Последовательный автономный резонансный инвертор с обратными диодами (стр. 3 из 7)

(3.11)

(3.12)

(3.13) (3.14)

Получаем: Nх=0.32; Nг=0.24; Bх=2.74; Bг=2.77.

3.7 Определяем напряжение на первичной обмотке трансформатора:

( 3.15 )

( 3.16 )

Получаем: U1х=853.69 В; U1Г=657.945 В.

3.8 Находим активную мощность в нагрузке:

( 3.17 )

( 3.18 )

Получаем: Pнх=34995 Вт; Pнг=21782 Вт.

3.9 Среднее значение входного тока:

( 3.19 )

( 3.20 )

Получаем: Idx=80.22 A; Idг=49.93 А.

3.10 Рассчитываем средние значения анодных токов тиристоров и диодов для «холодного» и «горячего» режимов:

( 3.21 )

( 3.22 )

( 3.23 )

( 3.24 )

Получили: Iaтх=96.18 А; Iaтг=80.87 А; Iaдх=56.07 А; Iaдг=55.90 А.

3.11 Находим действующие значения первичного тока:

( 3.25 )

( 3.26 )

Получаем I_1х=311.78 А; I_1г=275 А.

3.12 Максимальное напряжение на конденсаторе:

( 3.27 )

( 3.28 )

Получаем: Ucmх=2537.6 В; Ucmг=2279.69 В.

4. Расчёт режима стабилизации напряжения на нагрузке

При расчёте режима стабилизации напряжения на нагрузке изменением частоты за номинальное принимается напряжение на нагрузке для промежуточной стадии нагрева, рассчитанное в п. 2.11 по формуле (2.17 ), т.е. U_нном=U_н1. Расчёт проведём, задавшись рядом частот w, близких к базовой частоте w=2×p×f, согласно приведённой ниже последовательности.

4.1 Рассчитывается длительность протекания анодного тока:

( 4.1 )

( 4.2 )

где w – задаваемая частота для соответствующего из режимов.

w₀ - собственная частота контура для соответствующего из режимов, определённая в п. 3.5.

4.2 Определяется угол включения тиристоров:

( 4.3 )

( 4.4 )

4.3 Определяется угол запирания тиристоров:

( 4.5 )

4.4 Рассчитываются для обоих режимов коэффициенты N и B:

( 4.6 )

( 4.7 )

( 4.8 )

(4.9)

4.5 Определяется напряжение на первичной обмотке трансформатора:

( 4.10 )

( 4.11 )

Результаты расчётов по формулам (4.1) – (4.10) занесены в таблицу 3.

Таблица 3

Результаты расчёта режима стабилизации напряжения на нагрузке.

Режим	w	9000	9100	9200	9300	9400	9500	9600	9700	9800	9900
«Холодный» w0х=11359 cosyнх=0,1315	lх,рад	2,49	2,52	2,54	2,57	2,599	2,63	2,65	2,68	2,71	2,74
	yх,рад	0,76	0,78	0,796	0,81	0,82	0,83	0,84	0,85	0,86	0,862
	dх,рад	1,41	1,4	1,39	1,37	1,36	1,35	1,33	1,31	1,29	1,27
	Nх	0,27	0,28	0,29	0,3	0,31	0,33	0,35	0,36	0,38	0,4
	Bх	2,73	2,73	2,734	2,738	2,742	2,747	2,752	2,758	2,76	2,77
	Uнх,в	695	728	763	801	842	888	937	992	1053	1120
«Горячий» w0г=11931 cosyнг=0,1204	lг,рад	2,37	2,39	2,42	2,44	2,47	2,5	2,52	2,55	2,58	2,6
	yг,рад	0,699	0,72	0,74	0,76	0,77	0,79	0,81	0,82	0,84	0,85
	dг,рад	1,47	1,46	1,456	1,448	1,44	1,43	1,42	1,41	1,39	1,38
	Nг	0,211	0,217	0,224	0,23	0,238	0,246	0,254	0,264	0,274	0,285
	Bг	2,759	2,76	2,763	2,765	2,767	2,769	2,772	2,775	2,778	2,78
	Uнг,в	554	576	599	624	651	679	710	744	780	820

4.6 По результатам расчёта, на основе таблицы 3, построены графики зависимостей Uн=¦(w) и d=¦(w) (Рис. 7 и Рис. 8). На графике зависимости напряжения от частоты определены частоты w_х1 и w_г1, при которых соблюдается равенство U_нг=U_нх=U_нном. Они оказались равными: w_х1=9178 рад/с и w_г1=9731 рад/с. При этом w=2×p×f=9425 рад/с.

4.7 Подставляя вместо частоты w найденные значения w_х1=9178 рад/с и w_г1=9731 рад/с в формулы (4.1) – (4.9), определяем для этих частот следующие величины:

- длительность протекания анодного тока: lх1=2.54 рад; lг1=2.56 рад

- угол включения тиристоров: yх1=0.793 рад; yг1=0.829 рад

- угол запирания тиристоров: dх1=1.396 рад; dг1=1.408 рад

- коэффициент N: Nх1=0.292; Nг1=0.267

- коэффициент B: Bх1=2.734; Bг1=2.776

4.8 Проверяем правильность нахождения частот w_х1 и w_г1. Для этого, с учётом найденных в п. 4.8 величин, по формулам (4.10) – (4.11) рассчитываем напряжения на нагрузке Uн1. Получаем:

Uн1х=755.2375 В; Uн1г=755.1201 В; Uнном=755.095 В

Таким образом, частоты w_х1=9178 рад/с и w_г1=9731 рад/с для режима стабилизации напряжения на нагрузке найдены верно.