Запропоновано графічний та аналітичний методи розв'язання задачі трансформування закону розподілення похибки у разі нелінійного перетворення. Показано, що трансформацію законів розподілення можна з успіхом застосовувати для генерації випадкових чисел за будь-яким законом. Оцінено вплив нелінійної функції перетворення на межі похибки.

Предложены графический и аналитический методы решения задачи трансформации закона распределения погрешности при нелинейном преобразовании. Показано, что трансформацию законов распределения можно успешно применять для генерации случайных чисел по любому закону. Оценено влияние нелинейной функции преобразования на границы погрешности.

Graphic and analytic methods for solving the problems of errors distribution laws conversion under nonlinear transformation are offered. It is shown that the distribution laws conversion can be successfully applied to the random numbers generation by any law. The nonlinear transformation function influence on error limits is estimated.

Рассмотрены сущность и особенности методов измерения мощности в широком диапазоне частот. Приведены основные понятия, определения, раскрыта сущность и классификация существующих методов измерения электрической мощности вообще и методов избыточных измерений в частности. Рассмотрен новый метод избыточных измерений электромощности с автоматической коррекцией систематических погрешностей.

Выполнен анализ уравнений преобразования трехфазного напряжения при каскадном соединении фильтров симметричных составляющих (ФСС), показана эффективность такого структурного метода для повышения точности измерения коэффициента несимметрии напряжений (КНН). Оценка КНН произведена по обратной последовательности основной частоты питающего трехфазного напряжения. Для фильтров введены коэффициенты передачи, традиционные для теории авторегулирования, и дополнительные коэффициенты для напряжения прямой последовательности и напряжения обратной последовательности основной частоты. На основании такого подхода исследованы уравнения преобразования ФСС, выполнен анализ аддитивных и мультипликативных погрешностей ФСС и показаны пути уменьшения доминирующих погрешностей при измерении КНН.

На основании анализа уравнений преобразования трехфазного напряжения каскадным соединением фильтров симметричных составляющих (ФСС) показана эффективность такого метода при измерении коэффициента искажения синусоидальности и отклонении частоты. Использованы коэффициенты передачи, традиционные для теории авторегулирования, и дополнительные коэффициенты для напряжения прямой последовательности и напряжения обратной последовательности основной частоты. Проанализированы аддитивные и мультипликативные погрешности ФСС и показаны пути уменьшения доминирующих погрешностей при измерении этих показателей качества электроэнергии.

Індекс рубрикатора НБУВ: З221.3

Рубрики:

Вимірювання потужності

Шифр НБУВ: Ж14164 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: З221.3

Рубрики:

Вимірювання потужності

Шифр НБУВ: Ж27665/рад. эл. Пошук видання у каталогах НБУВ 

На основі математичної моделі вимірювального кола за допомогою імітаційного моделювання одержано залежності похибок вимірювання складових потужності від впливних факторів.

Досліджено метод вимірювання активної потужності на підставі спільного використання широтно- та частотно-імпульсного АЦП. Наведено оцінку похибок таких вимірників потужності.

The article considers the method of transfer power measurement without self consumption error using sum-difference method.

Описан метод измерения проходной мощности без погрешности от собственного потребления с использованием суммо-разностного метода.

Описано метод вимірювання прохідної потужності без похибки від власного споживання з використанням сумо-різницевого методу.

Для аналізу складових миттєвої потужності електричного кола з вентильними елементами застосовано метод миттєвої потужності на основі системи рівнянь балансу складових миттєвої потужності. Баланс складових миттєвої потужності досліджуваного електричного кола був сформований з використанням автоматизованого методу одержання складових миттєвої потужності. Запропоновано коефіцієнт для оцінки ступеня нелінійності напівпровідникового перетворювача.

Розглянуто питання визначення точності вимірювання малих значень струму, напруги і потужності за допомогою термоелектричного компаратора з межами вимірювання по струму від 0,1 до 20 мА, по напрузі - від 0,2 до 2 В і по потужності - за тих же значень струму і напруги і коефіцієнта потужності, близького до одиниці.

