Гармонический состав токов и напряжений тиристорного регулятора с фазовым регулированием, от чего он зависит.

Интегральные значения тока и напряжения нагрузки тиристорного регулятора являются функциями угла управления α. Ток и напряжение нагрузки существенно несинусоидальны, что может влиять на некоторые типы нагрузок, например двигательную. Анализ электрических цепей с нелинейными элементами осуществляется с помощью представления реальной формы исследуемого сигнала в виде гармонического спектра токов и напряжений. Амплитуда Ikm и начальная фаза φk k- й гармоники тока определяются с помощью ряда Фурье:

; , где Bk и Ck - коэффициенты ряда Фурье

;

При симметричном управлении тиристорами в спектре отсутствует постоянная составляющая и четные гармонические составляющие токов. Важнейшей характеристикой нелинейной цепи является первая или основная гармоника тока и напряжения. Коэффициенты ряда Фурье для основной гармоники тока в зависимости от α имеют вид:

, где – амплитудное значение тока.

Известный гармонический спектр тока, потребляемого вентильной нагрузкой, позволяет оценить ее интегральные энергетические характеристики. Действующее значение несинусоидального тока равно:

где , – действующие значения тока основной и высших гармонических составляющих.

Полная мощность, потребляемая нагрузкой:

(3.9)

Если основную гармонику тока выразить через активную и реактивную составляющие, то выражение (3.9) примет вид:

(3.10)

где P1, Q1 - активная и реактивная мощность основных гармонических составляющих тока и напряжения, – мощность искажения, определяемая высшими гармоническими составляющими несинусоидального тока.