Propozycja pracy dyplomowej Temat 2008 63 Korekcja

Propozycja pracy dyplomowej
Temat
Korekcja współczynnika mocy w warunkach odkształcenia sieci zasilającej
Power factor correction under distorted mains
2008 63
Opiekun, opiekun dodatkowy
dr inż. Sławomir Bek, mgr inż. Łukasz Starzak
Cel, geneza i zakres pracy
Celem pracy jest dokonanie teoretycznej i doświadczalnej analizy zagadnienia jakości korekcji współczynnika
mocy przy odkształconym napięciu sieci zasilającej.
Obecnie większość urządzeń elektrycznych, oprócz trakcji elektrycznej dużej mocy, wymaga zasilania
napięciem stałym, podczas gdy sieć niskiego napięcia jest siecią napięcia przemiennego. Wymusza to
stosowanie prostowników, dla których charakterystyczna jest niska wartość kąta przewodzenia prądu (dużo
mniejsza niż 180°). Związana z tym obecność harmonicznych i niski współczynnik mocy są zjawiskami
niekorzystnymi, które minimalizuje się poprzez korekcję współczynnika mocy. Jednakże układy korekcji
projektowane są zwykle przy założeniu, że napięcie sieci ma kształt czysto sinusoidalny. Tymczasem w
rzeczywistości prostownikowe obciążenie sieci powoduje, że napięcie to jest wyraźnie odkształcone.
W ramach pracy należy przeanalizować, w jaki sposób odkształcenie napięcia sieci odbija się na wartości
współczynnika mocy (przed korekcją) oraz na wynikach korekcji współczynnika mocy. Jako źródła
zniekształceń należy rozważyć prostowniki niesterowane i sterowane oraz sterowniki prądu przemiennego;
analizie należy poddać różne układy kompensacji współczynnika mocy: typowe nie uwzględniające
odkształcenia napięcia sieci oraz rozwiązania opracowane do współpracy z napięciem odkształconym. Praca
powinna zawierać zarówno rozważania analityczne oparte na teorii elektrotechniki, jak i oparte na wynikach
badań symulacyjnych i pomiarowych praktycznych układów (komercyjnych oraz skonstruowanych
samodzielnie).
Możliwość poszerzenia lub modyfikacji zakresu
—
Pożądane umiejętności na poziomie programu studiów
Obsługa aparatury pomiarowej. Obsługa symulatorów z rodziny Spice.
Podstawowa literatura
Mohan N., Undeland T., Robbins W.: Power Electronics: Converters, Applications and Design. Chichester:
Wiley, 2003.
Publikacje naukowe wybrane przez dyplomanta; proponuje się rozpocząć poszukiwania od:
Balci M.E., Hocaoglu M.H.: Effects of Source Voltage Harmonic Distortion on Power Factor Compensation in
Triac Controlled AC Chopper Circuits. In: International Conference on Power Electronics and Drives Systems.
PEDS 2005. Vol. 2. 2005.
Mansoor A. et al.: Effect of supply voltage harmonics on the input current of single-phase diode bridge
rectifier loads. IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 10, no. 3, 1995.
Sincy G., Vivek A.: A novel technique for optimising harmonics and reactive power with load balancing under
nonsinusoidal supply and unbalanced load conditions. In: 34th Annual Power Electronics Specialist
Conference. PESC '03. Vol. 4. 2003.
Salmeron P., Herrera R.S.: Distorted and unbalanced systems compensation within instantaneous reactive
power framework. IEEE Transactions on Power Delivery, vol. 21, no. 3, 2006.