50 Dạng Bài Tập Và Đáp Án Môn Điện Tử Công Suất ( Đề cương Điện tử công suất )

50 dạng tập đáp án Môn điện tử công suất Cho sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt pha với thông số: U2 = 71V; E = 48V; R = 0,8; f = 50Hz; dòng tải id liên tục Biểu thức giải tích: ud  2U     cos 2t     Tính trị trung bình dòng tải xác định giá trị điện cảm L cho Ia = 0,1Id Đáp án : Bài Sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt pha 1/2 chu kỳ 2U 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: 2U di 2U 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L AC1 42,615 L  24(mH ) 2I a 2 2.3,14 ua  Cho sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt pha với tải R+E, thông số: u2  2U sin t ; U = 220V; f = 50Hz; E= 120V a Tính thời gian mở cho dịng chảy qua điốt chu kỳ b Xác định R cho dịng tải có trị trung bình I d = 40A Đáp án : Bài Trong nửa chu kỳ, đường cong ud cắt đường thẳng E hai điểm 1, 2 nên 1, 2 nghiệm phương trình: -1- 2U sin 1 E 120 0,385 220 1 0,39(rad ) sin 1     21   2.0,39 2,34 2,34  7,47(ms) 314 Tính R, từ cơng thức: Id  R 2U  cos 1  sin 1     R   T  2U  cos 1  sin 1  2 220  0,239  0,144 2,32()    Id   T  40 Cho sơ đồ chỉnh lưu điốt pha hai nửa chu kỳ với tải trở, thông số: U2 = 100V; f = 50Hz; R = 0,5 Tính trị trung bình điện áp chỉnh lưu, trị trung bình dịng điện tải dòng chảy qua điốt Đáp án Bài Sơ đồ chỉnh lưu điốt pha hai nửa chu kỳ: 2U 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 Ud  Cho sơ đồ chỉnh lưu điốt pha tia với thông số: U2 = 100V; E= 50V; R = 0,8; f = 50Hz; Biểu thức giải tích: ud  6U  cos 3t  1   2   Tính trị trung bình điện áp tải, trị trung bình dịng tải, dịng chảy qua điốt xác định giá trị điện cảm L cho I a = 0,5Id Đáp án Bài -2- Chỉnh lưu điốt pha tia 6U 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 Ud  Từ biểu thức giải tích ta có: 6U di 6U cos 3t  L a ; At  8 dt 8 A A ia  t cos 3tdt  t sin 3t L 3L At Ia  ; 2L At 28,66 L  0,5(mH ) 2I a 314.0,5.83,12 ua  Cho sơ đồ chỉnh lưu điốt pha cầu với thông số: U2 = 220V; E= 220V; R = 6; f = 50Hz; Biểu thức giải tích: ud  6U     cos 6t    35  Tính trị trung bình điện áp tải, trị trung bình dịng tải, dịng chảy qua điốt xác định giá trị điện cảm L cho I a = 0,3Id Đáp án Bài Chỉnh lưu điốt pha cầu 6U 220  504,5(V )  3,14 U  E 504,5  220 Id  d  47,4( A) R I 47,4 ID  d  15,8( A) 3 Ud  Từ biểu thức giải tích ta có: -3- 6U di 6U cos 6t  L a ; AC  35 dt 35 A A ia  C cos 6tdt  C sin 6t L 6L A Ia  C3 ; 2L A 28,8 L  C3  0,76(mH ) 2L 314.47,4.0,3 ua  Cho sơ đồ chỉnh lưu pha hai nửa chu kỳ với: kc = U/Um = 0,01; R = 10k; f= 50Hz Tính điện dung C Đáp án Bài Cho sơ đồ chỉnh lưu pha hai nửa chu kỳ Tính C Áp dụng công thức:     mx 2.C.R f ( mx 2)   0,01  mxC.R f Biến đổi biểu thức thay số ta có phương trình bậc sau: C  10 C  5.10 11 0 Giải phương trình bậc hai có nghiệm: C1=0 (loại); C2 = 100F Vậy C = 100(F) Cho sơ đồ chỉnh lưu pha tia với thông số: kLC= 0,01; f= 50Hz Tính LC Đáp án Bài Sơ đồ chỉnh lưu pha tia: A=0,2; n=3; áp dụng công thức: A ; n  LC A 0,2 LC  2  22,54.10 n  k LC 9. 314  0,01 k LC  Nếu chọn L = 22,54 mH C 22,54.10 1000 F 22,54.10 -4- Cho sơ đồ chỉnh lưu pha cầu với thông số: kLC= 0,03; f= 50Hz Tính LC Đáp án Bài Sơ đồ chỉnh lưu pha cầu A= 0,095; n=6 A ; n  LC A 0,095 LC  2  89,2.10  n  k LC 36. 