Стабілізація напруги вузла електричного навантаження за допомогою двоопераційних тиристорів

Abstract

У статті здійснено аналіз способів стабілізації напруги у вузлі електричного навантаження. Для стабілізації напруги у вузлі можна використати декілька методів: зменшити коефіцієнт трансформації силового трансформатора або збільшити напругу на первинній обмотці трансформатора. Зрозуміло, що згадані методи, з одного боку, збільшують напругу вузла навантаження, а з іншого – збільшують струми в обмотках трансформатора (закон Ома). Існує інший метод збільшення досліджуваної напруги, який полягає в додатковому підключенні паралельно до вузла навантаження додаткової вітки, яку загалом можна подати як активно-ємнісне навантаження. Такий підхід призводить до зменшення струму у вторинній обмотці трансформатора, а отже – до збільшення напруги вузла електричного навантаження. В усталеному процесі така стабілізація напруги отримала назву – компенсація реактивної потужності. Отже, основним критерієм компенсації реактивної потужності у вузлах електричного навантаження є зменшення струму у вузлі за рахунок впровадження елементів активно-ємнісного характеру. Ми пропонуємо такий пристрій, який складається з активного елемента, зашунтованого двома двоопераційними тиристорами, підключеними зустрічно паралельно. Двоопераційні тиристори дають змогу керувати напругою елемента в досить широкому діапазоні. Випрямлячі на основі двоопераційних тиристорів за відповідних законів керування імпульсом можна умовно розглядати як активно-ємнісні елементи, тобто джерела реактивної потужності. У статті представлено побудовану математичну модель спрощеного вузла електричного навантаження, який складається з віток активно-індуктивного навантаження та стабілізуючого пристрою мостового типу з двома двоопераційними тиристорами. На цій підставі розглянуто питання стабілізації напруги згаданого вузла. Отримано результати комп’ютерної симуляції електромагнітних процесів у вигляді рисунків і проаналізовано їх.