Bài tập ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT có lời giải

1.Cho sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt 1 pha với các thông số:U2 = 71V; E = 48V; R = 0,8; f = 50Hz; dòng tải id là liên tục.Biểu thức giải tích: 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: ; 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:U2¬ = 100V; E= 50V; R = 0,8; f = 50Hz;Biểu thức giải tích: Tính trị trung bình của điện áp tải, trị trung bình của dòng tải, dòng chảy qua điốt và xác định giá trị điện cảm L sao cho Ia = 0,5Id.

Trang 1

u2 = 2 2sin ω ; 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 = 0,5Ω Tính trị trung bình của điện áp chỉnh lưu, trị trungbình của dòng điện tải và dòng chảy qua điốt

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

6

π

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

và xác định giá trị điện cảm L sao cho Ia = 0,5Id

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

6 Cho sơ đồ chỉnh lưu 1 pha hai nửa chu kỳ với:

kc = ∆U/Um = 0,01; R = 10kΩ; f= 50Hz

Tính điện dung C

Trang 2

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

Tính trị trung bình của điện áp tải, dòng tải và góc trùng dẫn µ

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; α = 0 Tính R, điện cảm chuyển mạch

LC và góc trùng dẫn µ

14.Một bộ chỉnh lưu điốt cầu 3 pha được nuôi từ nguồn điện xoay chiều có điện ápdây là 380V, thông qua máy biến áp 3 pha nối tam giác- sao Giả thiết điện áp rơitrên mỗi điốt là 0,7V và dòng điện tải coi như được nắn thẳng Id = 60A Điện áptrên tải là 300V

Tính trị trung bình của dòng điện chảy qua điốt và điện áp ngược cực đại mà mỗiđiốt 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; α=2π/3

Viết biểu thức của dòng tải id và xác định góc tắt dòng λ

Trang 3

16.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 1 pha hai nửa chu kỳ làm việc ở chế độ nghịch lưu phụthuộc 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

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

U2= 239,6V; f = 50Hz; α= 1450; XC =0,3Ω; RC = 0,05Ω; Điện áp rơi trên mỗi tiristo

là ∆UT = 1,5 V; với giả thiết dòng điện tải được nắn thẳng id = Id = 60A

Tính E và góc trùng dẫn µ

18.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 thiếtđiện áp rơi trên mối tiristo 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

19.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha cầu làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc, vớicác thông số:

U2= 220V; f = 50Hz; E = 400V; 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 = 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 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

21 Cho sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt 1 pha với các thông số:

U2 = 80V; E = 50V; R = 0,8Ω; f = 50Hz; dòng tải id là liên tục

Biểu thức giải tích:

Trang 4

u2 = 2 2sin ω ; 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

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

6

π

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

25.Cho sơ đồ chỉnh lưu 1 pha hai nửa chu kỳ với:

Trang 5

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

29.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 3 pha tia với các thông số:

33.Một bộ chỉnh lưu điốt cầu 3 pha được nuôi từ nguồn điện xoay chiều có điện ápdây là 380V, thông qua máy biến áp 3 pha nối tam giác- sao Giả thiết điện áp rơitrên mỗi điốt là 0,5V và dòng điện tải coi như được nắn thẳng Id = 40A Điện áptrên tải là 280V

Tính trị trung bình của dòng điện chảy qua điốt và điện áp ngược cực đại mà mỗiđiốt phải chịu

34.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 1 pha hai nửa chu kỳ làm việc ở chế độ nghịch lưu phụthuộc với các thông số:

U2 = 220V; E= 200V; f = 50Hz; LC = 2mH; R = 0,6Ω; L = ∞; Id = 220A;

Tính góc mở α và góc trùng dẫn µ

U2= 240V; f = 50Hz; α= 1450; XC =0,5Ω; RC = 0,05Ω; Điện áp rơi trên mỗi tiristo

là ∆UT = 1,5 V; với giả thiết dòng điện tải được nắn thẳng id = Id = 40A

Trang 6

= 30A

U2= 110V; f = 50Hz; E = 350V; R = 3Ω; L=∞; α= 1200

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

b.Khi LC = 4mH

38.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha Nguồn điện xoay chiều có điện áp dây Ud =

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

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

Trang 7

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

42.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha đối xứng với các thông số:

U2 = 200V; XC = 0,5Ω; R = 3Ω; L = ∞; α=0

44.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo một pha hai nửa chu kỳ với các thông số:

U2 = 120V; f= 50Hz; L = 3mH; α=2π/3

Viết biểu thức của dòng tải id và xác định góc tắt dòng λ

U2= 240V; f = 50Hz; E = 350V; R = 1Ω; L=∞; α= 1200

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

b.Khi LC = 1mH

U2= 239V; f = 50Hz; α= 1450; XC =0,3Ω; RC = 0,5Ω; Điện áp rơi trên mỗi tiristo là

