Электротехника и электроника : расчет электрических цепей металлургических установок

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ  
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ  
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИСиС» 

 

 
 
 

 

 

 

 
 

 

№ 503 

Кафедра электротехники и микропроцессорной электроники

М.В. Колистратов 
Г.А. Фарнасов 
 

Электротехника и электроника

Расчет электрических цепей 
металлургических установок 

Учебно-методическое пособие 

Рекомендовано редакционно-издательским 
советом университета 

Москва  2011 

УДК 621.3+621.38 
 
К60 

Р е ц е н з е н т  
канд. техн. наук, проф. И.В. Лапшин 

Колистратов, М.В. 
К60  
Электротехника и электроника : расчет электрических цепей 
металлургических установок : учеб.-метод. пособие / М. В. Колистратов, Г.А. Фарнасов. – М. : Изд. Дом МИСиС, 2011. – 48 с. 
ISBN 978-5-87623-427-8 

Учебно-методическое пособие охватывает основной раздел курса «Электротехника и электроника»: аналоговая электроника. Приведены методические указания к выполнению упражнений по электронике, а также примеры 
расчетов домашних заданий для устройств силовой электроники металлургических установок. 
Предназначено для бакалавров, обучающихся по специальностям 130405, 
150101–150104, 150109, 220301. 

УДК 621.3+621.38 

ISBN 978-5-87623-427-8 
© М.В. Колистратов, 
Г.А. Фарнасов, 2011 

СОДЕРЖАНИЕ 

Предисловие..........................................................................................4 
1. Расчет электрических параметров тиристорного 
регулятора переменного напряжения для однофазной 
печи сопротивления..............................................................................5 
2. Расчет электрических параметров однофазного 
однополупериодного выпрямителя для питания обмотки 
возбуждения двигателя постоянного тока привода 
перемещения электрода в вакуумной дуговой печи .........................7 
3. Расчет тиристорного выпрямителя трехфазной 
нулевой схемы для питания дуговой вакуумной печи....................10 
4. Расчет тиристорного выпрямителя трехфазной 
мостовой схемы для питания дуговой печи постоянного тока ......13 
5. Расчет тиристорного автономного инвертора 
для питания установки индукционного нагрева..............................17 
6. Расчет автономного инвертора на биполярных 
транзисторах с изолированным затвором преобразователя 
частоты индукционной тигельной печи ...........................................22 
Методические рекомендации к выполнению домашнего 
задания по теме «Расчет выпрямительного агрегата 
на тиристорах дуговой печи постоянного тока» .............................27 
Методические рекомендации к выполнению домашнего 
задания по теме «Расчет преобразователя частоты 
с автономным резонансным инвертором тока 
индукционной тигельной печи»........................................................35 
Библиографический список...............................................................41 
Приложения ........................................................................................42 
 

Предисловие 

Цель издания – привить студентам навыки самостоятельных расчетов электрических цепей металлургических установок. В учебнометодическом пособии представлено шесть примеров расчетов, а 
также рекомендации к выполнению двух домашних заданий. 
Студенту предлагается в качестве самостоятельной работы изучить одну из методик расчета и рассчитать по ней необходимые параметры по заданию преподавателя. По результатам выполнения самостоятельной работы у студента могут возникнуть вопросы, которые обсуждаются на практическом занятии. Для закрепления материала студенту предлагается решить аналогичную задачу. Для выполнения домашнего задания студент получает от преподавателя исходные данные для расчета. После оформления результатов расчета в 
виде отчета студент сдает его преподавателю на проверку, а затем 
защищает в назначенный срок. 

1. Расчет электрических параметров тиристорного 
регулятора переменного напряжения 
для однофазной печи сопротивления 

Для изменения мощности нагревателя (Н) (рис. 1) печи сопротивления применяют однофазный (или трехфазный) тиристорный регулятор переменного напряжения (например, РНТО∗). 

 

Рис. 1. Схема силовой цепи печи сопротивления 

В этом случае напряжение сети Uс, В, с помощью автоматического выключателя АВ подается на два встречно параллельно включенных тиристора (VS1, VS2). Меняя блоком управления (БУ) угол 
управления тиристорами α, регулируют величину напряжения Uн на 
нагрузке. 
При постоянном сопротивлении Rн = 1 Ом нагревателя согласно 
закон Ома изменяется значение тока Iн цепи, а значит, и мощность 

_________ 
∗ РНТО – регулятор напряжения тиристорный однофазный – принятое в промышленности обозначение данного типа устройств.