Дослідження динаміки процесу спотворення синусоїдальної напруги вищими гармоніками
Анотація
Study of the Dynamics of the Distortion process of the Sinusoidal Voltage from Higher Harmonics
A. M. Gladkij
Introduction. Increasing number of modern computer-integrated technologies leads increasing the share of consumers with nonlinear loads, which cause distortion of sinusoidal voltage from higher harmonics. This adversely affects other equipment, by cause of the overheating and damage, disruptions of device synchronization, data network failures, and other negative effects. These factors necessitate the development of new methods for research, analysis and minimization of nonlinear voltage distortion.
The purpose of the work - research of distortions of the form of the sinusoidal voltage from higher harmonics, definition of numerical characteristics of distortions and possibilities of their minimization.
Methods. The study of the dynamics of distortions of the waveform of a sinusoidal voltage of higher harmonics was performed by numerical simulation of the instantaneous voltage u(t) using the automated system in the form:
u(t)=sin(wt+j1)+Knsin[n(wt+j1)+jn],
where t - time, w - frequency, jn - initial phase, n = 2, 3, ..., - number, N - quantity, Kn=Un/U1 - coefficient of harmonic, U1, Un - amplitude harmonics.
Evaluation of the distortion of the voltage waveform was carried out with deviation from the sine wave reference points – the peak value of the voltage U and phase of the amplitude values of the voltage φ
Results. The simulation and analysis of distortions of the sinusoidal voltage from second and third highest harmonics were carried out. Dependence of the bending voltage from phase received and рhase of the bending voltage from initial phase of the second and third harmonics, аnd evaluations of the distortions caused by these harmonics were done. The formulas are given for estimating the extreme deviations of the amplitude: Umаx=1+Kn; phase: jm=аrссоs(nКn); the initial phase harmonics jn, in which the phase deviation φ is equal to zero: j2=±p/2 і j3=0, j3=±p, and the equation for jn і φ, in which the deflection amplitude is zero.
Discussion. Obtained estimates of distortions of sinusoidal voltage from higher harmonics can be used to determine permissible levels of nonlinear distortions, calculation of amplitude measurement errors, frequency and phase difference from higher harmonics, methods development for minimization of distortions, etc.
Посилання
Zhezhelenko, I. V. (2010). Vysshie harmoniki v sistemah elektrosnabzhenia [Higher harmonics in power supply systems]. Moscow, Russia: Energoatomizdat, 375.
Volodarskij, Ye. T., Voloshko, A. V. (2014). Systema monitorynhu yakosti elektrychnoi enerhii v detsentralizovanykh systemakh elektropostachannia [System for monitoring the quality of electric energy in decentralized power supply systems]. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 3/8 (69), 10–17.
Gladkij, A. M. (2000). Raspredelenie veroyatnostey smesi sluchaynyih signalov s kratnyimi chastotami [Probability distribution of a mixture of random signals with multiple frequencies]. Radioelectronics and Communications Systems, 43 (7–8), 75–78.
Gladkij, A. M. (2015). Avtomatysovana systema doslidzhennia spotvoren kryvoi synusoidalnoi napruhy vyshchymy harmonikamy [Automated research system distortion of the curve sinusoidal voltage from higher harmonics]. Scientific Herald NULES of Ukraine, 209 (1), 223–228.
Gladkij, A. M. (2017). Doslidzhennia spotvoren synusoidalnoi napruhy vyshchymy harmonikamy [Study of distortion of the sinusoidal voltage from higher harmonics]. Collection of abstracts 24th International Conference "Automation-2017". Kyiv, 63.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).