Электронная техника и преобразователи курс

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПУТЕЙ СООБЩЕНИЙ

Одобрено кафедрой
«Электрификация и
электроснабжение»

ЭЛЕКТРОННАЯ ТЕХНИКА И
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ НАПРЯЖЕНИЯ
В ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИИ
(дополнительные разделы)

Задание на курсовой проект
с методическими указаниями
для студентов V курса

специальности

190901.65 СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ (СДС)

специализации

190901.65-01 ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЕ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ (СЭ)

М о с к в а – 2015

Задание разработано на основании примерной учебной программы
данной дисциплины, составленной в соответствии с государственными
требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки инженера по
специальности 190901.65 «Системы обеспечения движения поездов».

Составители: - канд. техн. наук, доц. М.Ю. Сухов

- канд. техн. наук, проф. А.Ф.Харченко

ВВЕДЕНИЕ

Целью курсового проекта является развитие навыков теоретического
исследования и практического расчета преобразовательных схем.

В курсовом проекте рассмотрена методика расчета выпрямительно-
инверторного преобразователя с отдельными выпрямительными и инверторными
комплектами, которые комплектуются из тиристоров, силовых выпрямительных и
лавинных диодов. Теоретический материал, который должен быть изучен перед
выполнением курсового проекта, изложен в [1-3,6,7].

Курсовой проект состоит из расчетной и графической частей. Расчетная часть
оформляется на одной стороне листа формата А4. Материал располагается в такой
последовательности: титульный лист, задание (исходные данные), оглавление,
введение, основная часть расчетов с необходимыми рисунками, список
использованных источников.

Графическая часть содержит следующие рисунки: схему рассчитываемого
преобразователя, схему одного плеча выпрямителя с устройствами выравнивания
тока и напряжения между вентилями, временные диаграммы токов и напряжений в
выпрямителе и инверторе, графики внешней характеристики выпрямителя и
входных характеристик инвертора, графики зависимости коэффициентов
мощности выпрямителя и инвертора от тока. Графики могут располагаться в
тексте проекта или в виде приложения.

Все разделы пояснительной записки и номера формул должны
соответствовать заданию. Рисунки должны иметь нумерацию и располагаться
сразу после ссылки на них в тексте пояснительной записки и иметь название.

Внимание! Проекты, выполненные не по своему варианту, а также диаграммы
и зависимости, выполненные без масштаба и наименований, не проверяются и не
зачитываются.

• 1. ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

В соответствии с исходными данными (табл. 1.1) для своего варианта
необходимо:

• 1. Нарисовать схему параллельного включения выпрямителя и
  инвертора, а также структурную схему системы управления тиристорами.
• 2. Рассчитать проектные параметры преобразовательного трансформатора
  и выбрать стандартный трансформатор.
• 3. Определить количество параллельно включенных вентилей в
  вентильном плече выпрямителя и инвертора. Выбрать устройства
  выравнивания тока между параллельно включенными вентилями.
• 4. Определить количество последовательно включенных вентилей в
  вентильном плече выпрямителя и инвертора. Рассчитать шунтирующие
  цепочки для выравнивания обратного напряжения между последовательно
  включенными вентилями.
• 5. Рассчитать и построить внешнюю характеристику выпрямителя,
  естественную внешнюю и ограничительную характеристики инвертора.
• 6. Построить искусственную горизонтальную внешнюю характеристику
  инвертора на уровне напряжения холостого хода выпрямителя.
• 7. Определить предельно допустимый ток инвертора при работе по
  естественной и искусственной внешней характеристике.
• 7. Рассчитать и построить временные диаграммы напряжений и токов
  выпрямителя и инвертора для заданного угла регулирования α, угла
  опережения β и угла коммутации вентильных токов γ.
• 8. Рассчитать зависимость коэффициента мощности χ от тока

преобразователя в выпрямительном и инверторном режимах.

