Обозначения и единицы физических величин
1 |
2 |
2 |
Наименование |
Обозначение |
Единица |
Мощность активная |
P |
Вт |
Мощность реактивная сдвига |
Q |
Вар |
Мощность реактивная искажений |
T |
Вар |
Мощность полная |
S |
ВА |
Напряжение |
U |
В |
ЭДС |
E |
В |
Ток |
I |
А |
Частота |
f |
Гц |
Угловая частота |
|
Рад/c |
Сопротивление активное |
R |
Ом |
Сопротивление реактивное |
x |
Ом |
Сопротивление тепловое |
Rth |
ОС/Вт |
Индуктивность |
L |
Гн |
Емкость |
С |
Ф |
Температура |
Т |
О/C |
Время |
t |
С |
Постоянная времени |
|
C |
Число фаз вентильных обмоток трансформатора |
m2 |
- |
1 |
2 |
3 |
Коэффициент пульсаций |
KП |
- |
Коэффициент формы кривой тока вентиля |
КФ.V. |
- |
Порядок гармонической составляющей выходного напряжения |
n |
- |
Порядок гармонической составляющей входного тока |
|
- |
Коэффициент искажения синусоидальности кривой входного тока |
КИ |
- |
Коэффициент сдвига входного напряжения |
Cos |
- |
Коэффициент мощности преобразователя |
|
- |
Коэффициент полезного действия |
|
- |
Угол задержки включения тиристора |
|
Эл. град. |
Угол опережения включения тиристора |
|
Эл. град. |
Угол проводимости тиристора |
|
Эл. град. |
Угол коммутации |
|
Эл. град. |
Относительная продолжительность включения бесконтактного ключа |
|
- |
Угол отсечки тока вентилей |
|
Эл. град. |
Коэффициент нагрузки инвертора тока |
В |
- |
Число тактов протекания тока в вентильных обмотках трансформатора |
р |
- |
Основные формулы и соотношения
1.Преобразователи электрической энергии
Число параллельных силовых полупроводниковых приборов (СПП) в плече преобразователя электроэнергии
а
=
,
(1) где КН
– коэффициент использования приборов
по току;
– средний ток плеча преобразователя
в заданном режиме нагрузки;
– предельный ток диода (тиристора) с
охладителем.
Число последовательных СПП
s
= KSKКП
,
(2) где КS
– коэффициент
неравномерности распределения напряжения;
ККП
– кратность перенапряжений; UBmax
– максимальное обратное напряжение на
плече преобразователя; URSM
–
неповторяющееся напряжение СПП.
2. Выпрямители
Среднее
значение выпрямленного напряжения
,
(3) где
– угловая частота переменного напряжения
на входе выпрямителя.
Амплитуда n-ой гармоники выходного напряжения
,
(4)
Коэффициент пульсаций
,
(5)
Частота пульсаций
,
(6) где
– частота переменного напряжения на
входе выпрямителя.
Среднее
значение прямого тока
вентиля
,
(7) где
– выходной ток выпрямителя.
Действующее
(эффективное) значение
вентиля
.
(8)
Коэффициент формы кривой тока вентиля
при
активно-индуктивной нагрузке
.
(9)
Мощность потерь на вентиле
,
(10) где
– пороговое напряжение и динамическое
сопротивление вентиля.
Обратное напряжение на вентиле
,
(11) где
– напряжение на катоде и на аноде
вентиля.
Действующее
значение фазного тока
вентильной обмотки трансформатора
.
(12)
Мощность вентильных обмоток трансформатора
,
(13) где
– э.д.с. вентильной обмотки
трансформатора.
Мощность сетевых обмоток трансформатора
,
(14) где
– число фаз, э.д.с. и ток вентильных
обмоток трансформатора.
Типовая (габаритная) мощность трансформатора
.
(15)
Угол отсечки тока вентилей при активно-емкостной нагрузке
,
(16) э.д.с. вентильной
обмотки при активно-емкостной нагрузке
,
(17) амплитуда
тока вентиля при активно-емкостной
нагрузке
,
(18) ток вентильной
обмотки при активно-емкостной нагрузке
,
(19) где
– вспомогательные коэффициенты,
–
сопротивление потерь фазы выпрямителя;
– активное сопротивление нагрузки.
