Особенности и эффективность системы імпульсного питания потребителей электроэнергии

Abstract

RU: Обоснование структурной схемы системы импульсного питания с двухфазным выпрямлением переменного тока и раскрытие особенностей и закономерностей еѐ работы. Методика. Анализ основных параметров системы при напряжении питания 400 В на основе метода индукции («шаг за шагом»). Получены формулы для определения среднего и действующего тока в цепях системы импульсного питания, определены расчетные и экспериментальные данные параметров нагрузки, в том числе и при использовании тяговых двигателей с последовательным возбуждением. Результаты. Показана эффективность системы импульсного питания. Если питать потребителя импульсным напряжением с длиной импульса в 2/3 периода и паузой в 1/3 периода, то снижается потребление тока от источника встречным действием ЭДС самоиндукции, а во время паузы питающую линию запирать вентильным заградителем и индуктивную нагрузку шунтировать другим вентилем, включенным встречно току источника, то запас магнитной энергии в индуктивности потребителя обеспечивает протекание тока потребителя, минуя источник и питающую линию. Этим обеспечивается снижение энергопотребления от источника и повышение активной мощности потребителя за счет полезного использования его реактивной энергии. Научная новизна. Структурное построение системы импульсного питания потребителя и обоснование методологии полезного использования его реактивной энергии. Практическая значимость. Использование полученных результатов и внедрение импульсных систем питания потребителей электроэнергии обеспечивает снижение потерь электроэнергии и повышение полезной мощности потребителя за счет использования его реактивной энергии, а также создает условия для повышения безопасности применения электроэнергии в шахтах, опасных по газу.

UK: Обгрунтування структурної схеми системи імпульсного живлення споживача з двофазним випрямленням змінного струму та розкриття особливостей і закономірностей її роботи. Методика.Аналіз основних параметрів системи при напрузі живлення 380 В на основі методу індукції («крок за кроком»). Отримані формули для визначення середнього і діючого струму у колах системи імпульсного живлення, визначені розрахункові та експериментальні дані параметрів навантаження,у тому числі при використанні тягових двигунів з послідовним збудженням. Результати. Показана ефективність системи імпульсного живлення. Якщо живити споживача імпульсною напругою з довжиною імпульсу у 2/3 періоду і паузою у 1/3 періоду, то знижується споживання струму від джерела зустрічною дією ЕРС індукції, а на період паузи живильну лінію запирати вентильним загороджувачем та індуктивне навантаження зашунтувати другим вентилем, що включений зустрічно струму джерела, то запас магнітної енергії в індуктивності споживача забезпечує протікання струму споживача, обминаючи джерело і живильну лінію. Цим забезпечується зниження енергоспоживання від джерела і підвищується активна потужність споживача за рахунок корисного використання його реактивної енергії. Наукова новизна. Структурна побудова системи імпульсного живлення споживача і обґрунтування методології корисного використання його реактивної енергії. Практична значимість. Використання отриманих результатів і впровадження імпульсних систем живлення споживачів електроенергії забезпечує зниження втрат електроенергії та підвищення корисної потужності споживача за рахунок використання його реактивної енергії, а такожстворює умови підвищення безпечності використання електроенергії у шахтах, небезпечних за газом.

EN: Substantiation of the structural scheme of a pulse supply system with a two-phase rectification of an alternating current and the disclosure of features and regularities of its operation. Methodology. Analysis of the main parameters of the system at 380 V supply voltage based on the induction method ("step by step"). Equations are obtained for determining the average and effective current in the circuit of the pulsed power supply system; the calculated and experimental data of the load parameters, including when using traction motors with in-series excitation, are determined. Results. The efficiency of the pulsed power system is shown. If the consumer is supplied with a pulse voltage with a pulse length of 2/3 of the period and a pause of 1/3 of the period, then the current consumption from the source is reduced by the opposite action of the self-induced EMF of the source current, then the reserve of magnetic energy in the inductance of the consumer ensures the flow of current of the consumer, bypassing the source and supply line. This ensures a reduction in energy consumption from the source and an increase in the active power of the consumer due to the beneficial use of its reactive power. Scientific novelty. Structural construction of the system of pulsed power supply of the consumer and justification of the methodology for the beneficial use of its reactive power. Practical significance. Using these results and the establishment of the pulse power system which provides reduce power losses and increase the efficiency of the consumer through the use of its reactive power, as well as create conditions for improving the security of electricity use in the mines with hazardous gases.