Исходные данные

Таблица 1.1

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

1. Схемы преобразовательного агрегата и системы управления тиристорами

Рис. 1.1. Вариант схемы выпрямительно-инверторного агрегата

ВУ -> ФУ ^ ФИ

К управляющим
электродам
тиристоров

Рис. 1. 2. Схема управления тиристорами выпрямительно-инверторного агрегата

(ВУ- входной устройство; ФУ- фазосдвигающее устройство: ФИ-
формирователь отпирающих импульсов)

• 2. Расчеты параметров выпрямительно- инверторного преобразователя
  
  2.1. Расчет проектных параметров преобразовательного трансформатора

Расчет проектных параметров преобразовательного трансформатора
выпрямительно-инверторного агрегата (рис. 1.1) производится для
номинального выпрямленного тока IdН при номинальном напряжении в
питающей сети U1Л.

Используя исходные данные, для выпрямительного режима рассчитывают:
2.1.1. Напряжение холостого хода выпрямителя

(2.1)

где А – коэффициент схемы, для шестипульсовых схем преобразователей
А=0,5;

• uК=uКТ +uКС – напряжение короткого замыкания, %;
• uКТ – напряжение короткого замыкания трансформатора, %;
• uКС – напряжение короткого замыкания питающей сети, %.

Для предварительного расчета следует принять u_КС=0,5u_КТ, т.е. u_К=1,5u_КТ.

• 2.1.2. Расчетную мощность выпрямителя

Рd0⁼Ud0^⋅IdН^.

(2.2)

• 2.1.3. Действующее значение фазного напряжения на вторичной обмотке
  трансформатора

U2В=Ud0/2,34

(2.3)

• 2.1.4. Действующее значение тока вторичной обмотки

2.1.5. Номинальную расчетную мощность вторичной обмотки

S2В=3U2В⋅I2В.

(2.5)

2.1.6. Действующее значение фазного напряжения на сетевой (первичной)
обмотке трансформатора

2.1.7. Коэффициент трансформации в режиме выпрямителя

2.1.8. Действующее значение тока сетевой обмотки:

.

2.1.9. Номинальную мощность сетевой обмотки

S1В=3U1Ф⋅I1В.

2.1.10. Типовую мощность трансформатора

SТ=1,05Рd0.

• (2.6)
• (2.7)
• (2.8)
• (2.9)

(2.10)

По рассчитанной типовой мощности S_Т необходимо выбрать ближайшее
большее стандартное значение мощности трансформатора из ряда (100; 125;
160; 250; 400; 630; 800)⋅10ⁿ кВА, где n=0; 1; 2,…

В выпрямительном и инверторном режиме номинальная мощность
трансформатора одинакова (S_1В=S_1И). Это выполняется, если номинальный ток
инвертора меньше номинального тока выпрямителя.

Поэтому для инверторного режима рассчитывается:

2.1.11. Номинальный ток инверторного режима

• 2.12. Действующее значение фазного напряжения на вторичной обмотке
  трансформатора

U2И=U2В⋅КИ.

(2.12)

• 2.13. Ток вторичной обмотки

^2В I ИИ

2

3

(2.13)

• 2.14. Коэффициент трансформации

2.15. Ток первичной обмотки

^2И

(2.14)

(2.15)

• 2.2. Расчет числа параллельно включенных вентилей

Число параллельно включенных вентилей зависит от среднего тока
вентильного плеча Iа, который рассчитывается по формуле для мостовой схемы
в режиме выпрямителя

(2.16)

В режиме инвертора

(2.17)

• 2.2.1. Определение предельного тока вентиля

Предельный ток вентиля IП зависит от параметров вентиля, условий
охлаждения и рассчитывается по формуле

(2.18)

где U0 – пороговое напряжение вентиля, В;

RД – динамическое сопротивление, Ом;

R_Т – общее установившееся тепловое сопротивление системы «вентиль-

среда» при типовом охладителе, ⁰С/Вт;

Кф = 1,67 – коэффициент формы тока в вентиле;

Θ - допустимое превышение температуры вентиля над температурой

окружающей среды, ⁰С, Θ=100 ⁰С для диодов, Θ=85 ⁰С для тиристоров.