∆UT = 1,5 V; với giả thiết dòng điện tải được nắn thẳng id = Id = 40A

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

t U

u2 = 2 2sin ω ; 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

Trang 8

= 35A

49.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo cầu 3 pha Nguồn điện xoay chiều có điện áp dây Ud =

50.Cho sơ đồ chỉnh lưu tiristo 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 công suất do động cơ tái sinh Pd = E.Id = 6kW

b. Tính góc trùng dẫn µ

PHẦN BÀI TẬP (50 BÀI)Bài 1

Sơ đồ chỉnh lưu cầu điốt 1 pha 1/2 chu kỳ

) ( 20 8

, 0

48 92 , 63

) ( 92 , 63 71 2 2 2

A R

E U

Từ biểu thức giải tích ta có:

) ( 24 14 , 3 2 2 2

615 , 42 2

2

; 2

2

2 sin 2 2

cos

3

2 4

; 2

cos 3

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

ω

π

ω π

Bài 2.

Trang 9

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:

) ( 47

E U

220 2 2 sin

cos 2

2

sin cos 2

2

1 1

2

1 1

U

R

T R

θ

τ π θ

Bài 3

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

) ( 17 , 89 2

34 , 178

2

) ( 34 , 178 5

,

0

17 ,

89

) ( 17 , 89 14

, 3

100 2 2 2

, 0

50 5 , 116

) ( 5 , 116 14

, 3 2

100 6 3 2

66 , 28 2

cos

8

6 3

; 3

2 3

2

mH I

A tdt L

A

i

U A

dt

di L t

a

t

a a

ω

π ω

π

Trang 10

Bài 5

Chỉnh lưu điốt 3 pha cầu

) ( 8 , 15 3

4 ,

47

3

) ( 4 , 47 6

220 5 , 504

) ( 5 , 504 14

, 3

220 6 3 6

8 , 28 2

cos

35

6 6

; 6

2 3

2

mH L

A tdt L

A

i

U A

dt

di L t

a

C

a a

ω

π

ω π

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 10 5

2 , 0

10 54 , 22

Trang 11

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

2 2

10 2 , 89 03 , 0 314 36

095 , 0

A

LC

LC n

10 2 , 89

Chỉnh lưu cầu tiristo 1 pha không đối xứng

- Trị trung bình của điện áp tải:

( ) 67 , 55 ( )

2

1 1 14 , 3

100 2 cos

π

- Trị trung bình của dòng tải:

) ( 55 , 67 1

55 , 67

A R

- Trị trung bình của dòng chảy qua điốt:

( ) ( ) 45( )

360

60 180 55 , 67

Bài 10

Chỉnh lưu tiristo 3 pha tia

Sơ đồ làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc

'

d C

U

U U

U

R

E U

I

A E

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

π α

π

α π

E

X R I U

I X U

U

C d

d C d

Tính góc trùng dẫn

Trang 12

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

12850

285 , 1

cos 1 5 , 128 cos

α

α α

π

=

= +

=

V R

P R

5 , 128

A R

.

) ( 39 , 97 286 , 5

86 , 514 3

) ( 86 , 514 14

, 3

220 6 3 cos

R

U

A X

π

µ

Trang 13

4 , 97 3 , 0 2 1 6

2 1 cos 0

6

2 cos

−

µ µ α

µ α α

U

I X

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

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

−

µ µ µ α

µ α α

U

I X

U

I X

d C

1

300

) ( 300 ) 7 , 0 ( 2 6

Trị trung bình của dòng chảy qua điốt

) ( 20 3

Trang 14

Bài 15

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

+

−

= +

ω ω

cos

2 sin

2

sin

2

2 2

ω

α ω

π α

ω

cos cos

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

I X U

180 200 314 , 0 2 , 0 2

2

314 cos

cos 2

2

0

2 2

=

− +

=

− +

π π

α

π

α π

U

E I L R

R

I X U

E

I

d c

d c d

200 314 , 0 76 131 cos 2

cos

2 cos

cos

0

0 2

α

µ α

α

U

I X U

I X

d C

Bài 17

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

Trang 15

; 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

c d

60 3 , 0 2 145 cos

cos

6

2 cos

cos

0

0 2

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

43

,

175

4 , 5 1 , 2 5 , 1 cos 2

LC = 0 ( không xét hiện tượng trùng dẫn)

Biểu thức công suất: Pd = Ud.Id

Trang 16

) ( 7 , 36 7 , 142

3 , 257 400

) ( 3 , 257 120

cos 220 6 3 cos 6

kW P

A R

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

) ( 9 , 310 )

