Енергоефективні електротехнічні системи високочастотного живлення та керування для розрядних джерел світла
Електронний науковий архів Науково-технічної бібліотеки Національного університету "Львівська політехніка"
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Енергоефективні електротехнічні системи високочастотного живлення та керування для розрядних джерел світла
Энергоэффективные электротехнические системы высокочастотного питания и управления для разрядных источников света Energy-effective electrotechnical systems of high-frequency operation and control for discharge light sources |
|
| Creator |
Лупенко, Анатолій Миколайович
|
|
| Subject |
електротехнічні системи
розрядне джерело світла математична модель високочастотне живлення однокаскадна структура электротехнические системы разрядный источник света математическая модель высокочастотное питание однокаскадная структура electrotechnical systems discharge light source mathematical model high-frequency operation single-stage structure |
|
| Description |
Дисертація присвячена удосконаленню теоретичних засад та практичних підходів до створення енергоефективних електротехнічних систем високочастотного живлення та керування для розрядних джерел світла. Розроблено математичні та імітаційні моделі розрядних джерел світла при їх високочастотному живленні та математичні моделі вихідних каскадів електротехнічних систем високочастотного живлення. Досліджено особливості частотного, фазового, амплітудного та широтно-імпульсного методів регулювання потужності розрядних джерел світла. Запропоновано метод побудови ресурсо- та енергоефективних електротехнічних систем, які поєднують в одному каскаді резонансний інвертор напруги та активний коректор коефіцієнта потужності. Розроблено параметричний метод стабілізації потужності розрядних джерел світла в області допустимих значень впродовж усього терміну їх експлуатації. Розроблено електротехнічні системи живлення розрядних ламп високого тиску, які усувають акустичний резонанс в них. Узагальнено метод побудови електротехнічних систем високочастотного живлення розрядних джерел світла великої потужності шляхом паралельного включення довільної кількості резонансних інверторних секцій.Диссертация посвящена усовершенствованию теоретических основ и практических подходов создания энергоэффективних электротехнических систем высокочастотного питания и управления для разрядных источников света. Разработаны математические и имитационные модели разрядных источников света при их высокочастотном питании, которые основаны на их нелинейных статических и динамических вольтамперных характеристиках. Путем учета нелинейности динамических характеристик разрядной лампы усовершенствована ее передаточная функция в виде дифференциального модуляционного импеданса, что существенно повысило адекватность моделирования как модуля, так и фазы низкочастотных огибающих высокочастотного напряжения и тока лампы. Проведен анализ основных характеристик выходных каскадов электротехнических систем высокочастотного питания для разных режимов работы разрядного источника света: подогрева, зажигания и рабочего. Для частотного, фазового, амплитудного и широтно-импульсного методов регулирования мощности разрядных источников света исследованы регулировочные характеристики, чувствительность мощности к управляющему параметру, зависимости минимальной и максимальной временной задержки между моментами коммутации транзисторов, напряжения зажигания, мощности подогрева электродов, мощности потерь в резонансном инверторе от мощности, подводимой к разрядному источнику света. Выполнен сравнительный анализ этих методов и разработаны рекомендации по их применению в конкретной реализации электротехниеской системы. Предложен метод построения ресурсо- и энергоэкономных электротехнических систем высокочастотного питания, которые объединяют в одном каскаде резонансный инвертор напряжения и активный корректор коэффициента мощности, причем полукаскад коректора выполнен на базе повышающего или понижающего преобразователей постоянного напряжения, работающих в режиме прерывистых токов дроселя. Обоснован метод построения энергоэфективных ресурсоэкономных электротехнических систем високо-частотного питания для мультиламповых осветительных систем, которые совмещают дискретное регулирования мощности путем коммутации отдельных ламп и непрерывное регулирование их мощности в пределах между-коммутационных интервалов мощности. Предложен способ согласованного управления мостовым резонансным инвертором и активным корректором коэффициента мощности, выполненнных в виде однокаскадной структуры, который позволяет одновременно регулировать мощность в разрядном источнике света и дозу энергии, потребляемой от сети за период высокочастотной коммутации. Обоснованы требования к параметрам резонансного инвертора для поддержания минимальной реактивной мощности в его колебательном контуре. Разработан метод параметрической стабилизации мощности разрядного источника света высокого давления в области допустимых значений при изменении его сопротивления в течение всего срока эксплуатации и предложены методики расчета параметров резонансной системы инвертора: для минимального относительного отклонения мощности и для заданного относительного отклонения мощности от номинального значения. Для высокочастотного питания разрядных источников света большой мощности разработан метод построения выходных каскадов электротехнических систем с фазовым управленим и высоким коэффициентом полезного действия путем параллельного подключения произвольного количества резонансных инверторных секций к разрядной лампе. Разработаны электротехнические системы с резонансным зажиганием разрядных ламп высокого давления и питаним их в рабочем режиме низкочастотными прямоугольными импульсами тока переменного направления, которые устраняют акустический резонанс в лампах, а сами импульсы формируются высокочастотными преобразователями постоянного напряжения, в качестве которых использованы два модифицированных преобразователя типа ВІВRЕD или два понижающих преобразователя. Результаты анализа и моделирования решений, предложенных в диссертационной работе, хорошо согласовываются с результатами эксперимента. Основные научные и практические результаты работы внедрены в практику проектирования таких электротехнических систем, а также в учебный процесс высших учебных заведений Украины. The dissertation is devoted to an improvement of a theoretical bases and practical approaches to an elaboration of the energy-effective electrotechnical systems of high-frequency operation and control for discharge light sources. Mathematical and simulation models of high-frequency operation discharge light sources are elaborated. The analysis of principal responces of electrotechnical system output stages is accomplished. Peculiar properties of frequency, phase, voltage and pulse-width modulation power control of discharge lamps are investigated. Method of construction of resource- and energy-saving electrotechnical systems which combine in one stage the resonance voltage inverter and active power factor corrector is concidered. The conditions of parametric maintenance of power supplied to the high pressure sodium lamps within the operation area throughout the lamp lifetime are established. Method of building of high power electrotechnical systems by the way of parallel connection of arbitrary number of inverter sections to the discharge lamp is generalized. For avoidance of acoustic resonance in high-pressure discharge lamps, electrotechnical systems with low-frequency rectangle current operation are elaborated.
|
|
| Date |
2013-02-21T13:23:35Z
2013-02-21T13:23:35Z 2013 |
|
| Type |
Autoreferat
|
|
| Identifier |
Лупенко А. М. Енергоефективні електротехнічні системи високочастотного живлення та керування для розрядних джерел світла : автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук : 05.09.03 – електротехнічні комплекси та системи / Анатолій Миколайович Лупенко ; Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України, Національний університет «Львівська політехніка». - Львів, 2013. - 38 с.
http://ena.lp.edu.ua:8080/handle/ntb/16840 |
|
| Language |
ua
|
|
| Publisher |
Національний університет "Львівська політехніка"
|
|