3. Методические рекомендации и задания для самостоятельной работы студентов над основными тематическими разделами курса

4.1. План срс и последовательность изучаемых тем

1. Теоретические методы анализа силовой электронной аппаратуры электроэнергетики (1 - 3 недели семестра).

2. Теория и средства преобразования переменного тока в постоянный (4 неделя семестра).

3. Теория и средства преобразования постоянного тока в переменный (5 неделя семестра).

4. Теория и средства компенсации неактивных составляющих мощности силовой электронной аппаратуры (6 неделя семестра).

5. Методы и системы управления силовой электронной аппаратурой электроэнергетики (7-8 недели семестра).

6. Основные виды релейных защит высоковольтных сетей (9 -10 недели семестра).

7. Автоматизированное управление в системах электроснабжения (11 -12 недели семестра).

4.2. Тема срс: Теоретические методы анализа силовой электронной аппаратуры электроэнергетики. Энергетические показатели качества электромагнитных процессов.

Задачи самостоятельной работы студентов: закрепление теоретических знаний, приобретённых на лекционных занятиях; приобретение практических навыков анализа энергетических показателей качества электромагнитных процессов

Задание для самостоятельной работы студентов.

Рис. 1.

Для вентильного преобразователя, схема которого представлена на рис. 1, определить значения следующих показателей качества электромагнитных процессов:

1. Коэффициенты преобразования по напряжению и току

, .

2. Коэффициенты искажения тока и напряжения

где I_{(1) –} действующее значение первой гармоники тока; I – действующее значение тока.

3. Коэффициент гармоник тока (коэффициент несинусоидальности) K_н.с.

где I_{в.г. –} действующее значение высших гармоник тока ( отличных от первой гармоники ).

Последние два коэффициента очевидным образом связаны между собой:

,

отсюда

4. Коэффициент сдвига тока относительно напряжения по первой гармонике

где P₍₁₎ и Q₍₁₎ – активная и реактивная мощности в цепи , создаваемые первыми гармониками напряжения и тока.

5. Коэффициент мощности

где P – активная мощность ; S – полная мощность. В цепи с синусоидальными напряжениями и током этот коэффициент равен

6. Коэффициент полезного действия

Для идеализированного преобразователя в рамках первого уровня анализа ( отсутствие потерь мощности в элементах преобразователя из (1.2.8) следует отношение между коэффициентами сдвига токов входной и выходной цепей преобразователя:

, ,.

7. Энергетический коэффициент полезного действия.

8. Коэффициент пульсаций для цепей постоянного тока

где X_max - амплитуда данной (обычно первой) гармонической составляющей напряжения (тока) ,

Хср – среднее значение напряжения (тока).

Рекомендуемая литература: Зиновьев Г.С. Прямые методы расчёта энергетических показателей вентильных преобразователей. Учебник НГТУ. Новосибирск: Изд-во НГТУ. 2006. с. 27-43.