Розроблено метод формування тестових точок для визначення та коригування інтегральної нелінійності багаторозрядних АЦП, що використовують багаторезисторний подільник (БРП) напруги з усередненням спадів напруги на всіх резисторах. Проведено дослідження впливу похибки опору резисторів БРП і випадкової похибки АЦП на невиключену похибку коригування інтегральної нелінійності.

Рассмотрен механизм формирования составляющих мгновенной мощности полигармонических сигналов с позиции теории множеств. Предложен математический аппарат для определения канонических, неканонических и псевдоканонических компонент мгновенной мощности. Доказан эффект усиления знакопеременной составляющей мощности ввиду совпадения частот канонических и псевдоканонических компонент. Показана возможность расширения комплекса оценок энергопроцессов в пространстве мгновенной мощности.

Рассмотрен единый подход к анализу и синтезу сигналов мгновенной мощности и напряжения для несинусоидальных цепей, позволяющий, в отличие от ранее известных, наряду с количественной оценкой сделать качественный анализ механизма формирования их спектров. Подход актуален, в частности, при решении уравнений энергетического баланса в задачах идентификации параметров электрических машин с учетом их нелинейного характера. Полученные математические соотношения представлены в общепринятых терминах теории сигналов и матричной алгебры. На практике это дает возможность синтеза быстродействующих вычислительных процедур и является важным при проектировании систем реального времени, что актуально в задачах управления качеством преобразования энергии.

Розглянуто єдиний підхід щодо аналізу й синтезу сигналів миттєвої потужності й напруги для несинусоїдальних кіл, що дозволяє, на відміну від раніше відомих, поряд із кількісною оцінкою виконати якісний аналіз механізму формування їх спектрів. Розглянуто задачу перетворення спектру несинусоїдального періодичного сигналу в разі зсуву системи координат. Підходи актуальні під час розв'язування рівнянь енергетичного балансу в задачах ідентифікації параметрів електричних машин з урахуванням їх нелінійного характеру й під час синтезу сигналів напруги для заданого гармонічного складу миттєвої потужності в задачах управління якістю перетворення електричної енергії. Одержані математичні співвідношення наведено в загальноприйнятих термінах теорії сигналів і матричної алгебри. На практиці це дозволить здійснити синтез швидкодіючих обчислювальних процедур і є важливим під час проектування систем управління якістю перетворення енергії в реальному часі.

В настоящее время наблюдается высокий процент выхода из строя асинхронных двигателей как самого массового вида электрических машин. Это обусловлено недостатками эксплуатации, низким качеством ремонта, естественными процессами старения, нарушениями технологии производства, в связи с чем существенное внимание уделяется вопросам определения электромагнитных параметров, которые могут меняться при долговременной эксплуатации или проведении ремонтных операций. Анализ существующих методов определения электромагнитных параметров асинхронных двигателей позволил выявить их основные недостатки и обосновать возможность использования составляющих мгновенной мощности в задачах идентификации. Для упрощения процедуры определения электромагнитных параметров асинхронных двигателей предложено использовать так называемые "псевдополигармонические" сигналы, которые можно получить из синусоидальных путем их преобразования. Цель работы - вопрос развития метода определения электромагнитных параметров асинхронных двигателей с использованием составляющих мгновенной мощности при питании от источников синусоидального напряжения. Для идентификации электромагнитных параметров асинхронных двигателей используется энергетический метод, который основывается на уравнениях баланса составляющих мгновенной мощности. Получение необходимого гармонического состава обеспечивается ограничением периода разложения измеренных синусоидальных сигналов напряжения и тока на заданный угол. Анализ результатов с использованием указанного подхода показывает, что погрешность идентификации электромагнитных параметров асинхронных двигателей не превышает 15 %. Это связано с тем, что ограничение периода разложения сигналов напряжения и тока приводит к нарушению равенства в уравнениях баланса составляющих мгновенной мощности на источнике питания на элементах схемы замещения. Поэтому для устранения этой погрешности предложено ограничивать период не сигналов напряжения и тока, а сигналов мгновенной мощности на источнике и на элементах схемы замещения. При этом погрешность идентификации электромагнитных параметров асинхронных двигателей не превышает 5 %. Таким образом, показана эффективность использования энергетического метода идентификации электромагнитных параметров асинхронных двигателей с использованием псевдополигармонических сигналов различной формы.

