The Method for Determining the Internal Complex Resistance of a Source to Obtain Maximum Power from an Active Multi-Pole
Închide
Conţinutul numărului revistei
Articolul precedent
Articolul urmator
783 2
Ultima descărcare din IBN:
2022-12-27 11:29
Căutarea după subiecte
similare conform CZU
621.3.01 (32)
Electrotehnică (1153)
SM ISO690:2012
БУШЕР, Виктор, ГЛАЗЕВА, Оксана. Способ определения внутренних комплексных сопротивлений источника для получения максимальной мощности от активного многополюсника. In: Problemele Energeticii Regionale, 2019, nr. 1-1(40 S), pp. 79-88. ISSN 1857-0070. DOI: https://doi.org/10.5281/zenodo.3239194
EXPORT metadate:
Google Scholar
Crossref
CERIF

DataCite
Dublin Core
Problemele Energeticii Regionale
Numărul 1-1(40 S) / 2019 / ISSN 1857-0070

The Method for Determining the Internal Complex Resistance of a Source to Obtain Maximum Power from an Active Multi-Pole

Metoda de determinare a rezistenței complexe interne a sursei pentru obţinerea puterii maxime de la multipolul activ

Способ определения внутренних комплексных сопротивлений источника для получения максимальной мощности от активного многополюсника

DOI:https://doi.org/10.5281/zenodo.3239194
CZU: 621.3.01

Pag. 79-88

Бушер Виктор1, Глазева Оксана2
 
1 Национальный университет «Одесская политехника»,
2 Национальный университет "Одесская морская академия"
 
 
Disponibil în IBN: 25 noiembrie 2019


Rezumat

The study of the active multipoles, whose individual circuits are connected in the form of a star, was conducted. The aim of the research is to determine the conditions for obtaining maximum power under the load. The solution is found using the principle of a superposition and an analytical search for an extremum in an active DC three-pole. It is ensured that the necessary condition is the equivalence of the active resistance of the source and the load in each branch, regardless of the electromotive force of the source. It is based on a special symmetry of partial differential equations – in each equation the resistance of the branch of the sources is summed up with the resistance of the same branch of the load. The scientific novelty of this work consists in the analytically accurate substantiation of the condition for achieving the maximum power for an n-phase AC network with the isolated neutrals – full resistances in each branch of the load must be equivalent to conjugate complex resistances of a source. A new method for the experimental determination of internal resistances of both of a three-phase and n-phase source of electrical energy is proposed. It is based on the selection of conjugated complex resistances of the load and the source. The procedure consists of two stages: ensuring the voltage resonance in each phase of a multipole and iterative selection of the resistance of the load in each phase to obtain the maximum power. The MULTISIM model can be used in virtual laboratory works for the study of the electrical engineers.

A fost efectuat un studiu al multipolilor activi cu conexiunea circuitelor în stea. Scopul lucrării este de a determina condițiile de obținere a puterii maxime în sarcină și de a dezvolta o metodă pentru determinarea rezistenței interne totale a unei surse multifazice. Scopul a fost realizat folosind metodele de suprapunere și căutarea analitică a unui extremum pentru un tripol activ de curent continuu. Se demonstrează că condiția necesară pentru obținerea puterii maxime în sarcină dintr-un astfel de tripol este egalitatea rezistențelor active ale sursei și a sarcinii din fiecare ramură, astfel încât în acest caz ecuațiile diferențiale parțiale, pe baza cărora se găsește extremumul, devin identice egale cu zero, indiferent de forța electromotoare a sursei. Noutatea științifică a lucrării constă în fundamentarea analitică exactă a condiției de obținere a puterii maxime şi pentru o rețea de curent alternativ cu n-faze cu neutre izolate - rezistența totală a fiecărei ramuri de sarcină trebuie cuplată în mod complex cu rezistența aceleiași ramuri a sursei. Pe baza acestei soluții a fost propusă o nouă metodă de determinare experimentală a rezistențelor interne ale unei surse de energie electrică cu n-faze, pe baza selecției complexelor de sarcină conjugată și rezistențelor sursei. Procedura constă în asigurarea rezonanței a tensiunilor în fiecare fază a multipolului de curent alternativ, utilizând un stocaj de inductanță și capacitate și, indiferent de tipul de curent, selectează iterativ rezistențele de sarcină consecutiv în fiecare fază pentru a obține puterea totală maximă

Проведено исследование активных многополюсников с соединением цепей звездой. Целью работы является определение условий получения максимальной мощности в нагрузке и разработка способа определения полного внутреннего сопротивления многофазного источника. Поставленная цель до-стигнута с помощью методов наложения и аналитического поиска экстремума для активного трехполюс-ника постоянного тока. Доказано, что необходимым условием получения максимальной мощности в нагрузке от такого трехполюсника является равенство активных сопротивлений источника и нагрузки в каждой ветви, так как только в этом случае уравнения в частных производных, на основании которых найден экстремум, становятся тождественно равными нулю независимо от электродвижущей силы ис-точника. Научная новизна работы заключается в аналитически точном обосновании условия достижения максимума мощности и для n-фазной сети переменного тока с изолированными нейтралями – полное сопротивление каждой ветви нагрузки должно быть комплексно сопряженным сопротивлению этой же ветви источника. На основании этого решения предложен новый способ экспериментального определе-ния внутренних сопротивлений n-фазного источника электрической энергии, основанный на подборе комплексно сопряженных сопротивлений нагрузки и источника. Процедура заключается в обеспечении резонанса напряжений в каждой фазе многополюсника переменного тока с помощью магазина индук-тивностей и емкостей и, независимо от рода тока, итерационного подбора активных сопротивлений нагрузки поочередно в каждой фазе для получения максимальной суммарной мощности. Даны рекомен-дации по необходимым действиям в случае малого внутреннего сопротивления источника для защиты от перегрузок по току. Показан пример реализации предложенного способа в среде виртуальной лаборато-рии MULTISIM, приведены основные сведения о подготовке аналогичной модели в пакете MATLAB SimPowerSystem. Модель, созданная в MULTISIM, может быть использована при проведении виртуаль-ных лабораторных работ для специалистов электротехнических специальностей.

Cuvinte-cheie
maximum of active power in load, active three-pole DC, active multi-pole AC, partial dif-ferential,

puterea activă maximă livrată, tripol activ de curent continuu, multipoli de curent alternativ, ecuații diferențiale parțiale,

максимум поставляемой активной мощности, активный трехполюсник постоянного тока, многополюсник переменного тока, дифференциальные уравнения в частных производных