Мои Конспекты
Главная | Обратная связь


Автомобили
Астрономия
Биология
География
Дом и сад
Другие языки
Другое
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Металлургия
Механика
Образование
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Туризм
Физика
Философия
Финансы
Химия
Черчение
Экология
Экономика
Электроника

Энергетические показатели качества электромагнитных процессов



Преобразование электрической энергии в устройствах силовой электроники характеризуется энергетическими показателями электромагнитных элементов и устройства в целом, определение которых и составляет цель этого раздела.

Важнейшими из этих показателей являются следующие.

1. Коэффициенты преобразования по напряжению и току

, , (1.1)

которые определяются в режимах, соответствующих максимально возможному напряжению на выходе преобразователя , т.е. при отсутствии его регулирования , для полезных составляющих напряжения и тока. В цепях переменного тока полезными составляющими , переносящими активную мощность , являются , как правило , первые гармоники напряжения и тока , а в цепях постоянного тока – средние значения величин в них.

2. Коэффициенты искажения тока и напряжения

(1.2)

где I(1) – действующее значение первой гармоники тока; I – действующее значение тока.

3. Коэффициент гармоник тока ( коэффициент несинусоидальности) Kн.с.

(1.3)

где Iв.г. – действующее значение высших гармоник тока ( отличных от первой гармоники ).

Последние два коэффициента очевидным образом связаны между собой:

, (1.4)

 

отсюда

(1.5)

4. Коэффициент сдвига тока относительно напряжения по первой гармонике

(1.6)

где P(1) и Q(1) – активная и реактивная мощности в цепи , создаваемые первыми гармониками напряжения и тока.

5. Коэффициент мощности

(1.7)

где P – активная мощность ; S – полная мощность. В цепи с синусоидальными напряжениями и током этот коэффициент равен

6. Коэффициент полезного действия

(1.8)

Для идеализированного преобразователя в рамках первого уровня анализа ( отсутствие потерь мощности в элементах преобразователя из (1.2.8) следует отношение между коэффициентами сдвига токов входной и выходной цепей преобразователя:

, , . (1.10)

7. Энергетический коэффициент полезного действия.

(1.11)

8. Коэффициент пульсаций для цепей постоянного тока

(1.12)

где xmax - амплитуда данной (обычно первой) гармонической составляющей напряжения (тока), хср – среднее значение напряжения (тока).

Расширение традиционной системы показателей качества электромагнитных процессов сделано в лекции 2 введением интегральных коэффициентов гармоник.

В случаях, когда с помощью вентильного преобразователя создается автономная система электроснабжения ( борт судна, самолета, наземного транспортного средства) , набор

показателей качества электроэнергии и их числовые значения определяются государственными отраслевыми стандартами, например, качество электрической энергии в электрических сетях общего пользования должно соответствовать ГОСТ 13109-97.

Для расчета энергетических показателей качества преобразования энергии необходимо знать:

- действующие значения первых гармоник напряжения и тока цепи и угол сдвига между ними;

- действующие значения напряжения и тока;

- действующие значение высших гармоник напряжения и тока;

Эти показатели можно рассчитать одним из трех методов:интегральным ,спектральным или прямым. активную и реактивную мощности цепи .