ДонНТУ > Портал магистров ДонНТУ >> Автобиография | Автореферат | Ссылки | Отчет о поиске | Индивидуальное задание

< < К содержанию

   УДК 621.311.153.2.001.24

АНАЛІТИЧНИЙ МЕТОД РОЗРАХУНКУ ДОЗ ФЛІКЕРА
ПРИ ПЕРІОДИЧНИХ ПРЯМОКУТНИХ КОЛИВАННЯХ НАПРУГИ

Топчій О.О., студентка; Курінний Е.Г., проф., д.т.н.

   Донецький національний технічний університет, м. Донецьк, Україна

   Джерело: Научно-технічна конференція студентів 28-29 травня 2009 р. Вісник кафедри "Електротехніка" за підсумками наукової діяльності студентів. - Донецьк, ДонНТУ, 2009 - с.155-156.

   В стандартах [1, 2] на електромагнітну сумісність (ЕМС) нормуються допустимі розмахи Eqn7 коливань напруги Eqn8 в Eqn9 у функції їх частоти Eqn10 у Гц. Проте розглядаються лише коливання у формі меандру, хоча їх вплив залежить і від коефіцієнта заповнення . Окрім кривих коливань нормується доза флікера (ДФ) Eqn12 , яка є універсальним показником ЕМС. Розрахунки доз виконуються чисельними методами, починаючи з нульових начальних умов. При цьому немає можливості контролювати похибку, яка може накопичуватися від циклу до циклу.
    В статті пропонується аналітичний розв’язок задачі про ДФ при прямокутних коливаннях, що дозволяє отримати допустимі криві коливань з різними Eqn11 , а не тільки Eqn13.
    Флікермодель з [2] включає до себе зважувальний фільтр (ФЗ), блок квадратичного інерційного згладжування (КІЗ) і блок визначення ДФ. ФЗ моделює лампу і реакцію Y(t) мозку людини на коливання освітлення. Блок КІЗ моделює зорове відчуття S(t) , яке пов’язано з додатковою втомою людини.
    Реакція ФЗ повинна визначатися розв’язком диференційного рівняння четвертого порядку. З цією метою застосуємо метод парціальних реакцій (ПР) [3], згідно з яким ФЗ представляється у вигляді чотирьох паралельно з’єднаних інерційних ланок. Для визначення їх параметрів знайдемо полюса передавальної функції ФЗ: Eqn15, Eqn16, Eqn17 1/с, що дозволяє знайти коефіцієнти передачі: Eqn18 , Eqn19, Eqn20 та частоти зрізу Eqn21 , Eqn22 , Eqn23, де Eqn24 . Парціальні реакції інерційних ланок є відомими, тому шукана реакція дорівнює сумі ПР.
   Знайдемо періодичний розв’язок щодо реакції ФЗ на прямокутне коливання. Початкова і кінцева Eqn26 ординати кожної l-ої ПР розраховуються за формулами: Eqn27, Eqn28,де Eqn29, Eqn30, Eqn31, Eqn32.
   На першій ділянці ПР змінюється від Eqn33 до Eqn34 , а на другій – від Eqn35 до Eqn36. Реакції визначаються формулами (2.57) з [4]. Підсумовування ПР дає кінцевий вираз:

   Eqn37

   де час відраховується від початків відрізків.
   Після визначення реакції ФЗ, вона підноситься до квадрату і пропускається крізь інерційну ланку зі сталою часу 0,3 с , тобто через блок КІЗ. Визначенням ДФ за процедурою, яка описана в [1, 2], була знайдена залежність ДФ від розмаху і частоти коливань. Підставивши в неї допустиме значення ДФ, яке дорівнює одиниці, знайдемо криві допустимих коливань функції частоти (рис.1). Крива коливань з [2] співпадає з розрахованою кривою при kз = 0,5. Як видно, у зоні частот нижче за 3 Гц допустимі коливання майже не залежать від коефіцієнту заповнення. При більших частотах коливання тим менше діють на людину, чим меншим є коефіцієнт заповнення. У цих випадах використання кривих зі стандартів дає значне завищення оцінок ЕМС.

   Рисунок 1 – Криві допустимих коливань у функції частоти
   Рисунок 1 – Криві допустимих коливань у функції частоти

   Таким чином, отриманий аналітичний розв’язок задачі щодо ДФ прямокутних коливань дозволяє удосконалити норми [1, 2] шляхом введення до цих стандартів кривих з рис.1.

Перелік посилань

   1. ГОСТ 13109-97. Межгосударственный стандарт. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения. – Введ. в Украине с 01.01.2000.
   2. CEI/IEC 61000-4-15. Electromagnetic compatibility – Part 4, Section 15: Flickermeter – Functional and design specification. 1997.
   3. Куренный Э.Г., Лютый А.П., Черникова Л.В. Метод парциальных реакций для анализа процессов на выходе линейных фильтров в моделях электромагнитной совместимости. – Электричество, 2006, №10. – С.11-18.
   4. Кузнецов В.Г., Куренный Э.Г., Лютый А.П. Электромагнитная совместимость. Несимметрия и несинусоидальность напряжения. – Донецк: Норд-Пресс, 2005. – 250 с.

ДонНТУ > Портал магистров ДонНТУ >> Библиотека | Автобиография | Автореферат | Ссылки | Отчет о поиске | Индивидуальное задание