Currents’ Physical Components (CPC) in Four-Wire Systems with Nonsinusoidal Symmetrical Voltage

• Autorzy: Czarnecki L. S. , Haley P. M.

Warianty tytułu

PL

Składowe Fizyczne Prądów w obwodach trójfazowych z przewodem zerowym i niesinusoidalnym lecz symetrycznym napięciem zasilania

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Energy flow related phenomena in three-phase systems with neutral conductor and unbalanced, linear, time-invariant (LTI) loads, supplied with nonsinusoidal, but symmetrical voltage are investigated in the paper. It is demonstrated that the load current can be decomposed into Currents’ Physical Components (CPC), associated with distinctive physical phenomena in the load. It is also shown how the CPC can be expressed in terms of the supply voltage and equivalent parameters of the load. This decomposition provides solid fundamentals for defining powers of such loads.

PL

Artykuł przedstawia wyniki badań nad zjawiskami energetycznymi w liniowych, czasowo-niezmienniczych (LTI) odbiornikach niezrównoważonych, zasilanych niesinusoidalnym lecz symetrycznym napięciem w układach trójfazowych z przewodnikiem neutralnym. Pokazano, że prąd zasilania takich odbiorników może być rozłożony na Składowe Fizyczne, jednoznacznie stowarzyszone z określonymi zjawiskami fizycznymi. Pokazano także, że prądy te mogą być określone poprzez napięcie zasilania i parametry równoważne odbiornika. Rozkład ten tworzy solidne podstawy dla definicji mocy takich odbiorników.

Słowa kluczowe

EN

current decomposition; unbalanced load; asymmetrical system; power definition; power theory

PL

rozkład prądu; odbiornik niezrównoważony; system niesymetryczny; definicja mocy; teoria mocy

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 91, nr 6
• Strony: 48--53
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Czarnecki L. S.

• School of Electrical Engineering and Computer Science, Louisiana State University, Baton Rouge, USA, LA 70803

autor

Haley P. M.

• School of Electrical Engineering and Computer Science, Louisiana State University, Baton Rouge, USA, LA 70803

Bibliografia

• [1] Steinmetz Ch.P., Does phase displacement occur in the current of electric arcs? (In German), (1892), etz, pp. 587-590.
• [2] Lyon W.V., Reactive power and unbalanced circuits, Electrical World, (1920), pp. 1417-1420.
• [3] AIEE Committee, Apparent power in three-phase systems, Trans. of AIEE, (1920), Vol. 39, pp. 1450-1455.
• [4] Buchholz F., Drehstrom-Scheinleistung bei unlaichmaiger Belastung der drei Zweige, Licht und Kraft, (1922), pp. 9-11.
• [5] Smith V.G., Reactive and fictitious power, Trans. of AIEE, (1933), Vol. 52, pp. 748-751.
• [6] Fortesque C.L., Powers, reactive volt-ampers, power factor; Trans. of AIEE, (1933), Vol. 52, pp. 758-762.
• [7] Curtis H.L., Silsbee F.B., Definitions of power and related quantities, Trans. of AIEE, (1935), Vol. 54, pp. 394-404.
• [8] Quade W., Zusammensetzung der Wirk-, Blind-, und Scheinleistung bei Wechselstromen beliebiger Kurvenform und neue Leistungsdefinition fur unsymetrische Mehrphasensysteme belibieger Kurvenform, etz, (1937), pp. 1312-1320.
• [9] Nedelcu V.N., Die enheitliche Leistungstheorie der unsymmetrischen mehrwelligen Mehrphasensysteme, etz-A, (1963), No. 5, pp. 153-157.
• [10] Czarnecki L.S., Considerations on the reactive power in nonsinusoidal situations, IEEE Trans. Instr. Meas., IM-34 (1984), No. 3, 399-404.
• [11] Fryze S, Theorethical and physical fundamentals for the active, reactive and apparemt power definitions in multi-phase systems with distorted voltages and currents, (in Polish), Zeszyty Naukowe Pol. Śl. ELEKTRYKA, (1985), No. 100, pp. 29-46, posthumos publication.
• [12] Czarnecki L.S., Orthogonal decomposition of the current in a three-phase non-linear asymmetrical circuit with nonsinusoidal voltage, (1988), IEEE Trans. on Instr. and Meas., Vol. IM-37, No. 1, pp. 30-34.
• [13] Depenbrock M., The FDB-method, a generalized applicable tool for analyzing power relations, IEEE Trans. on Power Deliv., Vol. 8 (1993), No. 2, 381-387.
• [14] Czarnecki L.S., Energy flow and power phenomena in electri circuits: illusions and reality, Archiv fur Elektrotechnik, (1999), (82), No. 4, pp. 10-15.
• [15] Morsi W.G., El-Hawary M.E., Defining power components in nonsinusoidal unbalanced polyphase systems: the issues, IEEE Trans. on PD., (2007), Vol. 22, No. 4, pp. 2428-2437.
• [16] Czarnecki L.S., Haley P.M., Unbalanced power in four-wire systems and its reactive compensation, IEEE Trans. on Power Delivery, (2015), Vol. 30, No. 1, pp. 53-63.