Ссылка на файл: >>>>>> http://file-portal.ru/Коррекция коэффициента мощности/
Корректор коэффициента мощности (ККМ)
Коррекция коэффициента мощности в импульсных источниках
30. Коррекция коэффициента мощности в вбв
В последние десятилетия количество электроники, используемой в домашних условиях, в офисах и на производстве, резко увеличилось, и в большинстве устройств применяются импульсные источники питания. Такие источники генерируют гармонические и нелинейные искажения тока, которые отрицательно влияют на проводку электросети и электроприборы, подключенные к ней. Это влияние выражается не только в разного рода помехах , сказывающихся на работе чувствительных устройств, но и в перегреве нейтральной линии. При протекании в нагрузках токов со значительными гармоническими составляющими, не совпадающими по фазе с напряжением, ток в нейтральном проводе который при симметричной нагрузке, практически, равен нулю может увеличится до критического значения. Международная электротехническая комиссия МЭК и Европейская организация по стандартизации в электротехнике CENELEC приняли стандарты IEC и EN, устанавливающие ограничения на содержание гармоник во входном токе вторичных источников электропитания, электронных нагрузках люминесцентных ламп, драйверах двигателей постоянного тока и аналогичных приборах. Один из эффективных способов решения этой задачи - применение корректоров коэффициента мощности PFC Power Factor Correction. На практике это означает, что во входную цепь практически любого электронного устройства с импульсными преобразователями необходимо включать специальную PFC-схему, обеспечивающую снижение или полное подавление гармоник тока. Типичный импульсный источник питания состоит из сетевого выпрямителя, сглаживающего конденсатора и преобразователя напряжения. Такой источник потребляет мощность только в те моменты, когда напряжение, подаваемое с выпрямителя на сглаживающий конденсатор, выше напряжения на нем конденсаторе , что происходит в течение примерно четверти периода. В остальное время источник не потребляет мощности из сети, так как нагрузка питается от конденсатора. Это приводит к тому, что мощность отбирается нагрузкой только на пике напряжения, потребляемый ток имеет форму короткого импульса и содержит набор гармонических составляющих см. Вторичный источник питания, имеющий коррекцию коэффициента мощности, потребляет ток с малыми гармоническими искажениями, равномернее отбирает мощность от сети, имеет коэффициент амплитуды отношение амплитудного значения тока к его среднеквадратичному значению ниже, чем у некорректированного источника. Коррекция коэффициента мощности снижает среднеквадратическое значение потребляемого тока, что позволяет подключать к одному выводу электросети больше разных устройств, не создавая в ней перегрузок по току см. Коэффициент мощности Power Factor PF - параметр, характеризующий искажения, создаваемые нагрузкой в нашем случае - источником вторичного электропитания в сети переменного тока. Существует два вида искажений - гармонические и нелинейные. Гармонические искажения вызываются нагрузкой реактивного характера и представляют собой сдвиг фаз между током и напряжением. Эти искажения выражаются в отклонении формы волны тока или напряжения от синусоиды. В случае гармонических искажений коэффициентом мощности считается косинус разности фаз между током и напряжением или отношение активной мощности к полной мощности, потребляемой из сети. Для нелинейных искажений коэффициент мощности равен доле мощности первой гармонической составляющей тока в общей мощности, потребляемой устройством. Его можно считать показателем того, насколько равномерно устройство потребляет мощность от электросети. В общем случае коэффициент мощности - это произведение косинуса угла разности фаз между напряжением и током на косинус угла между вектором основной гармоники и вектором полного тока. К такому определению приводят рассуждения, приводимые ниже. Действующий ток, протекающий в активной нагрузке, имеет вид:. При работе на реактивную нагрузку в этом выражении появляется реактивная составляющая, и оно принимает вид:. Активная мощность - это среднее за период значение мощности, выделяемой на активной нагрузке. Физически это энергия, выделяющаяся в виде тепла в единицу времени на активном сопротивлении. Под реактивной мощностью понимают произведение действующего напряжения на реактивную составляющую тока: Физический смысл - это энергия, которая перекачивается два раза за период от генератора к нагрузке и два раза - от нагрузки к генератору. Полной мощностью называется произведение действующего напряжения на общий действующий ток: Если обозначить этот угол q, то выражение для коэффициента мощности принимает вид: Задача коррекции коэффициента мощности состоит в том, чтобы приблизить к нулю угол разности фаз j между напряжением и током, а также угол q гармонических искажений потребляемого тока или, другими словами, максимально приблизить форму кривой тока к синусоиде и максимально компенсировать фазовый сдвиг. Коэффициент мощности выражается в виде десятичной дроби, значение которой лежит в пределах от 0 до 1. Его идеальное значение - единица для сравнения, типичный импульсный источник питания без коррекции имеет значение коэффициента мощности