способ оценки энергетической эффективности вентильного преобразователя в сети ограниченной мощности
| Классы МПК: | G01R21/06 путем измерения тока и напряжения |
| Автор(ы): | Сидоров С.Н. |
| Патентообладатель(и): | Ульяновский государственный технический университет |
| Приоритеты: |
подача заявки:
2001-07-03 публикация патента:
10.08.2003 |
Способ обеспечивает возможность точной количественной оценки энергетических показателей вентильного преобразователя (ВП) в условиях соизмеримости мощностей нагрузки и питающей сети при появлении несинусоидальных, соответствующих форме тока искажений сетевого напряжения. Основывается на физических представлениях об электрическом вентиле как вторичном источнике мощности высших гармоник, согласно которым нулевой баланс активной мощности в идеальном ключевом элементе достигается благодаря равенству при разном знаке так называемых первичной, образованной составляющими с частотой первичного источника, и вторичной, образованной составляющими иных частот, мощностей. Исходя из существования на сетевом входе потоков активной мощности разных частот и направлений, определение энергетических показателей ВП предлагается вести, полагая, что потребляемая двухтактным выпрямителем мощность слагается из первичной мощности всех вентилей, а мощность нагрузки меньше указанной на величину потерь в преобразователе и потерь в сети от протекания высших гармоник тока. Исходя из указанного нулевого баланса, расчет вторичной мощности высших гармоник для достижения технического результата - упрощения, предлагается заменить отысканием равной по модулю первичной мощности. 2 з. п. ф-лы, 4 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13
Формула изобретения
1. Способ оценки энергетической эффективности вентильного преобразователя в сети ограниченной мощности, предусматривающий вычисление или измерение гармонических составляющих мгновенной мощности на сетевом входе, на вентилях и в цепи нагрузки вентильного преобразователя, получение путем интегрирования значений составляющих активных мощностей указанных цепей, а также сравнение их между собой и с полной мощностью сетевого входа, отличающийся физическими представлениями о каждом силовом вентильном элементе преобразователя как вторичном источнике мощности высших гармоник, согласно которым определяют так называемую первичную мощность вентиля Рвп
0 как среднеинтегральное значение составляющих мгновенной мощности вентиля, изменяющихся с частотой первичного, например, сетевого источника в выпрямительном режиме или с нулевой частотой - в инверторном режиме, определяют так называемую вторичную мощность вентиля Рвв
0 как среднеинтегральное значение всех остальных составляющих мгновенной мощности вентиля иных частот, отыскание которой, исходя из нулевого баланса гармонических составляющих активной мощности в идеальном ключевом элементе, заменяют менее сложным отысканием указанной первичной мощности с противоположным знаком, согласно выражению Рвв= -Рвп, далее отыскивают суммарное значение первой мощности всех винтилей преобразователя путем умножения указанной первичной мощности на количество n работающих по периодическому циклу силовых вентилей за вычетом потерь мощности в первичном источнике от протекания основной составляющей тока Рпер= nPвп-
Рист, аналогично отыскивают суммарное значение вторричной мощности всех работающих по периодическому циклу вентилей Рвт=nPвв, полагая, что последняя распределяется между цепями нагрузки (Рн), внутренними цепями преобразователя (Рn) и первичного источника (Рис), пропорционально активным сопротивлениям, согласно равенства Pвт = Pн+Pп+Pис.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что, исходя из существования на сетевом входе преобразователя потоков активной мощности разных частот и направлений, "коэффициент мощности сетевого преобразователя" как отношение результирующего значения активной мощности на сетевом входе с к полной мощности Sc для двухтактного преобразователя предлагается отыскивать в выпрямительном режиме в виде отношения разности, а в инвертором режиме - в виде отношения суммы первичной мощности всех участвующих в работе вентилей и части вторичной мощности тех же вентилей, выделяющейся на внутреннем сопротивлении сети, к полной мощности сетевого входа, согласно выражению
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, исходя из существования на сетевом входе преобразователя потоков активной мощности разных частот и направлений, "коэффициент полезного действия сетевого преобразователя" как отношение мощности нагрузки Рн к потребляемой мощности предлагается отыскивать, полагая что в двухтактном преобразователе потребляемая мощность равна суммарной первичной мощности вентилей Рпер, а мощность нагрузки меньше последней на величину внутренних потерь преобразователя
Рп и части суммарной вторичной мощности вентилей, выделяющейся на внутреннем сопротивлении сети или другого первичного источника Рис, согласно выражению
т
Описание изобретения к патенту
Текст описания в факсимильном виде (см. чертежи) ТКласс G01R21/06 путем измерения тока и напряжения