314  0,03 k LC  Nếu chọn L = 89,2 mH C 89,2.10 1000 F 89,2.10 Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu pha không đối xứng với thông số: U2 = 100V; R = 1; L = ∞;  = 600 Tính trị trung bình điện áp tải, dịng tải , dịng chảy qua tiristo, dòng chảy qua điốt Đáp án Bài Chỉnh lưu cầu tiristo pha không đối xứng - Trị trung bình điện áp tải: Ud  2U 1  cos    2.100    67,55(V )  3,14  2 - Trị trung bình dịng tải: U 67,55 Id  d  67,55( A) R - Trị trung bình dịng chảy qua tiristo: IT  I d     67,55180  60   22,51( A) 2 360 - Trị trung bình dịng chảy qua điốt: IT  I d     67,55180  60   45( A) 2 360 10 Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo pha tia với thông số: U2 = 220V; f = 50Hz; E = 220V; LC = 1mH; R = 2; L = ∞; a Xác định góc mở  cho cơng suất động tái sinh Pd = E.Id = 5kW b Tính góc trùng dẫn  -5- Đáp án Bài 10 Chỉnh lưu tiristo pha tia Sơ đồ làm việc chế độ nghịch lưu phụ thuộc Pd 5000  22,72( A) E 220 ' U E Id  d R ' U d U d  U  ; Id  U   3X C Id 2 Từ ta có biểu thức tính sau: ' Ud  6U 3X C Id cos   2 2 cos   2 6U   3X C  I d  R  2      2.3,14  3.10  32 50      220  E  22 , 72    220   2       cos   0,664  131065 Tính góc trùng dẫn cos   cos     X C Id 6U cos    cos   X C Id  0,664  0,0265  0,69 6U    133063 áp dụng công thức:  2 11 Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu pha không đối xứng với thông số sau: U2 = 110V; R = 1,285; L = ∞; Pd = 12,85kW Xác định góc mở , trị trung bình dịng tải, trị trung bình dịng chảy qua tiristo, trị trung bình dịng chảy qua điốt Đáp án Bài 11 Sơ đồ chỉnh lưu cầu tiristo pha không đối xứng - Xác định góc mở  -6- Pd U d I d 6U 1  cos   128,51  cos   2 P 12850 U d I d R  R 1,285 128,5(V ) R 1,285 Ud  128,51  cos   128,5  cos  0;  U 128,5 Id  d  100( A) R , 285 Trị trung bình dịng tải: Trị trung bình chảy qua điốt tiristo IT I d  I d 100  33,3( A) 3 12 Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu pha đối xứng với thông số: U2 = 220V; XC = 0,3; R = 5; L = ∞; =0 Tính trị trung bình điện áp tải, dịng tải góc trùng dẫn  Đáp án Bài 12 Chỉnh lưu tiristo cầu pha ' U d U d  U   R.I d 3X C Id 2 6U 220 Ud  cos   514,86(V )  3,14 Ud 514,86 Id   97,39( A) 3X C 5,286 R  ' U d  R.I d 5.97,39 486,95(V ) U   Tính góc trùng dẫn cos   cos     X C Id 6U  0 cos  1  X C Id 2.0,3.97,4 1  0,891 6U 220 áp dụng công thức:  27 -7- 13 Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo pha tia, mạch tải R+L với thông số: Ud = 217V; U2 = 190V; f= 50Hz; Id = 866A;  = Tính R, điện cảm chuyển mạch LC góc trùng dẫn  Đáp án Bài 13 Chỉnh lưu điốt pha tia, tải R+L Do có tượng trùng dẫn (LC0) nên điện áp chỉnh lưu Ud’=217(V) ' U 217 R d  0,25() Id 866 3X C Id 6U 190 ' U d  U d   217   217 5,326(V ) 2 2 2.3,14 2 5,326 LC  41( mH ) 3.314.866 U   Phương trình chuyển mạch: cos   cos     X C Id 6U  0  cos   X C Id 6U cos  1  (2.314.41.10 6.866 0,952 190  17 08 14 Một chỉnh lưu điốt cầu pha ni từ nguồn điện xoay chiều có điện áp dây 380V, thông qua máy biến áp pha nối tam giác- Giả thiết điện áp rơi điốt 0,7V dòng điện tải coi nắn thẳng Id = 60A Điện áp tải 300V Tính trị trung bình dịng điện chảy qua điốt điện áp ngược cực đại mà điốt phải chịu Đáp án Bài 14 Trong trường hợp lý tưởng ta có: Ud  6U  Với trường hợp xét: -8- 6U  2(0,7) 300(V )   300  1,4 128,85(V ) U2  ' Ud  Trị trung bình dòng chảy qua điốt ID  I d 60  20( A) 3 Điện áp