около 0,65 , 0,95 - хорошее значение; 0,9 - удовлетворительное; 0,8 - неудовлетворительное. Применение коррекции коэффициента мощности может увеличить коэффициент мощности устройства с 0,65 до 0, Вполне реальны и значения в пределах 0,97…0, В идеальном случае, когда коэффициент мощности равен единице, устройство потребляет из сети синусоидальный ток с нулевым фазовым сдвигом относительно напряжения что соответствует полностью активной нагрузке с линейной вольтамперной характеристикой. Пассивный метод коррекции чаще всего применяется в недорогих малопотребляющих устройствах где не предъявляется строгих требований к интенсивности младших гармоник тока. Пассивная коррекция позволяет достичь значения коэффициента мощности около 0,9. Это удобно в случае, когда источник питания уже разработан, остается только создать подходящий фильтр и включить его в схему на входе. Пассивная коррекция коэффициента мощности состоит в фильтрации потребляемого тока при помощи полосового LC-фильтра. Этот метод имеет несколько ограничений. LC-фильтр может быть эффективен как корректор коэффициента мощности только в случае, если напряжение, частота и нагрузка изменяются в узком интервале значений. Во-первых , количество компонентов при пассивном подходе намного меньше и, следовательно - время наработки на отказ больше, и во вторых , при пассивной коррекции создается меньше электромагнитных и контактных помех, чем при активной. Мгновенное значение тока, потребляемого от источника, должно быть пропорционально мгновенному напряжению сети. Это значит, что при снижении напряжения сети ток нагрузки должен быть увеличен, и наоборот. При снижении напряжения на нагрузке должен быть увеличен ток через нее, и наоборот. Существует несколько схем, при помощи которых можно реализовать активную коррекцию коэффициента мощности. Эта схема удовлетворяет всем требованиям, предъявляемым к современным источникам питания. Во-вторых , она менее восприимчива к отклонениям электрических параметров сети скачки напряжения или кратковременное его отключение. Еще одно достоинство этой схемы - более простая реализации защиты от перенапряжений. Модулятор управляет мощным обычно MOSFET ключом, который преобразует постоянное или выпрямленное сетевое напряжение в последовательность импульсов, после выпрямления которых на выходе получают постоянное напряжение. Временные диаграммы работы корректора показаны на рис. При включенном MOSFET-ключе ток в дросселе линейно нарастает - при этом диод заперт, а конденсатор С2 разряжается на нагрузку. В приведенной схеме в отличие от источника без коррекции конденсатор С1 имеет малую емкость и служит для фильтрации высокочастотных помех. Частота преобразования составляет В простейшем случае схема работает с постоянным рабочим циклом. Существуют способы увеличения эффективности коррекции динамическим изменением рабочего цикла согласованием цикла с огибающей напряжения от сетевого выпрямителя. Режим критической проводимости используется реже, чем два предыдущих. Он сложнее в реализации. Его смысл в том, что MOSFET открывается в тот момент, когда ток дросселя достигает нулевого значения. При работе в этом режиме упрощается регулировка выходного напряжения. Выбор режима зависит от требуемой выходной мощности источника питания. Активная коррекция коэффициента мощности позволяет достичь значений 0, Инверторы, источники питания, зарядные устройства, ИБП и многое другое. Корректор коэффициента мощности Преобразовательная техника Введение В последние десятилетия количество электроники, используемой в домашних условиях, в офисах и на производстве, резко увеличилось, и в большинстве устройств применяются импульсные источники питания. Коррекция коэффициента мощности Типичный импульсный источник питания состоит из сетевого выпрямителя, сглаживающего конденсатора и преобразователя напряжения. Коэффициент мощности Коэффициент мощности Power Factor PF - параметр, характеризующий искажения, создаваемые нагрузкой в нашем случае - источником вторичного электропитания в сети переменного тока. Действующий ток, протекающий в активной нагрузке, имеет вид: При работе на реактивную нагрузку в этом выражении появляется реактивная составляющая, и оно принимает вид: Основываясь на вышесказанном, выводим определение для коэффициента мощности: Пассивная коррекция коэффициента мощности Пассивный метод коррекции чаще всего применяется в недорогих малопотребляющих устройствах где не предъявляется строгих требований к интенсивности младших гармоник тока. Активная коррекция коэффициента мощности Активный корректор коэффициента мощности должен удовлетворять трем условиям:
Синяя птица жюри состав фамилии
Титры сериала мажор
Состав технических и программных средств
Для чего нужна коррекция коэффициента мощности в импульсном источнике питания
Распечатать схему конверта
Значение слова неистово
Выдернули зуб опухла щека что делать
Это интересно!
Энурез по ночам у взрослого человека причина
Предприятие промышленности структура отдела втс
Различные виды коррекции коэффициента мощности
Фигурки из бумаги своими руками схемы
Как дешево звонить на украину из россии
Мебельград тюмень официальный сайт каталог диваны угловые
Корректор коэффициента мощности. Схема. Расчет. Принцип действия.
Отделка фасада дома своими руками