398 matches
-
fenomenele de pre-arc produc variații ale tensiunii de zeci de kV în câteva nanosecunde. în diferite laboratoare de încercări s-au făcut măsurători performante care arată că, pe durata comutării unui întrerupător de medie tensiune de 24 kV, pulsul câmpului sinusoidal amortizat atinge valoarea de vârf 7,7 kV/m, cu o frecvență de 80 MHz, la o distanță de un metru față de carcasa întrerupătorului. Intensitatea câmpului este enormă, dacă o comparăm cu cea a câmpului produs de două stații de
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
în cadrul acestor aplicații. Elementele de circuit nelineare se identifică utilizând caracteristicile lor volt-amper sau, prin dualitate, flux magnetic-curent care sunt nelineare, adică diferite de o dreaptă. Prima consecință a prezenței unui element nelinear într-un circuit o constituie deformarea semnalelor sinusoidale. In Fig.2.2a se prezintă efectul nelinearității caracteristicii volt-amper asupra semnalului de ieșire, notațiile având următoarele semnificații: 1-tensiune sinusoidală de intrare, 2, 3caracteristici volt-amper (lineară, respectiv nelineară), 4, 5 semnale de ieșire corespunzătoare respectiv caracteristicilor 2, 3. In cazul
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
nelineare, adică diferite de o dreaptă. Prima consecință a prezenței unui element nelinear într-un circuit o constituie deformarea semnalelor sinusoidale. In Fig.2.2a se prezintă efectul nelinearității caracteristicii volt-amper asupra semnalului de ieșire, notațiile având următoarele semnificații: 1-tensiune sinusoidală de intrare, 2, 3caracteristici volt-amper (lineară, respectiv nelineară), 4, 5 semnale de ieșire corespunzătoare respectiv caracteristicilor 2, 3. In cazul semnalelor polifazate, efectul nelinearităților poate fi amplificat. De exemplu, armonica de rang 3 a semnalului trifazat din Fig.2.2b
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
d d du θθ ψ= , (2.10) încât, ținând seama de (2.92), pentru ecuația bobinei nelineare se obține o expresie de forma: (2.11) Se analizează două regimuri limită de funcționare a unei bobine nelineare: cu excitație în curent sinusoidal (solenație sinusoidală) și având ca semnal de ieșire fluxul magnetic, respective cu excitație în flux magnetic sinusoidal și având curentul (solenația) drept semnal de ieșire. În primul caz curentul (solenația) se consideră sinusoidale, de forma: (2.12) încât rezultă: . (2
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
du θθ ψ= , (2.10) încât, ținând seama de (2.92), pentru ecuația bobinei nelineare se obține o expresie de forma: (2.11) Se analizează două regimuri limită de funcționare a unei bobine nelineare: cu excitație în curent sinusoidal (solenație sinusoidală) și având ca semnal de ieșire fluxul magnetic, respective cu excitație în flux magnetic sinusoidal și având curentul (solenația) drept semnal de ieșire. În primul caz curentul (solenația) se consideră sinusoidale, de forma: (2.12) încât rezultă: . (2.13) Conform
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
se obține o expresie de forma: (2.11) Se analizează două regimuri limită de funcționare a unei bobine nelineare: cu excitație în curent sinusoidal (solenație sinusoidală) și având ca semnal de ieșire fluxul magnetic, respective cu excitație în flux magnetic sinusoidal și având curentul (solenația) drept semnal de ieșire. În primul caz curentul (solenația) se consideră sinusoidale, de forma: (2.12) încât rezultă: . (2.13) Conform relațiilor (2.24), (2.26) se obține: (2.14) Având în vedere că se poate
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
unei bobine nelineare: cu excitație în curent sinusoidal (solenație sinusoidală) și având ca semnal de ieșire fluxul magnetic, respective cu excitație în flux magnetic sinusoidal și având curentul (solenația) drept semnal de ieșire. În primul caz curentul (solenația) se consideră sinusoidale, de forma: (2.12) încât rezultă: . (2.13) Conform relațiilor (2.24), (2.26) se obține: (2.14) Având în vedere că se poate scrie:(2.15) pentru tensiunea la bornele bobinei rezultă expresia: (2.16) U1, U3, U5, fiind
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
poate scrie:(2.15) pentru tensiunea la bornele bobinei rezultă expresia: (2.16) U1, U3, U5, fiind valorile efective ale oscilației fundamentale, respectiv ale armonicelor de tensiune având rang impar (3, 5 ...). În ipoteza funcționării bobinei excitate cu flux magnetic sinusoidal de forma: (2.17) se procedează ca în cazul anterior. Având în vedere relațiile trigonometrice: (2.18) s1, s3, s5 fiind constante, pentru solenația bobinei rezultă o expresie de forma: (2.19) unde Θ1, Θ3, Θ5, sunt valorile efective ale
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