Числовые значения U₀, RД и R_П-К для заданного типа вентиля приведены в
прил. 1.

Полное тепловое сопротивление RТ переход-среда состоит из тепловых
сопротивлений переход-корпус, корпус-охладитель, охладитель-среда: RТ = RП-К
+ RК-О + RО-С.

Таблица 2.1

Предельный ток I_П вычисляется два раза для диодов I_ПВ и для тиристоров

IПИ в том случае, когда по исходным данным угол регулирования α=0, т.е.

выпрямитель построен на неуправляемых вентилях (диодах), а инвертор всегда
строится на тиристорах.

Предельный ток IП вычисляется один раз для тиристоров IПВ= IПИ в том
случае, когда по исходным данным угол регулирования α>0, т.е. выпрямитель
и инвертор построены на одинаковых управляемых вентилях (тиристорах).

• 2.2.2. Определение числа параллельно включенных вентилей по среднему току

Определение числа параллельно включенных вентилей производится по
среднему току длительной нагрузки с проверкой по ударному току короткого
замыкания.

Число параллельно включенных вентилей по среднему току выпрямителя

(2.19)

Число параллельно включенных вентилей по среднему току инвертора

(2.20)

где К_Н – коэффициент неравномерного деления тока между параллельно

включенными вентилями, К_Н=1,1…1,2;

К_V – коэффициент снижения скорости охлаждающего воздуха,
КV=0,9…0,95.

Полученные значения а_1В и а_1И округляют до целого в большую сторону.

• 2.2.3. Проверка числа параллельно включенных вентилей по ударному току
  короткого замыкания

Ударный ток короткого замыкания определяется для режима глухого
(металлического) короткого замыкания на шинах постоянного тока
выпрямителя и для режима опрокидывания инвертора.

Максимальное значение ударного тока выпрямителя

Iуд.В=КУ⋅Im,

(2.21)

где Im – амплитудное значение установившегося тока к.з., А;

КУ – ударный коэффициент, КУ=1,2…1,3.

Амплитудное значение установившегося тока к.з. выпрямителя можно
определить по формуле

(2.22)

где U_2m – амплитудное значение напряжения вторичной обмотки
трансформатора;

Z_К – полное сопротивление цепи короткого замыкания.

Щт -^ '^ IB ^ (2.23)

Z^ylCXy+pRa)²

(2.24)

Индуктивное и активное сопротивление цепи к.з.

где Х_С, R_C – индуктивное и активное сопротивление сети;

Х_ТР, R_ТР – индуктивное и активное сопротивление трансформатора.

Численные значения сопротивлений Х_С, R_C, Х_ТР, R_ТР в омах определяются
по формулам:

• (2.27)
• (2.28)
• (2.29)

(2.30)

где U2В – действующее значение напряжения вторичной обмотки
трансформатора, В;

uКТ – напряжение короткого замыкания трансформатора, %;

SКЗ – мощность короткого замыкания, МВА;

S1Н – номинальная мощность первичной обмотки трансформатора, кВА;
ΔРМ – потери короткого замыкания трансформатора,
ΔРМ=(0,006…0,008)S1Н, кВА.

При опрокидывании инвертора ударный ток складывается из тока к.з.
между фазами опрокинувшегося инвертора и параллельно работающего на

рекуперацию локомотива.

Для уменьшения скорости нарастания ударного тока в цепь инвертора
включается два дополнительных реактора РБФАУ-6500/3250 индуктивностью
4,5 мГ с индуктивным сопротивлением X_d=2,82 Ом и активным R_d=0,008 Ом.

Максимальное значение ударного тока прорыва инвертора определяется

по формуле:

(2.31)

где U_2И – действующее значение напряжения вторичной обмотки
трансформатора в режиме инвертора, В;

f=50 Гц – частота питающей сети;

t – время отключения аварийного тока быстродействующим выключателем,
с;

t=0,07…0,1 с.

