TROJFÁZOVÉ OBVODY V USTÁLENÉM NEHARMONICKÉM STAVU Michal Macenauer

1.Úvod V rámci svého doktorského studia se zabývám: definicí a výpočtem výkonů pro střídavé neharmonické periodické průběhy obvodových veličin Problémy s definicí výkonů pro neharmonické průběhy řeší: výkonová teorie vytvořená na katedře teoretické elektrotechniky Na dvou odborných konferencích jsem prezentoval příspěvky, které se zabývají problematikou určování výkonů pro neharmonické průběhy obvodových veličin. Na úvod pár vět

2.Výkonová teorie Podle této teorie je rozlišováno šest obvodových parametrů namísto obvyklých čtyřech. Jsou to: R() odpor, G(S) vodivost, L(H) indukčnost, (H-1) inverzní indukčnost, C(F) kapacita a D(F-1) inverzní kapacita. Definici šesti parametrů si vynutila důsledná aplikace třech zásadních fyzikálních principů, které se dotýkají teorie obvodů: Na úvod jen pár slov k již zmíněné výkonové teorii Ohmův zákon Indukční zákon Rovnice kontinuity

Při definici parametrů sériového modelu se vychází z rovnice: Elektromagnetický jev je potom modelován sériovým či paralelním řazením rezistoru, induktoru a kapacitoru. Parametry obou modelů určíme na základě znalosti průběhu proudu a napětí jedné periody. Při definici parametrů sériového modelu se vychází z rovnice: (1) Rovnice (1) reprezentuje II. Kirchhoffův zákon, rovnice (2) reprezentuje I. Kirchhoffův zákon Při definici parametrů paralelního modelu se vychází z rovnice: (2)

3. Určení parametrů elektromagnetického jevu aplikací Fourierovy řady Příspěvek byl odpřednášen na konferenci „Moderní matematické metody v inženýrství“. V příspěvku byl ukázán praktický postup, jak obdržet hodnoty parametrů elektromagnetického jevu pro konkrétní průběhy napětí a proudu. Průběh napětí a proudu byl dán součtem dvou členů Fourierovy řady např. takto: Nyní již k samotným příspěvkům

Pro konkrétní průběhy napětí a proudu byly stanoveny parametry sériového a paralelního modelu el.mag. jevu v souladu s již zmiňovanou výkonovou teorií. Blíže je o tom pojednáno v samotném příspěvku.

5. Trojfázové obvody v neharmonickém ustáleném stavu – příklad výpočtu Příspěvek byl odpřednášen na konferenci „Transcom 2003“. V příspěvku byl ukázán výpočet výkonů a energií pro konkrétní nalezené hodnoty parametrů modelu elektromagnetického jevu. Byly vypočteny výkony na jednotlivých prvcích modelu, celkový jalový výkon, celkový činný výkon a příslušné energie – energie elektrická, magnetická, elektromagnetická a aktivní složka energie – práce. Blíže o tom pojednává samotný příspěvek. Třífázové obvody v neharmonickém ustáleném stavu – příklad výpočtu

6.Plány do dalšího studia Dále se zabývat novou výkonovou teorií. Využít této teorie při konkrétním měření. Vytvořit spolu s kolegou Ing. Šolcem měřící aplikaci v grafickém programovacím prostředí LabView, která bude automaticky měřit průběhy napětí a proudů a pomocí svých nadstaveb bude sama konkrétní měření i vyhodnocovat. Výstupem aplikace budou konkrétní požadované hodnoty, ať už obvodových parametrů či výkonů a energií.

Kontakty Michal Macenauer VŠB – TUO Katedra teoretické elektrotechniky 17.Listopadu 15, 70833 Ostrava – Poruba e-mail: m.macenauer@tiscali.cz