de forma: (2.19) unde Θ1, Θ3, Θ5, sunt valorile efective ale oscilației fundamentale, respectiv ale armonicelor solenației, având rang impar (3, 5 ș.a.m.d.). Deoarece în instalațiile electroenergetice bobina nelineară funcționează obișnuit excitată cu semnale (tensiune, flux magnetic) sinusoidale, în curent (solenație) apar armonici de rang impar. De asemenea, se pot amorsa fenomene de rezonanță nelineară (ferorezonanță), respectiv rezonanțe pe armonici, însoțite de supratensiuni și supracurenți. Cu titlu de exemplu, se analizează funcționarea unei bobine nelineare monofazate, având caracteristicile
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
aproximare B(H) este definit doar pentru H≤ Hmax, unde Hmax corespunde valorii de maxim pentru inducția magnetică, pe curba B=B(H). Aceasta se determină impunând condițiile: (2.20) de unde rezultă: . (2.21) în ipoteza unor semnale de intrare sinusoidale, de forma: (2.22) prin utilizarea polinoamelor de aproximare din Tab.2 .2, se obține componența spectrală a semnalelor de ieșire, având respectiv expresiile: (2.24) Rezultate de calcul obținute în analiza funcționării bobinei nelineare excitate atât în câmp magnetic
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
utilizarea polinoamelor de aproximare din Tab.2 .2, se obține componența spectrală a semnalelor de ieșire, având respectiv expresiile: (2.24) Rezultate de calcul obținute în analiza funcționării bobinei nelineare excitate atât în câmp magnetic, cât și prin inducție magnetică sinusoidală, sunt reprezentate grafic în Fig.2.6. 2.3. Bobina nelineară comandată longitudinal Principiul de funcționare al unei bobine nelineare comandate longitudinal (BCL) poate fi urmărit în Fig.2.7a. Pe miezul feromagnetic sunt amplasate două înfășurări, una de excitație
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
forma:(2.29) Coeficienții polinoamelor (2.27), (2.29) depind de caracteristicile și dimensiunile geometrice ale miezului feromagnetic al BNMMO. În Fig.2.12, Fig.2.13 sunt prezentate oscilograme obținute cu ajutorul unei BNMMO, excitate și comandate cu fluxuri magnetice sinusoidale. Astfel, în Fig.2.12a și Fig.2.13a sunt date curbele θ(ψ, ψc), θ(t) pentru cazul m>1; caracteristica θ(ψ, ψc) se linearizează și solenația θ(t) devine sinusoidală pentru m=1 (Fig.2.12b, 2
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
BNMMO, excitate și comandate cu fluxuri magnetice sinusoidale. Astfel, în Fig.2.12a și Fig.2.13a sunt date curbele θ(ψ, ψc), θ(t) pentru cazul m>1; caracteristica θ(ψ, ψc) se linearizează și solenația θ(t) devine sinusoidală pentru m=1 (Fig.2.12b, 2.13b). Dacă se crește în continuare amplitudinea ψcm a semnalului de comandă, ajungându-se la valori m<1, caracteristica θ(ψ, ψc) capătă forma din Fig.2.12c, iar armonica de ordinul trei
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
imaginate de O. Mayr, respectiv A. M. Cassie. În Tab.2.7 se prezintă sintetic particularitățile celor două modele de bază (Mayr, Cassie), utilizate ca modele de conductanță în studiul arcului electric. În ipotezele avansate de Mayr și pentru o variație sinusoidală a intensității curentului, de forma: (2.51) În Fig.2.23 se prezintă rezultate ale simulării numerice pentru tensiunea de arc (influența constantei de timp) și caracteristica volt-amper. În Fig.2.24 sunt date influențele asupra curbei tensiunii de arc
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
Comutația curenților absorbiți de la rețea are o influență defavorabilă asupra rețelei de alimentare, cât și asupra altor instalații electrice. Armonicile de curent produc o cădere de tensiune suplimentară pe inductanța liniei de alimentare care determină astfel o perturbație a tensiunii sinusoidale. Perturbația va fi cu atât mai importantă, cu cât puterea redresorului este mai mare. Totodată, în anumite puncte ale rețelei, pot apărea rezonanțe pe armonici. Armonicile de curent induc, de asemenea, tensiuni parazite de frecvență mare în liniile (telefonice, de
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
de medie tensiune, transformatorul din postul de transformare și linia de joasă tensiune), respectiv transformatorului de conectare la rețea a redresorului. Deoarece puterea de scurtcircuit pe barele stației este mult mai mare decât cea de la bornele redresorului, tensiunea u0 rezultă sinusoidală, fără să fie influențată de redresor. În schimb, tensiunea de rețea u este perturbată de funcționarea redresorului și, implicit, vor fi influențați negativ și ceilalți consumatori (motoare, instalații de iluminat etc.) care sunt conectați la rețeaua de alimentare, în același
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
rezultă:(3.13) Potrivit relației (3.132), pentru ca tensiunea u să fie cât mai puțin influențată de tensiunea u1 de la bornele redresorului, este necesar ca reactanțele rețelei și transformatorului să fie cât mai mari. Perturbația tensiunii rețelei, ∆ur, în raport cu tensiunea sinusoidală a sistemului, u0, se definește prin relația:(3.14) unde ∆u este diferența dintre tensiunea sinusoidală și cea de la bornele redresorului. Se constată că perturbația tensiunii rețelei depinde de reactanțele rețelei de alimentare și ale transformatorului de rețea, inductanțe care