Число параллельно включенных вентилей по ударному току короткого
замыкания:

выпрямителя

1уд.в ' ^н
^П2В ~ “ -

(2.32)

инвертора

1уд .п ’ ^н
^П2И ^— г ’

*УД (2.33)

где КН – коэффициент неравномерного деления тока между параллельно

включенными вентилями, КН=1,1…1,2;

I_УД – максимально допустимое значение ударного тока заданного диода
или тиристора, А.

Полученные значения а_2В и а_2И округляют до целого в большую сторону.

Для мостовой схемы преобразователя из двух значений а_1В, а_2В выбирают
наибольшее для выпрямителя и обозначают а_В, из двух значений а_1И а_2И
выбирают наибольшее для инвертора и обозначают аИ.

• 2.3. Расчет числа последовательно включенных вентилей

Количество последовательно включенных вентилей зависит от
максимального обратного напряжения вентильного плеча Ub.max с учетом
перенапряжений, возникающих в схеме преобразователя, и от класса
применяемого вентиля. Из практических соображений рекомендуется
применение вентилей не ниже 6 класса.

Максимальное обратное напряжение вентильного плеча определяется:
для мостового выпрямителя

Ub.max.В = 1,05⋅2,34⋅U2В;

для инвертора

Ub.max.И = 1,05⋅2,34⋅U2И.

(2.34)

(2.35)

Число последовательно включенных вентилей определяется отдельно для
выпрямительного и инверторного режимов по повторяющемуся и
неповторяющемуся обратному напряжению для нелавинных вентилей и только
по повторяющемуся для лавинных.

Число последовательно включенных вентилей по повторяющемуся
обратному напряжению:

для вентильного плеча выпрямителя

(2.36)

для вентильного плеча инвертора

(2.37)

Число последовательно включенных вентилей по неповторяющемуся
обратному напряжению:

для вентильного плеча выпрямителя

(2.38)

для вентильного плеча инвертора

. / ьи_с \

^Н ^ ⁺ ’lM '^бшаЛ

^2И 77 ^нп +1’

^ЙП (2.39)

где К′_Н – коэффициент неравномерности распределения напряжений между
последовательно включенными вентилями; К′Н=1,1…1,15 для
нелавинных вентилей; К′Н=1 – для лавинных;

ΔU_C – возможные отклонения напряжения в питающей сети, %;

К_П – коэффициент повторяющихся перенапряжений;

К_НП – коэффициент неповторяющихся перенапряжений;

U_П – повторяющееся обратное напряжение для выбранного класса
заданного вентиля, В; U_П=к⋅100;

U_НП – неповторяющееся обратное напряжение для выбранного класса
заданного вентиля, В; U_НП=1,16 U_П.

Полученные значения b_1В, b_2В, b_1И и b_2И округляют до целого в большую
сторону.

Для мостовой схемы преобразователя из двух значений b1В, b2В выбирают
наибольшее для выпрямителя и обозначают bВ, из двух значений b1И b2И
выбирают наибольшее для инвертора и обозначают bИ.

• 2.3.1. Расчет общего числа вентилей преобразовательного агрегата

Общее число вентилей преобразовательного агрегата складывается из
вентилей выпрямителя и инвертора.

Для мостовой схемы отдельно рассчитывается число вентилей
выпрямителя и инвертора по формулам:

для выпрямителя NВ=П⋅аВ⋅bВ; для инвертора NИ=П⋅аИ⋅bИ,

где П=6 – число плеч шестипульсового преобразователя.

• 2.4. Разработка силовой схемы

Для надежной работы преобразователя необходимо обеспечить
равномерное распределение токов по параллельно включенным вентилям и
обратных напряжений между последовательно включенными вентилями.

• 2.4.1. Выбор устройств выравнивания тока

Несовпадение прямых ветвей вольтамперных характеристик вентилей
приводит к неравномерному распределению токов между параллельно
включенными вентилями.

Для выравнивания токов применяются индуктивные делители тока
(ИДТ). Схема включения ИДТ зависит от числа параллельно включенных

вентилей. При числе параллельно включенных вентилей меньше шести
целесообразно применять замкнутую кольцевую схему, а при числе вентилей
больше шести- схему с задающим вентилем [1,6,9].

