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Wirkung der Impulsbreitenmodulation auf den Fehler Induktion Stromzähler und der Verlust eines Induktionsmotors
Wirkung der Pulsweitenmodulation auf den Fehler Induktion Stromzähler, und die Verluste im asynchronen Motor
AP Popov, A. O. Chugul, AA Gorshenkov, SM Klevansky
Sibirischen Staatlichen Automobile und Road Academy (SibADI)
' ( E 500 FR - E 540-5,5 K - EC ) в качестве источника несинусоидального напряжения. Die Ergebnisse der Untersuchung der Fehler Induktion Energiezähler, und elektrische Verluste in dem Induktionsmotor in einem hohen Maß an Oberschwingungen im Strom-und Spannungs-Kurven bei der Verwendung des Wechselrichters Firma "Mitsubishi" (E 500 FR - E 540-5,5 K - EG) in die als Quelle für nicht-sinusförmige Spannung. Es wird gezeigt, dass der Fehler der Induktion Energiezähler und elektrischen Verluste im Asynchronmotor mit nichtsinusförmige Modi in PWM-Schaltungen von mehreren zehn Prozent erhöht.
Wie Sie wissen, in Power Systems durch erhöhte Stromkunden, die in einem gepulsten Modus, sowie Systeme mit Pulsweitenmodulation (PWM) Frequenzumrichter in elektrischen Anlagen mit Asynchronmotoren, nichtlineare Lasten, Thyristor-Wandler etc. es ist ein hohes Maß an Oberschwingungen.
In dieser Hinsicht ist die Frage der Messung der elektrischen Energie in diesen relevanten Bedingungen, trotz der Tatsache, dass die Messung der elektrischen Energie, wie in der sinusförmigen Modus und in Wellenform der elektromagnetischen Vorgänge, eine beträchtliche Menge an Arbeit gewidmet, zB [1-6] .
Bei der elektrischen Energieversorgungssysteme messen werden derzeit als Induktions-und elektronischen Stromzählern eingesetzt. Diese sind oft auf Analog-Digital-Wandler mit Mikroprozessor-Taschenrechner Basis, dh, bei der Rechenleistung, um die Messung der Zeitdiskretisierung und Quantisierung der Eingangssignale, die proportional zu den aktuellen Werten der sich angelegten Strom und Spannung an der Last, die führt unweigerlich zu einem Fehler der Berechnung der Energie.
Dieser Beitrag stellt die Ergebnisse einer Studie der Fehler Induktion Energiezähler und Leistungsverluste in einem Asynchronmotor in einem hohen Maß an Oberschwingungen im Strom-und Spannungs-Kurven. Gleichzeitig verwendet eine spezielle elektronische Stromzähler, die zuverlässige Informationen in einer Wellenform, verursacht durch die PWM erhalten können.
Als ein solcher elektronischer Zähler verwendet speziell entwickelte zu diesem Zweck ein elektronisches Messgerät, das eine hinreichend genaue Berechnung des aktuellen Werts der Strom liefert 
Vergleich mit der Induktion Meter, gemäß dem Ausdruck:
(1) wo 
- Die momentane Spannung über der Last;
- Die momentane Laststrom;
- Aktuelle Uhrzeit der Messung.
In dem Blockdiagramm des Zählers als ein Vielfaches der Momentanwerte und verwendet eine gepulste Vorrichtung multipliziert wird, den Puls Integrator und einen digitalen Impuls Zähler, der für die Gesamtdauer des Fehlers bei der Messung des aktuellen Werts der Energie von wenigen Zehntel Prozent (0,1 ¸ 0,2%) in einem hochfrequenten Oberwellen ein Vielfaches von 50 Hz ermöglicht, bis zu Frequenz von mehreren zehn Kilohertz, und sie als einer beispielhaften Mittel zum Messen elektrischer Energie.
Dieses Papier versucht nicht, die komplette Struktur-und Schaltplan des Zählers beschreiben (die interessierten Organisationen und Institutionen, so können diese Informationen zur Verfügung gestellt werden). Eine der Herausforderungen besteht darin, die mögliche Fehlerquote in den nicht-sinusförmigen Induktion Meter Modi bestimmen, mit einem hohen Grad der Verzerrung Kurven von Strom und Spannung an der Last.
500 FR - E 540-5,5 K - EC с номинальной мощностью 5,5 кВт. Die Studien wurden unter Verwendung eines Frequenzumrichters (PE) Mitsubishi E 500 FR - E 540-5,5 K - EG mit einer Nennleistung von 5,5 kW. Die Last aus Heizelementen und dem Induktionsmotor verwendet. Blockschaltbild der Anlage mit Heizelementen und dem Zeitdiagramm von Strömen und Spannungen in gezeigt Bild. 1 und Abb. Zwei .