Угол коммутации
,
(20) где
–
индуктивность рассеяния преобразовательного
трансформатора;
– амплитуда межфазной э.д.с. у вентильных
обмоток трансформатора.
Внешняя характеристика выпрямителя
,
(21) где
– выпрямленное напряжение в режиме
холостого хода.
Регулировочная характеристика управляемого выпрямителя
а) при активной нагрузке
,
при 0
;
,
при
б) при активно-индуктивной нагрузке
. (22)
Коэффициент пульсаций
а) при активной нагрузке
;
б)
при активно-индуктивной нагрузке
.
(23)
Угол
сдвига фазного напряжения сети
относительно основной гармоники
фазного тока
(24)
Активная мощность преобразователя энергии
.
(25)
Реактивная мощность сдвига
.
(26)
Мощность искажений
.
(27)
Коэффициент искажения тока
.
(28)
Полная мощность
.
(29)
Коэффициент мощности выпрямителя
.
(30)
3. Инверторы, ведомые сетью.
Угол опережения включения тиристоров
.
(31)
Регулировочная характеристика
а) для однофазного инвертора
l;
б) для трехфазного инвертора
.
(32)
Входная (внешняя) характеристика
.
(33)
Минимальный угол опережения включения тиристоров
,
(34) где
–
время восстановления тиристорами
вентильных свойств.
Ограничительная характеристика
,
(35) где
–
индуктивное сопротивление рассеивания
трансформатора.
4. Импульсные преобразователи постоянного тока.
Постоянная составляющая выходного напряжения понижающего преобразователя
,
(36) где
– постоянное напряжение на входе
преобразователя.
Действующее значение выходного напряжения
.
(37)
Механическая характеристика ДПТ, подключенного к понижающему преобразователю
,
(38) где
–
скорости вращения ДПТ под нагрузкой и
в режиме х.х.;
–
ток якорной обмотки.
Параметры
фильтра
,
(39) где
–
принятая величина пульсаций выходного
напряжения.
Постоянная составляющая выходного напряжения реверсивного импульсного преобразователя напряжения
а) симметричное управление силовыми ключами
;
б) несимметричное управление силовыми ключами
.
(40)
5.Автономные инверторы
Средняя мощность потерь в силовом транзисторном ключе
,
(41) где
–
остаточное напряжение на открытом
ключе;
-
остаточный ток закрытого ключа;
– э.д.с. источника питания;
–
период коммутации ключа;
–
время коммутации.
Емкость конденсаторов делителя напряжения полумостового инвертора напряжения
>
,
(42) где
–
ток, потребляемый инвертором от источника
;
– частота переключения силовых
транзисторов (тиристоров).
Коэффициент нагрузки инвертора тока
,
(43) где
–
сопротивление и емкость активно-емкостной
нагрузки.
Уравнение внешней характеристики инвертора тока (с учетом к.п.д.)
.
(44)
6. Преобразователи переменного тока в переменный ток других параметров
Действующее значение выходного тока преобразователя
,
(45) где
–
действующее значение тока при полностью
открытых тиристорах
Коэффициент формы выходного напряжения преобразователя
.
(46)
Реактивная мощность сдвига
,
(47) где
–
активная мощность, потребляемая из сети
при полностью открытых тиристорах.
7. Электрооборудование электротехнологических промышленных установок.
Диапазон
регулирования напряжения индуктора
плавильной печи
<
<
,
(48) где
– сопротивление и напряжение индуктора
в конце периода расплавления,
,
(49)
где
– номинальная мощность генератора.
Средняя температура нагрева заготовки
,
(50) где
– коэффициент пропорциональности.
Напряжение дуги в дуговой печи
,
(51) где
и
–
сумма приэлектродных падений потенциала
и градиент напряжения в столбе дуги;
–
длина дуги.
Ток дуги
,
(52)
где
– фазное вторичное напряжение
трансформатора;
– полное сопротивление токопровода;
–
активное и индуктивное сопротивление
токопровода.
Коэффициент износа футеровки
,
(53) где
– расстояние от дуги до стен.