При отсутствии в выпрямителях ИДТ, а для повышения надежности
увеличивают число параллельно включенных вентилей на 15…25%.

Для управляемых вентилей (тиристоров) как в выпрямителе, так и в
инверторе обязательно применяют ИДТ.

• 2.4.2. Расчет шунтирующих резисторов и конденсаторов для выравнивания
  обратного напряжения

Из-за разности обратных токов вентилей происходит неравномерное
распределение напряжения между последовательно включенными вентилями.
Это может привести к поочередному пробою вентилей в вентильном плече или
самопроизвольному открыванию тиристоров.

Для выравнивания напряжения между последовательно включенными
вентилями параллельно им включают шунтирующие резисторы RШ и
резистивно-емкостные цепи RВCВ [1, 6,9].

Сопротивление шунтирующего резистора

р П ^ b шах

Лт ---------

(^-1)^ ^

(2.40)

где b – число последовательно включенных вентилей в вентильном плече (bВ
или bИ);

U_П – повторяющееся напряжение вентиля, В;

U_b.max – максимальное обратное напряжение на вентильном плече (U_b.max.В
или U_b.max.И);

а – число параллельно включенных вентилей в вентильном плече (а_В или
а_И);

I_0m – максимальное значение обратного тока вентиля, А.

R_Ш необходимо рассчитать два раза – для выпрямителя R_Ш.В и для
инвертора RШ.И.

Полученный результат следует округлить до ближайшего меньшего
стандартного значения из ряда Е12 (1; 1,2; 1,5; 1,8; 2,2; 2,7; 3,3; 3,9; 4,7; 5,6; 6,8;
8,2).

При работе шунтирующие резисторы нагреваются. Мощность,
рассеиваемую на шунтирующем резисторе, можно определить по формулам:

(2.41)

(2.42)

В качестве шунтирующих резисторов применяют проволочные
эмалированные влагостойкие резисторы ПЭВ, имеющие ряд мощностей: 10, 15,
20, 25, 30, 40, 50, 75 и 100 Вт. Если рассеиваемая мощность получилась более
100 Вт, следует применять последовательное соединение резисторов для
достижения необходимой мощности.

Из-за разности зарядов восстановления обратного сопротивления
закрывающихся вентилей может быть неравномерное распределение обратного
напряжения в момент коммутации вентильных токов. Для выравнивания этого
обратного напряжения применяют резистивно-емкостные цепи RВCВ. Для
лавинных вентилей цепи RВCВ не применяют. Емкость конденсатора, [мкФ]

(2.43)

гдеΔQ_В – наибольшая возможная разность зарядов восстановления, Кл; можно

принять ΔQВ=0,1⋅QВ.

Полученный результат следует округлить до ближайшего большего
стандартного значения из ряда Е12 (1; 1,2; 1,5; 1,8; 2,2; 2,7; 3,3; 3,9; 4,7; 5,6; 6,8;
8,2).

Рабочее напряжение конденсатора

ту _ Ь. max

^с ь (2.44)

Применяются конденсаторы МБГЧ (металлобумажные,

герметизированные, частотные) с рабочими напряжениями 500, 750, 1000 и
1500 В.

Сопротивление резистора RВ, включенного для ограничения тока через
конденсатор СВ, определяется приближенно как RВ=(10…20)/а, [Ом].

Мощность резистора RВ выбирают 10…15 Вт.

По результатам расчета необходимо изобразить схему вентильного плеча
выпрямителя с устройствами выравнивания тока и напряжения.

Рис. 2.1. Вариант схемы вентильного плеча выпрямителя без применения ИДТ

• 2.5. Расчет характеристик преобразователя

  • 2.5.1. Расчет внешней характеристики выпрямителя

Внешняя характеристика выпрямителя является прямолинейно падающей
из-за потери напряжения при коммутации вентильных токов. Угол наклона
внешней характеристики зависит от индуктивного сопротивления Ха.
Ха =Хс+Хтр .

