PŁYNNA REGULACJA INDUKCYJNOŚCI OBWODU ELEKTRYCZNEGO - Наукові конференції
Головна
UA RU EN

Вас вітає Інтернет конференція!

Вітаємо на нашому сайті

Рік заснування видання - 2011

PŁYNNA REGULACJA INDUKCYJNOŚCI OBWODU ELEKTRYCZNEGO

24.09.2022 16:01

[3. Технічні науки]

Автор: Khilov Viktor, doktor nauk technicznych, profesor, Narodowy Uniwersytet Techniczny „Politechnika Dniprowska”, Dnipro; Kyrychenko Maryna, starszy wykładowca, Narodowy Uniwersytet Techniczny „Politechnika Dniprowska”, Dnipro


Opracowanie dotyczy elektrotechniki, mechatroniki i elektroenergetyki i może znaleźć zastosowanie w instalacjach, w których wymagane jest zastosowanie indukcyjności z płynną zmianą jej wartości.

Dobrze znane urządzenie do płynnej regulacji indukcyjności poprzez nasycenie obwodu magnetycznego stałym strumieniem indykcji magnetycznej, które jest szeroko stosowane we wzmacniaczach magnetycznych [1].

To urządzenie do płynnej regulacji indukcyjności charakteryzuje się wadami technicznymi: konieczność posiadania dwóch rdzeni ferromagnetycznych o identycznych właściwościach magnetycznych (co prowadzi do niezadowalających wskaźników masowo-wymiarowych), niska prędkość ze względu na dużą wartość indukcyjności, zniekształcenia nieliniowe krzywej prądu obwodu obciążenia. Przyczyną pojawienia się zniekształceń nieliniowych we wzmacniaczu magnetycznym jest nieliniowość charakterystyk magnetyzacji rdzenia ferromagnetycznego. W wyniku zniekształceń nieliniowych na wyjściu wzmacniacza magnetycznego oprócz głównej harmonicznej sygnału wzmocnienia pojawiają się wyższe harmoniczne, których nie ma na wejściu. Zniekształcenia nieliniowe zależą od poziomu sygnału doprowadzonego do wejścia wzmacniacza magnetycznego. Krzywa prądu jest symetryczna względem osi czasu i dlatego zawiera parzyste i nieparzyste harmoniczne szeregu Fouriera [2].

Najbliższe w istocie technicznej do opracowanego rozwiązania technicznego i uzyskanych wyników jest urządzenie do płynnej regulacji indukcyjności według patentu RU 2275673 C1, w skład którego wchodzi cewka indukcyjna ze sterowanym łącznikiem, czujnik kontroli parametrów energii magnetycznej połączony z pierwszym wejściem układu sterowania, którego drugie wejście jest połączone z jednostką przydzielania sygnałów, wyjście układu sterowania, które jest połączone z wejściem sterującym łącznika [3].

Wadą takiego rozwiązania technicznego jest zastosowanie metody szerokości impulsu z dużą szybkością przełączania, co prowadzi do pojawiania się przepięć łączeniowych zarówno na samym przełączniku, jak i na cewce indukcyjnej w momencie aktywacji łącznika. Takie skoki napięcia o dużej szybkości zmian przyspieszają starzenie się izolacji cewki indukcyjnej, a w wyniku jej przebicie i uszkodzenie elementów półprzewodnikowych łącznika, co znacznie obniża niezawodność eksploatacyjną całego urządzenia.

Podstawą opracowania jest zadanie udoskonalenia znanego urządzenia płynnej regulacji indukcyjności, w którym wprowadzenie nowych elementów konstrukcyjnych i ich połączeń umożliwia eliminację przepięć łączeniowych oraz znaczne zmniejszenie składowych harmonicznych prądu obciążenia i strat dynamicznych przy kompensacji prądów pojemnościowych w sieciach elektroenergetycznych, co jest podstawą zwiększania niezawodności urządzeń elektrotechniki, mechatroniki i elektroenergetyki [4].

