[发明专利]一种基于晶闸管投切控制的装置式定制模拟负荷装置

权利要求书

1.一种基于晶闸管投切控制的装置式定制模拟负荷装置，其特征在于，包括第一晶闸管投切控制支路、第二晶闸管投切控制支路、第三晶闸管投切控制支路，电阻R1，电容C1、C2，电抗L1、L2；第一晶闸管投切控制支路与电抗L1串接后并联到电源上，第二晶闸管投切控制支路与电容C1串接后并联到电源上，电抗L2与电容C2串联后并联到电源上，第三晶闸管投切控制支路与电阻R1串接后并联到电容C2两端；

所述第三晶闸管投切控制支路的控制过程是：

其中，e为电源电压，E为电源电压的有效值，α为晶闸管的触发延迟角，I₁为电源基波电流的有效值，θ_i1为基波电流的初相角，U_L为电阻负载电压总的有效值；

当不增加滤波支路时，通过控制触发延迟角α来调节U_L，进而调节电源注入负载的有功功率从而模拟不同的电阻值R_eq＝E²/P；当增加滤波支路滤除电源电流的高次谐波，通过控制α来调节I₁，从而模拟不同的电阻值R_eq＝E/I₁，理想情况下，控制触发延迟角α从0°到180°，等效电阻从R变化到无穷大；

所述第一晶闸管投切控制支路的控制过程是：

其中，I₁为电源基波电流的有效值，I为电源总电流的有效值；

当不增加滤波支路时，通过控制触发延迟角α来调节I，进而调节电源注入负载的无功功率Q＝I²R，从而模拟不同的电抗值X_eq＝E²/Q；当增加滤波支路滤除电源电流的高次谐波，通过控制α来调节I₁，从而模拟不同的电抗值X_eq＝E/I₁，理想情况下，控制触发延迟角α从90°到180°，等效电感从L变化到无穷大；

所述第二晶闸管投切控制支路的控制过程是：

当加在电容上的电压有阶跃跳变，即电容投入时刻电源电压与电容充电电压不相等时，将产生一冲击电流，很可能破坏晶闸管或给电源带来高频震荡不利影响，通常串联一小电感，以抑制冲击电流，并且，晶闸管投切控制电容一般为整周波控制，非移相控制，调节不了电容值，采用晶闸管投切电容和晶闸管投切电感结合的方法，来调节电源注入负载的无功功率：

Q_C＝-ωCE² (7)

Q_E＝Q_L+Q_C (8)

当电源注入负载的无功功率Q_E为正时，此时负载模拟不同的电感；当电源注入负载的无功功率Q_E为负时，此时负载模拟不同的电容，此方法模拟不同电感，电容值时，由于存在LC滤波环节，能对电感支路产生的电流谐波进行滤除，使注入电源的电流接近正弦波。