Внешняя характеристика выпрямителя рассчитывается по формуле

(2.45)

• где U_d0 - напряжение холостого хода выпрямителя;
• А=0,5 - коэффициент схемы;
• и_К - напряжение короткого замыкания, %; иК= и_КТ+ и_КС; и_КС=иКт(Х_с/Х_тр);
• е - число последовательно включенных вентильных плеч выпрямителя;
• е=2 для мостовой схемы;

Д U_B - прямое падение напряжения на открытом вентиле выпрямителя, В.

Внешняя характеристика управляемого выпрямителя рассчитывается по
формуле

(2.46)

Внешняя характеристика выпрямителя может быть построена по двум
точкам: точке холостого хода (Ud=Ud0, Id=0) и точке номинальной нагрузки
(Id=Id.Н). Следует рассчитать и построить внешние характеристики выпрямителя
при α=0 и α>0 соответственно заданию. Внешние характеристики выпрямителя
строятся в масштабе в первом квадранте графика характеристик
преобразователя на листе формата А4.

Угол коммутации вентильных токов неуправляемого выпрямителя

(2.47)

Для управляемого выпрямителя угол коммутации вентильных токов
находится из уравнения

cos a - cos(a + /_B) = —— -

■v 6 ■ t 2B (2.48)

или γ = arccos (cos α-2∙ Id∙ Xa/√6∙U2в)-α

Угол коммутации вентильных токов рассчитывается для тока I_d=0,5I_d.Н и
Id⁼Id.Н^.

На листе формата А4 необходимо построить временные диаграммы
работы выпрямителя при токе нагрузки Id=Id.Н с учетом, вычисленного при этом
токе, γ_В. Временная диаграмма работы включает следующие графики:
-напряжения вентильной обмотки трансформатора u₂ (трехфазная синусоида);
-выпрямленного напряжения u_d;

• - тока нагрузки id;
• - тока вентильной обмотки i2;
• - тока сетевой обмотки i1;

-напряжения на вентильном плече с учетом угла γ_В и угла α.

• 2.5.2. Расчет входной и ограничительной характеристик инвертора

Основными характеристиками инвертора являются: входная –

зависимость входного напряжения от тока инвертора при неизменном угле
опережения (β=const) и ограничительная – зависимость допустимого входного
напряжения от тока.

Естественная (при β=const) входная характеристика инвертора строится
по двум точкам: холостого хода (IИ=0; UИ=UИ.0.(_β=0)cosβ) и номинальной
нагрузки (IИ=IИН; UИ=UИН). Определить входное напряжение инвертора при
работе под нагрузкой можно по формуле:

и

e&U_B,

(2.49)

где UИ.0.(_β=0) – начальная точка ограничительной характеристики инвертора;

UИ.0.(_β=0)=2,34U2И для мостовой схемы;

β – угол опережения инвертора;

uКЗ=1,5uКТ;

bИ – число последовательно включенных вентилей в вентильном плече
инвертора.

Ограничительная характеристика инвертора строится по двум точкам:
начальной точке (IИ=0; UИ=UИ.0.(_β=0)) и точке номинальной нагрузки (IИ=IИН;
UОГ). Напряжение UОГ можно определить по формуле:

(2.50)

где δ – угол запаса 5…10эл.град. при частоте сети 50 Гц.

Входную и ограничительную характеристики инвертора следует
построить в масштабе во втором квадранте. Здесь же следует построить
искусственную входную характеристику инвертора (горизонтальную) на
уровне напряжения холостого хода выпрямителя Ud0.

Ограничительная характеристика инвертора показывает, до какого тока IИ
возможна нормальная работа без опрокидывания.

Точки пересечения ограничительной характеристики с входными
(естественной и искусственной) характеристиками показывают, до какого
максимального значения тока инвертора можно работать по той или иной
входной характеристике. Величины максимальных токов I_И1max при работе по
естественной и I_И2max при работе по искусственной характеристике нужно
определить графически и аналитически.