ngược cực đại đặt lên điốt: U nm  6U  128,85 315,6(V ) 15 Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo pha hai nửa chu kỳ với thông số: U2 = 100V; f= 50Hz; L = 1mH; =2/3 Viết biểu thức dịng tải id xác định góc tắt dòng  Đáp án Bài 15 Khi T1 mở cho dịng chảy qua ta có phương trình: 2U sin t  L id  did di L d dt dt 2U 2U sin td t  A  cos t  A L L Xác định A 2 2U id 0; A  cos  L 2U  cos   cos t  id  L Khit   Xác định góc tắt  Khit  , id 0 cos  cos  Phương trình có nghiệm: = (loại); =2-;  2  2 4  3 16 Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo pha hai nửa chu kỳ làm việc chế độ nghịch lưu phụ thuộc với thông số: U2 = 200V; E= 180V; f = 50Hz; LC = 1mH; R = 0,2; L = ∞; Id = 200A; Tính góc mở  góc trùng dẫn  -9- Đáp án Bài 16 Chỉnh lưu tiristo pha nửa chu kỳ, làm việc chế độ nghịch lưu phụ thuộc Do LC0 nên trị trung bình điện áp tải: ' U d U d  U   2U X I cos   C d   Xác định góc mở  2U X I cos   c d   Id  R R  314.Lc  I d  E   0,2  0,314 200  180 cos   2U 2 200 E  131076 Góc trùng dẫn  cos   cos     X C Id 2U cos    cos   X C Id 0,314.200 cos131076  0,888 2U 2 200    1520628  20087 17 Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo pha cầu làm việc chế độ nghịch lưu phụ thuộc với thông sô: U2= 239,6V; f = 50Hz; = 1450; XC =0,3; RC = 0,05; Điện áp rơi tiristo UT = 1,5 V; với giả thiết dòng điện tải nắn thẳng i d = Id = 60A Tính E góc trùng dẫn  Đáp án Bài 17 Khi phần tử sơ đồ coi lý tưởng trị trung bình điện áp tải: Ud  6U cos   Vì biến đổi làm việc chế độ nghịch lưu phụ thuộc nên: - 10 - U2 = 130V; R = 1,585; L = ∞; Pd = 15,85kW Xác định góc mở , trị trung bình dịng tải, trị trung bình dịng chảy qua tiristo, trị trung bình dịng chảy qua điốt Đáp án Bài 30 Sơ đồ chỉnh lưu cầu tiristo pha khơng đối xứng - Xác định góc mở  Pd U d I d 6U 1  cos   1491  cos   2 P 15850 U d I d R R 1,585 158,5(V ) R 1,585 Ud  1491  cos   158,5 cos  0,06;  86 Id  U d 158,5  100( A) R 1,585 Trị trung bình dịng tải: Trị trung bình chảy qua điốt tiristo IT I d  I d 100  33,3( A) 3 31 Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu pha đối xứng với thông số: U2 = 110V; XC = 0,5; R = 5; L = ∞; =0 Tính trị trung bình điện áp tải, dịng tải góc trùng dẫn  Đáp án Bài 31 Chỉnh lưu tiristo cầu pha ' U d U d  U   R.I d 3X C I d 2 6U 110 Ud  cos   252,2(V )  3,14 Ud 252,2 Id   46,1( A) 3X C 5,47 R  ' U d  R.I d 5.46,1 230,5(V ) U   Tính góc trùng dẫn - 19 - cos   cos     2X C Id 6U  0 cos  1  2X C Id 6U 1  2.0,5.46,1 0,825 110 áp dụng công thức:  34 32 Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo pha tia, mạch tải R+L với thông số: Ud = 240V; U2 = 220V; f= 50Hz; Id = 866A;  = Tính R, điện cảm chuyển mạch LC góc trùng dẫn  Đáp án Bài 32 Chỉnh lưu điốt pha tia, tải R+L Do có tượng trùng dẫn (LC0) nên điện áp chỉnh lưu Ud’=240(V) ' U 240 R d  0,27() Id 866 3X C I d 6U 6.220 ' U d  U d   240   240 12,2(V ) 2 2 2.3,14 2 12,2 LC  0,09(mH ) 3.314.866 U   Phương trình chuyển mạch: cos   cos     2X C Id 6U  0  cos   cos  1  2X C Id 6U 2.314.0,09.866 220 0,073  85 33 Một chỉnh lưu điốt cầu pha ni từ nguồn điện xoay chiều có điện áp dây 380V, thông qua máy biến áp pha nối tam giác- Giả thiết điện áp rơi điốt 0,5V dòng điện tải coi nắn thẳng Id = 40A Điện áp tải 280V Tính trị trung bình dịng điện chảy qua điốt điện áp ngược cực đại mà điốt phải chịu - 20 -