Problem rozwiązuje fakt, że w urządzeniu do płynnej regulacji indukcyjności obwodu elektrycznego, w skład którego wchodzi cewka indukcyjna ze sterowanym łącznikiem, czujnik sterowania parametrem energii magnetycznej jest podłączony do pierwszego wejścia układu sterowania, drugie wejście jest połączone z jednostką przydzielania sygnałów, wyjście układu sterowania jest połączone z wejściem sterującym łącznika. Według wynalazku używany jest łącznik jednobiegunowy. Jako czujnik do monitorowania parametru energii magnetycznej wybierany jest czujnik wartości chwilowej napięcia sieci. Cewka indukcyjna i łącznik jednobiegunowy są włączane szeregowo, natomiast układ sterowania obejmuje połączone szeregowo jednostki impulsów prostokątnych, impulsów sinusoidalnych, precyzyjny prostownik, którego wyjście jest podłączone do pierwszego wejścia jednostki porównawczej, do drugiego wejścia - wyjście jednostki sterującej, dodatkowo wyjście jednostki porównawczej jest połączone z wejściem sterującym łącznika jednobiegunowego [5].

Płynna regulacja indukcyjności znajduje szerokie zastosowanie w praktycznym rozwiązaniu wielu ważnych problemów aplikacyjnych elektrotechniki, mechatroniki i elektroenergetyki. Np. w przypadku konieczności zapewnienia równomiernego rozkładu obciążenia w równolegle pracujących źródłach zasilania maszyn elektrycznych lub zrównoważenia napięć wielofazowych źródeł zasilania w autonomicznym wytwarzaniu energii, a także zapewnienia równomiernego obciążenia nieregulowanych silników elektrycznych pracujących na wspólnym wału, w celu poprawy charakterystyk rozruchowych silników asynchronicznych, w celu kompensacji prądów pojemnościowych w przewodowych liniach zasilających itp.

Płynna regulacja indukcyjności obwodu elektrycznego bez skoków napięcia oraz niska zawartość składowych wyższych harmonicznych znacznie zwiększa niezawodność urządzenia, zwłaszcza przy zapewnieniu bezpieczeństwa elektrycznego sieci.

Literatura

1. Rozenblat М.А. Wzmacniacze magnetyczne. Wyd. "Radio sowieckie", 1960 [in Russian]. 

2. Theoretical Fundamentals of Electrical Engineering: textbook / V.S. Khilov; Ministry of Science and Education of Ukraine, National Mining University, 2018. – 467 p.

3. Patent RU 2275673 C1. Device for smooth adjustment of inductiveness [in Russian].

4. Хілов В.С., Кириченко М.С. Перехідні процеси при однополюсному несанкціонованому дотику персоналу в колі з ізольованою нейтраллю. Матеріали конференції Український гірничий форум – 2021: матеріали міжнар. науково-техніч. конф., 4-5 листопада 2021 р. С. 326-331.

5. ПРИСТРІЙ ПЛАВНОГО РЕГУЛЮВАННЯ ІНДУКТИВНОСТІ ЕЛЕКТРИЧНОГО КОЛА: пат. 151630 Україна : G05F 1/20 (2006.01) / В. С. Хілов, В. М. Ропало, М. С. Кириченко. – № u202105726 ; заявл. 11.10.2021 ; опубл. 25.08.2022, Бюл. № 34. – 8 с.



Creative Commons Attribution Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License
допомога Знайшли помилку? Виділіть помилковий текст мишкою і натисніть Ctrl + Enter

Інші наукові праці даної секції

Конференції

Конференції 2024

Конференції 2023

Конференції 2022

Конференції 2021



Міжнародна інтернет-конференція з економіки, інформаційних систем і технологій, психології та педагогіки

Наукова спільнота - інтернет конференції

:: LEX-LINE :: Юридична лінія

Інформаційне суспільство: технологічні, економічні та технічні аспекти становлення