Zwiększenie kompatybilności elektromagnetycznej oraz efektywności energetycznej napędów o cyklicznym charakterze obciążenia sieci zasilającej

• Autorzy: Rusek A.

Warianty tytułu

EN

Increase of electromagnetic compatibility and power efficiency of electric drives with pulsating character of load on the feeding grid

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Praca wielu napędów elektrycznych polega na cyklicznym ruchu (przyspieszanie, hamowanie, nawrót) oraz na okresowych zmianach obciążenia. Napędy takie są trudnymi odbiornikami dla sieci zasilającej z powodu pulsacji mocy czynnej i biernej, jak również w przypadku regulowanych napędów, które są zwykle nieliniowymi obciążeniami, ze względu na wyższe harmoniczne pobieranych prądów. Efektywność energetyczną kompensacji wahania czynnej i biernej mocy odbiorców energii elektrycznej wykazano w szeregu badań. W celu poprawy kompatybilności elektromagnetycznej (EMC) nieliniowych odbiorników, odpowiednio do aktualnych norm, oferuje się dużą liczbę aktywnych filtrów zasilania (SAF) i aktywnych prostowników (AR). W przypadku regulowanych napędów elektrycznych z obwodem DC procesom cyklicznym, które obejmują okresy hamowania napędu, towarzyszy także problem odbioru energii kinetycznej. Są dwa warianty jej transmisji: 1) do oporników balastowych, które są połączone przez tzw. czoper regulujący do obwodu DC; 2) do sieci zasilającej na przykład przez AR z dwukierunkowym przepływem energii. Każda z tych opcji ma swoje wady: dla 1 – utrata energii hamowania; dla 2 – dodatkowe straty energii w sieci poprzez zwiększenie wahania mocy czynnej.

EN

By the computer simulation on the concrete examples of electric drives with pulsating character of load on the feeding grid the problems of their electromagnetic compatibility and power efficiency are analyzed. There are considered two systems with different correlations of electric drives and feeding grid powers. To solve these complex energy problems there is offered to use for accumulation of energy the power batteries of ultracapacitors in the DC link and developed a system of automatic control of charging and discharging processes. Compared to traditional solutions, the application of the developed system showed significantly better performance of electromagnetic compatibility and energy efficiency of electric drives with pulsating character of power consumption. It is shown that specially promising is the using of the ultracapacitors battery in braking modes of electric drives, which are powered by electricity grids of commensurate power.

Słowa kluczowe

PL

sieć zasilająca; kompatybilność elektromagnetyczna; efektywność energetyczna napędów; energetyka

EN

energetics; mains; electromagnetic compatibility

• Wydawca: Wydawnictwo "Druk-Art" SC
• Czasopismo: Napędy i Sterowanie
• Rocznik: 2013
• Tom: R. 15, nr 3
• Strony: 118--123
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Rusek A.

• Zakład Maszyn i Napędów Elektrycznych Instytutu Elektrotechniki Przemysłowej, Wydział Elektryczny, Politechnika Częstochowska

Bibliografia

• [1] Domnin I.F., Żemierow G.G., Ilina O.A., Tugaj D.B.: Kompensacja pulsacji chwilowej mocy czynnej w obwodach z obciążeniem rezystywnym. Techniczna elektrodinamika. Tem. wypuska „Probliemy suczasnoj elektrotechniki”, 6/2006, s. 36-41 (w języku rosyjskim).
• [2] Żemierow G.G., Domnin I.F., Ilina O.A., Tugaj D.B.: Efektywność energetyczna korekcji fazy prądu oraz kompensacji pulsacji mocy czynnej i biernej w trójfazowej sieci zasilającej. Techniczna elektrodinamika, 1/2007, s. 52-57 (w języku rosyjskim).
• [3] Limits for Harmonics Current Emissions {Equipment Input Current up to and Including 16 A Per Phase), IEC 61000-3-2 International Standard, 2000.
• [4] Limits for Harmonics Current Emissions (Equipment Input Rated Current Greater than 16 A Per Phase), IEC 61000-3-4 International Standard, 2005.
• [5] Agunow A.W.: Poprawienie kompatybilności elektromagnetycznej w odrębnych układach elektroenergetycznych ograniczonej mocy za metodą aktywnej filtracji napięcia. Elektrotechnika, 6/2003, s. 52-56 (w języku rosyjskim).
• [6] Routimo M., Salo M., Tussa H.: Comparison of Voltage-Source and Current-Source Shunt Active Power Filters. IEEE Trans, on Power Electron, vol. 22, 2/2007, s. 636-642.
• [7] Redriguez J., Dixon J., Espinoza J., Pontt J., Lezana P.: PWM Regenerative Rectifiers: State of the Art. IEEE Trans, on Industrial Electron, vol. 52, 1/2005, s. 5-22.
• [8] Iwanow A.M., Iwanow S.A.: Kombinowane urządzenia energetyczne z superkondensatorami - osnowa efektywnego wykorzystania paliwoenergetycznych resursów XXI wieku. Elektrotechnika, 12/2003, s. 2-6 (w języku rosyjskim.
• [9] Nowak M.: Nowe rodzaje baterii elektrochemicznych i super- kondensatory - perspektywy zastosowania w energetyce. X Międzynar. Konf. „Nowoczesne urządzenia zasilające w energetyce”, 2007, s. 18.1-18.12.
• [10] Gao L., Dougal R.A., Liu Sh.: Power Enhancement of an Actively Controlled Battery/ Ultracapacitor Hybrid. IEEE Trans, on Power Electron, vol. 20, no. 1/2005, s. 236-243.