89 314 002 , 0 3 ( 5

,

257

) ( 18 , 89 628 , 0 3 1

7 , 142 3

) ( 7 , 142 3 , 257 400 3

3 cos 6 3

'

2 '

V U

A X

= +

π

α π

) ( 6 , 239 3

415

; cos 6

3

'

3 2

α π

µ

d

d c

d

U

I X

U

V U

Trang 17

) ( 6 , 26 8

, 0

50 3 , 71

) ( 3 , 71 80 2 2 2

A R

Từ biểu thức giải tích ta có:

) ( 10 314 32 , 5 2 2

5 , 47 2

cos

5 , 47

3

80 2 4 3

2 4

; 2

2 1

2

mH I

A tdt L

A

i

U A

dt

di L t

a

C

a a

ω

π π

ω π

Bài 22.

Trong mỗi nửa chu kỳ, đường cong ud cắt đường thẳng E tại hai điểm θ1, θ 2 nên θ 1,

θ2 sẽ là nghiệm của phương trình:

) ( 7

) (

36

,

0

357 , 0 2 240

E U

240 2 2 sin

cos 2

2

sin cos 2

2

1 1

2

1 1

U

R

T R

θ

τ π θ

Bài 23.

Chỉnh lưu điốt 3 pha tia

) ( 6 , 51 3

155

3

) ( 155 5

, 0

60 5 , 137

) ( 5 , 137 14

, 3 2

120 6 3 2

Trang 18

) ( 33 , 0 155 5 , 0 314 2 3

4 , 34 2

cos

4 , 34

8

120 6 3 8

6 3

; 3

2 3

2

mH I

A tdt L

A

i

U A

dt

di L t

a

t

a a

ω

π π

ω π

Bài 24

Chỉnh lưu điốt 3 pha cầu

) ( 26 , 5 3

8 ,

15

3

) ( 8 , 15 9

110 2 , 252

) ( 2 , 252 14

, 3

110 6 3 6

4 , 14 2

cos

4 , 14

35

110 6 6 35

6 6

; 6

2 3

2

mH I

A tdt L

A

i

U A

dt

di L t

a

C

a a

ω

π π

ω π

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

Trang 19

( )2 62

2

2 2

10 5 , 4 05 , 0 314 9

2 , 0

A LC

LC n

A k

ω

Nếu chọn L = 4,5 mH thì C 1000 µF

10 5 , 4

2 2

10 9 , 66 04 , 0 314 36

095 , 0

A LC

LC n

A k

ω

Nếu chọn L = 66,9 mH thì C 1000 µF

10 9 , 66

Chỉnh lưu cầu tiristo 1 pha không đối xứng

- Trị trung bình của điện áp tải:

( ) 80 , 25 ( )

2

1 1 14 , 3

120 2 cos

π

- Trị trung bình của dòng tải:

) ( 75 , 26 3

25 , 80

A R

- Trị trung bình của dòng chảy qua điốt:

( ) ( ) 17,8( )

360

60 180 75 , 26

Bài 29.

Chỉnh lưu tiristo 3 pha tia

Sơ đồ làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc

π

µ

2 3

;

) ( 1 , 18 220 4000

'

d C

U

U U

U

R

E U

I

A E

Trang 20

50 2 10 3 3 2 1 , 18 220 6 3

14 , 3 2 2

3 6

π

α

π

α π

E

X R I U

I X U

U

C d

d C d

áp dụng công thức:

( ) ( )

3 5

4 139

760 , 0 220

6

1 , 18 314 10 3 2 696 , 0 6

2 cos cos

6

2 cos

cos

0 0

3

2 2

=

= +

−

µ

µ α

α µ

α

µ α α

U

I X U

I X

d C

1

149

) ( 5 , 158 585 , 1

15850

585 , 1

cos 1 149 cos

1 2

π

V R

P R

5 , 158

A R

Trang 21

) ( 5 , 230 1 , 46 5

.

) ( 1 , 46 47 , 5

2 , 252 3

) ( 2 , 252 14

, 3

110 6 3 cos 6

R

U

A X

1 , 46 5 , 0 2 1 6

2 1 cos 0

6

2 cos

−

µ µ α

µ α α

U

I X

U

I X

d C

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)

) ( 09 , 0 866

, 3 2

220 6 3 240 2

6 3 2

3

) ( 27 , 0 866

240

2 '

'

mH L

V

U U

U I

µ

Phương trình chuyển mạch:

( )

8 85

073 , 0 220

6

866 09 , 0 314 2 1 cos

6

2 cos 1 0

6

2 cos

−

µ µ µ α

µ α α

U

I X

U

I X

d C

Bài 33

Trong trường hợp lý tưởng ta có:

Định dạng
Số trang	31
Dung lượng	281 KB