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 VS1 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 N1. Количества витков вторичной обмотки трансформатора – N2, N3. Угол управления нижней парой тиристоров VS3 и VS4 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