U 2  

 3 6 .240  


cos α = −0,349
2π

α = 110 0 47

Tính góc trùng dẫn.
cos α − cos( α + µ ) =

2X C Id

áp dụng cơng thức: cos( α + µ ) = cos α −

2X C Id

6U 2

α + µ = 114 0 2
µ = 30 7

- 22 -

6U 2

= −0,349 − 0,0681 = −0,41