Графически – по масштабу токов на графике, аналитически – по
формулам:

100

Ютах а ИН

IIКЗ -2А

(cos ^ - cos ^)--—----

(2.51)

иа.(р=о)

(2.52)

Угол коммутации вентильных токов в инверторе следует определить для

IИ=0,5IИН и IИ=IИН из уравнения:

21 ■ АГ
cos(^ - /) - cos ^ = —^----

или γ = β-arccos (cos β-2∙ Iи∙ Xa/√6∙U2и).

(2.53)

Нормальная работа обеспечивается при выполнении условия

β ≥ γmax .И + δ. (2.54)

По результатам расчета необходимо построить временные диаграммы
преобразователя в инверторном режиме (напряжение на шинах постоянного
тока, токи в вентилях и диаграмма подачи управляющих импульсов).

Характеристики управляющих импульсов в данной работе не
рассчитываются. На диаграммах изображать их в виде прямоугольников с
амплитудой до 10 А и длительностью не более 250 мкс.

• 2.6. Расчет коэффициентов мощности

Коэффициент мощности χ – отношение активной мощности P₁,

потребляемой от сети, к полной мощности S₁:

(2.55)

В упрощенных инженерных расчетах χ можно рассчитать по формулам:
для выпрямителя

(2.56)

для инвертора

(2.57)

где ν – коэффициент несинусоидальности тока; ν=0,955.

Для выпрямителя необходимо рассчитать χВ при токах нагрузки Id=0;

Id=0,5IdН; Id=IdН и построить график зависимости χВ=f(Id) в первом квадранте.

Для инвертора необходимо рассчитать χИ при токах нагрузки IИ=0; IИ=0,5IИН;

IИ=IИН и построить график зависимости χИ=f(IИ) в первом квадранте.

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Основная

• 1. Бурков А.Т. Электроника и преобразовательная техника: в 2 т.- М.:
  ФГБОУ «Учебно- методический центр по образованию на
  железнодорожном транспорте», 2015.
• 2. Харченко А.Ф. Неуправляемые силовые полупроводниковые
  выпрямители: Уч. пос. – М.: МИИТ 2009. – 128 с.
• 3. Попков О.З. Основы преобразовательной техники: Уч. пос. для вузов. —
  М.: Издательский дом МЭИ, 2007. — 200 с.
• 4. Герман Л.А., Дмитриенко А.В. Гирина Е.С. Дипломные и курсовые
  проекты: Методические указания / Под общей редакцией д-ра техн. наук,
  проф. В.А. Бугреева. – М.: МИИТ, 2009. – 35 с.

Дополнительная

• 5. Розанов Ю.К., Рябчицкий М.В., Кваснюк А.А. Силовая электроника:
  Учебник для вузов. – М.: Издательский дом МЭИ, 2007. – 632 с.
• 6. Засорин С.Н., Мицкевич В.А., Кучма К.Г. Электронная и
  преобразовательная техника: Учебник для вузов ж.-д. транспорта - М.:
  Транспорт, 1981. – 319 с.
• 7. Полупроводниковые преобразовательные агрегаты тяговых подстанций /
  С.Д. Соколов, Ю.М. Бей, Я.Д. Гуральник, О.Г. Чаусов; под ред. С.Д.
  Соколова. – М.: Транспорт, 1975. – 359 с.
• 8. Замятин В.Я., Кондратьев Б.В., Петухов В.М. Мощные
  полупроводниковые приборы. Тиристоры: Справочник. – М.: Радио и
  связь, 1987. – 576 с.
• 9. Чебовский О.Г., Моисеев Л.Г., Недошивин Р.П. Силовые
  полупроводниковые приборы: Справочник. – М.: Энергоатомиздат, 1985.
  – 400 с.
• 10. Диоды: Справочник / О.П. Григорьев, В.Я. Замятин, Б.В. Кондратьев,
  С.Л. Пожидаев. – М.: Радио и связь, 1990. – 336 с.
• 11. Александров К.К. Кузьмина Е.Г. Электротехнические чертежи и схемы. –
  М.: Издательство МЭИ, 2004. – 300 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1
(справочное)
Параметры силовых диодов и тиристоров

Таблица П.1.1