Сборник научных трудов ДонГТУ

Статья

Наименование Источник питания с дискретным потреблением электроэнергии
Авторы Дрючин В. Г., к.т.н., доц.
Самчелеев Ю. П., к.т.н., доц.
Белоха Г. С., асс.
Бакаев О. В., ст.преп.
Раздел Электротехника. Радиотехника
Год 2014 Выпуск 43 Страницы 88 - 93
УДК 62-83:612.313
Аннотация Предложен источник питания с дискретным потреблением электроэнергии и релейным управлением, электромагнитно совместимый с сетью, инвариантный к действию возмущений и с уменьшенными потерями мощности в подводящей линии. Приведены аналитические выражения для расчета частот релейных режимов, потерь мощности и результаты моделирования.
Реферат Цель. Показать, что проблема электромагнитной совместимости (ЭМС) может быть решена, в отличии от систем с силовыми активными фильтрами, путем применения следящих систем с принудительным формированием потребляемых токов синусоидальной формы при отсутствии фазового сдвига между напряжением и током (решается проблема.ЭМС) и релейным управлением (решается задача быстродействия, точности и инвариантности к действию возмущений) при существенно упрощенной силовой части и системы управления. Предложить алгоритм управления, позволяющий снизить потери мощности в подводящей линии.
Методика. Разработано схемотехническое решение источника и его алгоритм управления, проанализирован принцип работы источника. На базе уравнений описывающих поведения тока и напряжения нагрузки и уравнений баланса энергий получены аналитические выражения для расчета частот релейного режима и потерь мощности. Моделированием получены осциллограммы процессов в источнике, подтверждающие его работоспособность.
Результаты. Разработаны схема источника питания, алгоритм раздельного управления процессом формирования тока и коммутацией входных ключей, осуществляющих их переключений в момент перехода тока через ноль. Получены условия сохранения баланса потребляемой из сети мощности и мощности нагрузки. Определены диапазоны регулирования тока и сопротивления нагрузки. Показана возможность реализации режима источника напряжения посредством введения индуктивно-емкостного преобразователя в режиме обратного преобразования.
Научная новизна. Научная новизна заключается в способе снижения потерь мощности в подводящей линии и повышении КПД источника, в повышении надежности работы благодаря безтоковой коммутации ключей и снижении их токовой нагрузки, в аналитических выражениях для расчета частот релейных режимов и потерь мощности в линии.
Практическая значимость. Предложенный принцип построения и алгоритм раздельного управления источника позволяет упростить силовую часть и систему управления при высокой электромагнитной совместимости низкой чувствительности к действию возмущений и снизить потери в линии.
Ключевые слова электромагнитная совместимость, релейное управление, инвариантность, потери мощности, источник питания.
Полный текст