Способ оценки энергетической эффективности вентильного преобразователя в сети ограниченной мощности

 

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.

Текст описания в факсимильном виде (см. чертежи) Т

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 Р_вп≥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 Р_вв≤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 Р_вв= -Р_вп, 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 Р_пер= nP_вп-ΔР_ист, аналогично отыскивают суммарное значение вторричной мощности всех работающих по периодическому циклу вентилей Р_вт=nP_вв, полагая, что последняя распределяется между цепями нагрузки (Р_н), внутренними цепями преобразователя (ΔР_n) и первичного источника (ΔР_ис), пропорционально активным сопротивлениям, согласно равенства P_вт = P_н+ΔP_п+ΔP_ис. 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 S_c 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 Р_н к потребляемой мощности предлагается отыскивать, полагая что в двухтактном преобразователе потребляемая мощность равна суммарной первичной мощности вентилей Р_пер, а мощность нагрузки меньше последней на величину внутренних потерь преобразователя ΔР_п и части суммарной вторичной мощности вентилей, выделяющейся на внутреннем сопротивлении сети или другого первичного источника ΔР_ис, согласно выражению т

РИСУНКИ

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