Электронные регуляторы переменного тока

Задача 6.1

Дана схема тиристорного регулятора реактивной мощности. Входное напряжение . Частота входного напряжения f. Индуктивность дросселя нагрузки L. Найти действующее значение выходного тока тиристорного регулятора реактивной мощности при различных значениях угла a управления.

 

а)

 

б)

Рис. 6.1

 

Исходные данные

Вариант	Значение	Найти
Um, В
f, Гц
L, мГн
a

 

Решение

Допустим, что потери энергии в схеме равны нулю, т.е. индуктивность и тиристоры идеальны. Управляющий импульс на тиристор VS 1 подаётся при , т.е. угол отсчитывается влево от конца полупериода. При этом ток в индуктивности начинает возрастать и достигает своего максимума в конце полупериода. Далее ток начинает убывать и достигает нуля при угле (следующий полупериод), причём в случае правильной работы схемы (0 ) это происходит раньше прихода импульса управления на противоположный тиристор. Ток в индуктивности

,

где .

В рассматриваемом случае ток в индуктивности возрастает от нуля, поэтому достаточно вычислить первое слагаемое при :

,

где первое слагаемое обычно называют установившейся составляющей тока (таким был бы ток при всегда включенных тиристорах), а второе называется свободной составляющей, она обусловлена переходным процессом в схеме. В данном случае потерь энергии в схеме нет, поэтому свободная составляющая от времени не зависит.

Теперь рассчитаем действующее значение тока за период:

= .

Легко видеть, что при = 0 действующее значение тока равно нулю, а при = /2 действующее значение тока равно .

Подставляя исходные данные, получаем:

Задача 6.2

Дана схема тиристорного регулятора реактивной мощности (см. задачу 6.1). Входное напряжение . Частота входного напряжения f. Индуктивность дросселя нагрузки L. Найти среднее за полпериода значение выходного тока тиристорного регулятора реактивной мощности при различных значениях угла a управления.

Исходные данные

Вариант

Найти

Um, В

f, Гц

L, мГн

0.25

0.05

a, рад

Задача 6.3

Дана схема тиристорного регулятора переменного тока с активной нагрузкой (рис. 6.3).

 

Определить:

•действующее значение тока нагрузки регулятора при различных значениях угла a управления;

•среднее за полпериод значение тока нагрузки регулятора при различных значениях угла a управления.

 

 

Рис. 6.3

 

 

Исходные данные:

Вариант

Найти

Um, В

f, Гц

R, Ом

a, рад

 

Задача 6.4

Тиристорный регулятор переменного тока нагружен на активно-индуктивную нагрузку. Входное напряжение - . Частота
входного напряжения f. Индуктивность дросселя нагрузки L. Сопротивление
нагрузки R.

 

Определить:

•действующее значение тока нагрузки при различных значениях угла a управления;

•среднее за полпериода значение тока нагрузки при различных значениях угла a управления.

 

 

Рис. 6.4

 

 

Исходные данные:

Вариант

Найти

Um, В

f, Гц

R, Ом

L, мГн

0,1

a, рад

 

Задача 6.5

Тиристорный регулятор переменного тока с отпайками трансформатора нагружен на активное сопротивление. Входное напряжение . Частота входного напряжения f. Сопротивление нагрузки – R. Количество витков первичной обмотки трансформатора N 1. Количества витков вторичной обмотки трансформатора – N 2, N 3. Угол управления нижней парой тиристоров VS 3 и VS 4 равен 0°.

 

Определить:

•действующее значение тока нагрузки при различных значениях угла a управления верхней парой тиристоров VS3 и VS4;

•среднее за полпериод значение тока нагрузки при различных значениях угла a управления верхней парой тиристоров VS3 и VS4.

 

 

 

Рис. 6.5

 

 

Исходные данные:

Вариант							Найти
Um, В
f, Гц
R, Ом
N1
N2
N3
a, рад

 

 

Библиографический список

1. Электрические и электронные аппараты; Под ред. Ю.К. Розанова
М.: Информэлектро 2003.

2. Розанов Ю.К. Основы силовой электроники. М.: Энергоатомиздат. 1992.

3. Основы теории цепей/ Зевеке Г.В., Ионкин П.А. и др. Л.: Энергия, 1965.

4. Электрические и электронные аппараты. Схемы силовой электроники.
Розанова Ю.К., Коробков Ю.С. и др. М.: Издательство МЭИ 1995.

5. Уильямс Б. Силовая электроника: приборы, применение, управление. Справочное пособие. М.: Энергоатомиздат, 1992.

Содержание

1. Статические потери в полупроводниковых электронных ключах 3

2. Динамические потери в полупроводниковых электронных ключах 15

3. Тепловые режимы электронных ключей...................................... 25

4. Пассивные элементы...................................................................... 29

5. Электронные регуляторы постоянного тока................................ 38

6. Электронные регуляторы переменного тока............................... 47