Энергетической электронике

ЪМ Оценка энергетической эффективности электропривода

З.Н. 2.. Обобщенный критерий энергетической эффективности Устранить неопределенность можно, условившись о равноправности всех режимов в цикле, если они необходимы для осуществления технологического процесса и.следовательно, полезны. Если, приняв, что разнополярный график Р (t) технологически обоснован, то полезную энергию можно определять по следующему выражению:

Именно это принципиальное обстоятельство положено в основу обобщенного критерия энергетической эффективности.

3.11. Оценка энергетической эффективности электропривода 84

очередь это создает возможность некоторого повышения в рассматриваемый интервал времени напора, а следовательно, и энергетической эффективности ГЭС. При спаде нагрузки картина получается обратная. Определенное влияние на режим низкой апорной ГЭС при этом может оказать и краткосрочное колебание уровня верхнего бьефа.

В монографии на основе прогнозирующей классификации [видов, источников и преобразователей энергии с помощью обобщенных критериев энергетической эффективности дается анализ принципиальных возможностей научно-технического [развития различных типов энергетических установок, а также их стационарного и транспортного применения.

В настоящей работе делается попытка систематически с помощью морфологического метода анализа и обобщенных критериев эффективности оценить возможности и установить пределы научно-технического развития основных объектов энергетики — энергетических установок в направлениях: 1) расширения их типажа и 2) применения различных методов повышения энергетической эффективности.

Мы живем в начале четвертого периода, основными энергетическими проблемами которого являются воспроизводство ядерного топлива деления в реакторах на быстрых нейтронах, осуществление контролируемого термоядерного синтеза, все более широкое применение возобновляемых источников энергии и повышение энергетической эффективности всех типов энергетических установок и энергопотребляющих устройств. К проблемам, пока не имеющим научно-технических оснований для их решения в ближайшем будущем, относятся концентрация рассеянного тепла окружающей среды, массовый искусственный синтез молекул, подобных хлорофиллу, извлечение энергии деления не только из ядер, но и из пока неделимых нуклонов — нейтронов и протонов.

ОБОБЩЕННЫЕ КРИТЕРИИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ УСТАНОВОК

и энергетической эффективности

§ §. Обобщенные критерии энергетической эффективности

Известно, что постоянный ток в энергетической электронике получают преобразованием переменного синусоидального тока с помощью выпрямителей, в которых используются нелинейные элементы — диоды (полупроводниковые, электронные и ионные). Естественно, что в таких электрических цепях возникают как несинусоидальные токи, так и несинусоидальные напряжения. На 5.2 приведены временные диаграммы напряжений и токов однополупериодного, двухполупериодного и трехфазного выпрямителей, работающих на резистивную нагрузку.

кривых, т. е. их отличие от синусоиды, и используются в силовой электротехнике, радиотехнике и т. д. Коэффициенты /с, и /си являются показателями качества электрической энергии энергосистем. В энергетической электронике при оценке результатов преобразования переменного синусоидального тока в постоянный используются коэффициенты

Существует большое количество различных конструкций тиристоров, способных реализовать приборы и устройства с разнообразными свойствами. В настоящее время основное применение тиристоры находят в энергетической электронике.

Этот неполный перечень областей применения свидетельствует о бурном развитии промышленной электроники, особенно за последние два десятилетия. Современный период характеризуется постоянным обновлением элементной базы: в энергетической электронике все ионные приборы заменены полу-' проводниковыми; в информационной электронике вакуумные лампы практически полностью уступили свои позиции транзисторам, которые в свою очередь вытесняются интегральными микросхемами.

3. Двухоперационные (запираемые) тиристоры появились в конце 60-х годов. В этих приборах при подаче отрицательного импульса на управляющий электрод возможно осуществить запирание анодного тока. Требуемая мощность запирающего управляющего импульса значительно выше мощности отпирающего импульса. При разработке двухоперационных тиристоров встретились многочисленные трудности, однако в последние годы наметился большой прогресс в этой области и разработаны Двухоперационные тиристоры на токи до 200—500 А и напряжения до 1000— 2000 В. При этом их применение в энергетической электронике в области малых и средних мощностей становится все более широким.

Оптоэлектронные приборы находят все более широкое применение в информационной и энергетической электронике, в различных устройствах для передачи и отображения информации.

42. Лаппе Р., Фишер Ф. Измерения в энергетической электронике: Пер. с нем. М.: Энергоатомиздат, 1986.

3. Двухоперационные (запираемые) тиристоры появились в конце 60-х годов. В этих приборах при подаче отрицательного импульса на управляющий электрод возможно осуществить запирание анодного тока. Требуемая мощность запирающего управляющего импульса значительно выше мощности отпирающего импульса. При разработке двухоперационных тиристоров встретились многочисленные трудности, однако'в последние годы наметился большой прогресс в этой области и разработаны двухоперационные тиристоры на токи до 200—500 А и напряжения до 1000— 2000 В. При этом их применение в энергетической электронике в области малых и средних мощностей становится все более широким.

Оптоэлектронные приборы находят все более широкое применение в информационной и энергетической электронике, в различных устройствах для передачи и отображения информации.

Именно на таких специалистов-«непреобразователыци-ков» и рассчитано справочное пособие по энергетической электронике, перевод которого предлагается вниманию советского читателя. Подобная направленность пособия определяет весьма широкий круг его потенциальных читателей. Освещение самых различных вопросов, связанных с применением преобразователей, простота изложения, а также наличие во многих разделах числовых примеров делают настоящее справочное пособие полезным для преподавателей вузов (например, при выборе задач для учебных расчетов или тем, для курсового проектирования) и для студентов специальности «Промышленная электроника» и ряда смежных специальностей, в учебном плане которых предусмотрено изучение преобразовательной техники. В то же время книга, по-видимому, будет небесполезна и для ряда специалистов по преобразовательной технике, которые найдут здесь некоторые новые или малоизвестные в СССР схемы, соображения по расчету преобразователей и другую информацию.

Ниже даются несколько примеров использования микропроцессорных устройств в энергетической электронике.