تحلیل و شبیه سازی راکتور متغیر با فاصله هوایی مجازی به روش المان محدود

راکتورهای متغیر کاربردهای بسیاری در صنعت برق ازجمله کنترل جریان خط، تنظیم ولتاژ، جبران توان راکتیو خط و محدود کردن جریان هجومی دارند. راکتورهای متغیر معمولاً به صورت کنترل شونده با تریستور (tcr) هستند، که به وسیله کلیدزنی یک راکتور ثابت به یک مقدار میانگین متغیر دست می یابند. با استفاده از یک فاصله هوایی مجازی امکان ایجاد یک راکتانس متغیر پیوسته وجود دارد. راکتورهای متغیر با فاصله هوایی مجازی (vag-vr) پاسخ دینامیک بهتری را بدون ایجاد هارمونیک هایی که در کلید زنی راکتورهای کنترل شونده با تریستور وجود دارد را ارائه می دهند. vag-vr هارمونیک فرد مضرب سه کمتری دارند و بنابراین امکان کنترل توان راکتیو به صورت تکفاز و سیستم های سه فاز غیر متعادل را که در شبکه های توزیع مورد نیاز است ممکن می کند. در محدوده عملیاتی vag-vr اندوکتانس از 9% تا 100% مقدار نامی تغییر می کند. پاسخ دینامیکی یک vag-vr تقریباً یک دهم یک سیکل است و در مقایسه با یک tcr که پاسخی در حدود نیم سیکل دارد قابل توجه است. در این مقاله، یک نمونه دینامیکی از vag-vr با استفاده از شبیه سازی المان محدود (fem ) شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که vag-vr جایگزینی مناسبی برای tcr است.