Энергетические процессы не являются основными для анализа электрических цепей, что объясняется недостаточным использованием интегральных методов. Они, несмотря на их простоту и наглядность, приводят к потере информации об энергопроцессах. С другой стороны, существует целый ряд важных для практических целей задач с некорректно поставленными условиями, для которых нет приемлемых методов решения. Для анализа этих процессов может использоваться энергетический метод, предложенный автором. Цель работы - выявление возможностей энергетического метода идентификации для оценки параметров электрических цепей в условиях некорректно заданных условий. В последнее время возник интерес к исследованию энергопроцессов в цепях с полигармоническими напряжениями и токами с использованием метода мгновенной мощности, в основу которого положен анализ временных зависимостей напряжения, тока и их произведения - мгновенной мощности. На этой базе разработан энергетический метод, сущность которого в том, что энергетический режим в конкретной электромеханической системе можно представить в форме уравнений баланса составляющих мгновенной мощности источника и потребителя. Как правило, при этом анализируются несинусоидальные напряжения и токи. Расширение возможностей энергетического метода возможно при питании исследуемой схемы от источника синусоидального напряжения. Для обеспечения применения энергетического метода реализуется режим питания исследуемой схемы от источника с необходимым гармоническим составом. Для этого вводятся дополнительные, искусственно полученные спектры гармоник напряжения и тока с периодом, отличным от периода напряжения сети. Показана эффективность использования энергетического метода при идентификации параметров схемы, содержащей последовательно включенные активное сопротивление, индуктивность и емкость. При этом для формирования идентификационных уравнений получены составляющие гармоник мгновенной мощности на указанных элементах. Погрешность идентификации параметров схемы при введении искусственных спектров гармоник напряжения и тока с различными периодами с использованием энергетического метода не превышает 5 %. Аналогичные результаты получаются при идентификации параметров асинхронных двигателей по Т-образной схеме замещения. Погрешность идентификации параметров не превышает 4 %. Подтверждена эффективность использования энергетического метода при идентификации параметров схем с некорректно заданными условиями.

Показано, що процеси перетворення енергії ускладнюються за наявності нелінійних елементів або процесів, у зв'язку з чим погіршуються показники якості перетвореної енергії, швидше відбувається знос електромеханічного обладнання, збільшуються втрати й т.ін. Тому для ефективного використання та управління енергопроцесами актуальним є визначення оцінок енергопроцесів в електричних ланцюгах шляхом ідентифікації параметрів нелінійностей, що істотним чином впливають на процеси енергоперетворення в системі. Запропоновано метод ідентифікації, заснований на понятті миттєвої потужності. Відомо, що навіть у разі синусоїдальної живлячої напруги й наявності нелінійних елементів струм у ланцюзі несинусоїдальної форми. Використання апарату миттєвої потужності надає можливість одержати кількісну оцінку складових енергопроцесів на кожній гармоніці, що дозволяє скласти систему з достатньою кількістю рівнянь для визначення невідомих параметрів як лінійних, так і нелінійних енергетичних систем.

Для метрологического обеспечения высокоточных средств учета электрической энергии в Государственном предприятии "Укрметртестстандарт" хранится Государственный эталон единиц электрической мощности и коэффициента мощности. Проведена оценка суммарной стандартной неопределенности измерений при калибровке рабочих эталонов коэффициента мощности на указанном государственном эталоне.

Рассмотрены источники напряжения и тока, предназначенные для воспроизведения параметров сети переменного тока, а также их принципы построения, приведены структурные схемы. Сделан обзор характеристик выходных усилителей мощности генераторов-калибраторов и метрологического оборудования. Показано, что существующие измерительные усилители мощности таких приборов имеют ряд недостатков при работе с нелинейной нагрузкой. Сформулированы задачи по их развитию для устранения недостатков.