In Abb. A. 1, Wh 3 - индукционные счетчики электроэнергии СО 505; Wh 2, Wh 4 - электронные счетчики электроэнергии; ТТ - трансформатор тока; ДН - датчик напряжения; ЧП - частотный преобразователь; R н - сопротивление нагрузки. Blockschaltbild der Installation: Wh 1, WH 3 - Die Induktion von SB 505 Stromzählern, WH 2, WH 4 - Energiezähler, CT - CT, MD - Sensorspannung PE - Frequenzumrichter, R n - Lastwiderstand.
Bevor das Experiment in nonsinusoidality bisher Kontrollen auf das Zeugnis der elektronischen Identifizierung und Induktion Metern durchgeführt während der Arbeit an der gleichen Belastung in der Nähe von sinusförmig. Schematische Darstellung der Vorrichtung gezeigt. Drei. Zeitdiagramm der Spannungswellenform über der Last ist in dargestellt Bild. 2a .
b) 
a) 
In Abb. Zwei. Zeitdiagramm der Phasenspannungen (a und c) und Phasenstrom (b und c)
Einlass und Auslass Notfall für lineare ohmsche Last
In Abb. Drei. Schema-Induktion und Erprobung von elektronischen Zählern in die
Identifikation Zeugnis unter einem Regime der Nähe von sinusförmigen
In dem Experiment verwendet die folgenden Modus des Wechselrichters:
= 50 Гц; - Die Häufigkeit der Basisspannung am Ausgang des PE f = 50 Hz;
- Frequenz des PWM-Ausgangsspannung PE - 1 kHz;
= 38 Ом (режим близкий к номинальному) - Lastimpedanz Wechselrichter R H = 38 Ohm (das Regime in der Nähe des nominalen)
Es wurden mehrere Experimente mit einem ausreichend präzise Messung von Zeit, Energie Meter und Aufzeichnung ihres Zeugnisses.
Nach dem Zeugnis von elektronischen Stromzählern bestimmt die durchschnittliche Wirkungsgrad des Wechselrichters bei dieser Belastung:
wo 
- Die durchschnittliche Ausgangsleistung von PE;
- Durchschnittliche Leistungsaufnahme der PE;
(Die Standardabweichung der Messwerte vom Mittelwert betrug 0,05%)
Als Ergebnis der Messung Regelung der Abb.. 1 wurden relative Werte gesetzt 
Unterschiede von elektronischem Beweismaterial und Induktion Stromzähler im Prozentsatz der Ein-und Ausgang des Ausnahmezustands, die Berücksichtigung statistischer Analyse Einnahme waren die folgenden:
, 
.
Diese Ergebnisse legen nahe, dass dieselben Werte der Last in einer nicht-sinusförmigen Moden in PWM-Schaltungen, der Hauptfehler der Induktionsenergie Metern bis zu mehreren zehn Mal ihre grundlegenden Fehler in sinusförmige Modus.
Diese Ergebnisse wurden erhalten, wie bereits erwähnt, für einen linearen ohmschen Last. 500 FR - E 540-5,5 K - EC . Aufgrund der Tatsache, dass in erster Linie für PE Macht Asynchronmotoren (BP) verwendet, um die Kontrolle zu beschleunigen, wurde ein Experiment durchgeführt, um die Verlustleistung des Blutdrucks während der Fütterung ihn aus PE Mitsubishi E 500 FR bestimmen - E 540-5,5 K - EG . 2 Y 3 (ном. мощность 5.5 кВт, 3000 об/мин). Für die experimentellen Untersuchungen verwendeten Asynchronmotor AIR100 L 2, Y 3 (Nennleistung 5,5 kW, 3000 U / min). Die Last, die auf den Blutdruck im Ofen ist mit einem DC-Generator mit gemischten Anregung geladen. Den Stromverbrauch und den Blutdruck Last mit sinusförmigen Modus abgemessene. Nach der Verarbeitung der experimentellen Daten wurde festgestellt, dass bei der Fütterung auf den Blutdruck PE, bei sonst gleichen Bedingungen, erhöht die Verlustleistung des Blutdrucks um 30% verglichen mit einem Sinus-Modus. Dies führt zu einer Änderung des Temperaturprofils des Blutdrucks und der Notwendigkeit, seine Last zu verringern. Die Gründe für die steigenden Verlusten des Blutdrucks bei nicht-sinusförmigen Modi sind bekannt und in dieser Arbeit nicht eingegangen. Das Hauptziel war, die Höhe der Verluste zu etablieren.
Schlussfolgerungen:
A. Die erste experimentelle Festsetzung der Höhe der Grundfehler (zehn Prozent) der Induktion Energiezähler in einer Wave-Form, von der PWM geschaffen.
Zwei. Verluste in den kontrollierten Asynchronmotoren, von einem Notfall bereitgestellt, steigt auch mit einem Standard-Diät für einige zehn Prozent, die zur Erwärmung des Blutdrucks und der Notwendigkeit, hohe Leistungen zu reduzieren führt verglichen.
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