НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ

Задача №1.

, , , , , , .

Найти: , , , .

Рисунок 3. Схема однофазного мостового инвертора.

Решение:

Рис.4

На рисунке 4 показаны диаграммы, зависимого инвертора по схеме, показанной на рисунке 3.ЭДС на вторичной обмотке трансформатора Тр изображена на рисунке 4а; процесс формирования напряжения , уравновешивающего напряжения источника постоянного тока, изображен на рисунке 4б. На рисунке 4г изображен ток во вторичной обмотке силового трансформатора Тр, а на рисунке 4д – форма тока в первичной обмотке. Амплитуда этих токов происходит в противофазе, так как намагничивающая сила первичного тока в любой момент времени должна скомпенсировать намагничивающую силу вторичного тока.

1) Мощность , потребляемая от источника постоянного тока:

где: - напряжение источника.

2) Активная мощность определяется формуле:

где - КПД (принимаем равным 1).

Во время работы инвертора напряжение постоянного тока уравновешивается противоЭДС инвертора :

. В режиме непрерывного тока (так как ) определяется из выражения:

где: - коэффициент схемы преобразователя (в нашем случае )

- действующее значение ЭДС на вторичной обмотке трансформатора.

- угол опережения.

Подставляем известные величины, получаем:

В этом уравнении две неизвестные величины и .

Определяем эти величину E₂:

Величина :

3) Реактивная мощность определяется по формуле

где - угол сдвига по фазе между напряжениями сети переменного тока и первой гармоникой первичного тока силового трансформатора

;

4) Мощность искажения определяется по формуле

где ,

- коэффициент искажения равный

- действующее значение первой гармоники первичного тока силового трансформатора, находится путем разложения функции в ряд Фурье:

;

- амплитудное значение первой гармоники первичного тока, по разложению в ряд Фурье:

- коэффициент трансформации силового трансформатора.

Подставляем все полученные величины в формулу мощности искажения Т:

Проверка:

Полная мощность определяется как:

;

Определяем погрешность: .

Задача №2

Рисунок 1

Дано:

При изменении = 20 до = 30, I_d возрастает на 20 А.

Найти: I₁, если при Е₀=110 В Построить U_T. Коэффициент схемы для трехфазной нулевой схемы равен 1.17

В данной схеме отсчет углов опережения β осуществляется от точек пересечения фазных ЭДС. Поскольку ток от источника питания Е ₀ должен протекать по обмоткам трансформатора, преодолевая фазные ЭДС, то на рис. 4. а рабочими являются участки ЭДС e _2а; e ₂_b; e _2с, расположенные ниже оси абсцисс. Пусть в точке q = 0 проводил ток вентиль Т₃, преодолевая противоЭДС e _2с. В точке , изменит полярность на противоположную и из противоЭДС превратится в согласно включенную ЭДС, что при открытом вентиле Т₃ приведет к «опрокидыванию» инвертора. Чтобы не допустить этого, нужно раньше этого момента выключить вентиль Т₃. Для этого в точке (a – b) (рис.4. а) система управления открывает вентиль Т₁ ток переходит на фазу “а”, так как противоЭДС е _2с действующая в этой цепи, меньше, чем е _2с, в цепи вентиля Т₃. Вентиль Т₁, открываясь, подключает потенциал фазы “а” к катоду вентиля Т₃, а анод Т₃ имеет потенциал фазы «с». В результате Т₃ оказывается под за-пирающим напряжением ,

Далее процессы повторяются во всех точках переключения вентилей.

Напряжение на тиристоре Т ₃построено на рис.4д. На интервале () и () это напряжение равно 0, так тиристор Т₃ открыт и проводит ток. В точке он закрывается, а открывается тиристор Т₁. Потенциал анода тиристора Т₃ все время определяется потенциалом e_2с, а потенциал катода на участке () где открыт тиристор T₁ определяется потенциалом e _2а. Поэтому на этом участке напряжение U_Т3 представляет собой .

В точке тиристор Т₁ закрывается, а открывается тиристор Т₂. Поэтому на участке потенциал катода тиристора Т₃ определяется потенциалом e_2в и напряжение .