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
de tensiunea u1 de la bornele redresorului, este necesar ca reactanțele rețelei și transformatorului să fie cât mai mari. Perturbația tensiunii rețelei, ∆ur, în raport cu tensiunea sinusoidală a sistemului, u0, se definește prin relația:(3.14) unde ∆u este diferența dintre tensiunea sinusoidală și cea de la bornele redresorului. Se constată că perturbația tensiunii rețelei depinde de reactanțele rețelei de alimentare și ale transformatorului de rețea, inductanțe care formează un divizor de tensiune. Pentru ca perturbația tensiunii rețelei să fie cât mai mică, este necesar
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
caz, pentru a reduce deformația tensiunii rețelei, redresorul se conectează prin intermediul unor inductanțe de comutație. 3.3.3. Puterea activă și reactivă a redresoarelor Puterea activă și reactivă absorbită de redresoare se determină considerând tensiunea rețelei de alimentare ca fiind sinusoidală. Deoarece curenții absorbiți sunt nesinusoidali și luând în considerare ipoteza anterioară, se consideră că doar fundamentala curentului determină puterea activă și reactivă. Puterile activă și reactivă absorbite de un redresor monofazat se determină utilizând relațiile: (3.15) respectiv pentru un
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
sau paralel. Filtrul activ paralel este un circuit conectat în paralel cu o sarcină poluantă, având rolul de a absorbi, în totalitate sau în parte, curenții reactivi și armonici produși de aceasta. Astfel, rețeaua de alimentare va furniza un curent sinusoidal, oscilând în fază cu tensiunea sau, cel puțin, un curent mai puțin perturbat. Curentul ir (Fig.3.36), absorbit de redresor conține, în afară de componenta sa activă, ir1a, corespunzătoare părții active a fundamentalei ir1, un curent reactiv, ir1r și curenți armonici
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
absorbit de redresor conține, în afară de componenta sa activă, ir1a, corespunzătoare părții active a fundamentalei ir1, un curent reactiv, ir1r și curenți armonici, irh. Astfel, se poate scrie:(3.182) Rețeaua de alimentare se consideră depoluată dacă furnizează curenți i(t) sinusoidali, oscilând în fază cu tensiunile de fază, u(t) ale rețelei de alimentare, deci dacă Pentru ca acest lucru să fie posibil indiferent de sarcina poluantă, curenții if, absorbiți de filtrul activ, trebuie să respecte condiția Deoarece curenții poluanți pot avea
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
filtrele active sunt comandate (în tensiune sau curent), ele permit depoluarea fie a tensiunii de alimentare a sarcinii, fie a curentului absorbit de la rețea. Când tensiunile rețelei de alimentare sunt poluate armonic, legarea unui filtru activ serie permite menținerea tensiunii sinusoidale la bornele sarcinii. De exemplu, în monofazat se comandă filtrul activ pentru a genera o tensiune uf, astfel încât tensiunea la bornele sarcinii, fr uuu −= , să fie sinusoidală (Fig.3.37a). Dacă sarcina absoarbe un curent poluat, filtrul activ serie, comandat
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
de alimentare sunt poluate armonic, legarea unui filtru activ serie permite menținerea tensiunii sinusoidale la bornele sarcinii. De exemplu, în monofazat se comandă filtrul activ pentru a genera o tensiune uf, astfel încât tensiunea la bornele sarcinii, fr uuu −= , să fie sinusoidală (Fig.3.37a). Dacă sarcina absoarbe un curent poluat, filtrul activ serie, comandat în tensiune, nu îl poate corecta, curentul de linie fiind mereu egal cu cel de sarcină. Filtrul activ serie comandat în tensiune poate fi instalat pe sarcini
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
în acest caz, să fie evitate fenomenele de antirezonanță (datorate interacțiunii dintre filtrele pasive și impedanța rețelei), împiedicând armonicile de tensiune dinspre rețea să excite această antirezonanță. Filtrul activ serie controlat în curent impune un curent de sarcină, de formă sinusoidală și în fază cu tensiunea rețelei. Curentul absorbit de la rețea fiind mereu egal cu cel de sarcină, devine de asemenea sinusoidal și în fază cu tensiunea rețelei. Referința de amplitudine a acestui curent poate rezulta, ca și pentru comanda filtrelor
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
dinspre rețea să excite această antirezonanță. Filtrul activ serie controlat în curent impune un curent de sarcină, de formă sinusoidală și în fază cu tensiunea rețelei. Curentul absorbit de la rețea fiind mereu egal cu cel de sarcină, devine de asemenea sinusoidal și în fază cu tensiunea rețelei. Referința de amplitudine a acestui curent poate rezulta, ca și pentru comanda filtrelor active paralele, din reglarea mărimii de stare de pe partea de curent continuu a convertorului din componența filtrului activ. 3.5. Variatoare
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]