Электротехнические комплексы дозирования электрической энергии и количества электричества для технологических процессов

• Автор: Власов, Анатолий Юрьевич
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 194 с.

1 ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ
КОМПЛЕКСОВ ЦИФРОВОГО ЭЛЕКТРОДОЗИРОВАНИЯ
1.1 О средствах учета и необходимости применения средств дозирования
количества электричества в электрохимии
1.2 Применение устройств дозирования электрической энергии для
совершенствования электротехнологических процессов
1.2.1 О средствах учета электрической энергии, используемых в
электротехнологиях
1.3 Выводы
2 ПРИМЕНЕНИЕ ПРИНЦИПА КВАНТОВАНИЯ ПО ВОЛЬТСЕКУНДНОЙ ПЛОЩАДИ В ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСАХ ЦИФРОВОГО ДОЗИРОВАНИЯ КОЛИЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСТВА И ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
2.1 Основные понятия и определения
2.2 Цифровое дозирование количества электричества и электрической
энергии
2.3 Выбор импульсного интегрирующего преобразователя в качестве
квантователя измеряемой величины по вольт-секундной площади
2.4 Оценка погрешности импульсного интегратора при квантовании по
вольт-секундной площади и способы ее снижения
2.5 Выводы
3 ВОПРОСЫ РАЗРАБОТКИ, ПРИМЕНЕНИЯ И АНАЛИЗ
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ ЦИФРОВОГО ДОЗИРОВАНИЯ КОЛИЧЕСТВА ЭЛЕКТРИЧЕСТВА
3.1 Выбор состава технических средств для реализации процедуры
цифрового дозирования количества электричества
3.2 Выбор первичных преобразователей тока для построения дозаторов
количества электричества

3.2.1 О возможности построения датчика сверхбольших постоянных токов
с использованием феррозонда из электротехнической стали с непрямоугольной петлей гистерезиса
3.2.2 Оценка влияния температуры на магнитные характеристики
сердечников феррозондового датчика
3.2.3 Анализ метрологических характеристик феррозондового датчика
больших токов
3.3 Анализ влияния линии связи и входной цепи измерителя-дозатора
количества электричества на процесс прохождения сигнала
3.4 Сквозная градуировка цифрового дозатора количества электричества
и результаты измерений
3.5 Оценка погрешности измерений устройства дозирования количества
электричества
3.6 Выводы
4 ВОПРОСЫ ПОСТРОЕНИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ
КОМПЛЕКСОВ ДОЗИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ
4.1. Сущность цифрового дозирования электрической энергии.
Структурно-функциональная схема ЭТКД электрической энергии
4.2 Выбор датчиков переменного напряжения и тока в схемах
дозирования электрической энергии
4.2.1 О необходимости применения пояса Роговского в качестве датчика
переменного тока при контактной сварке
4.3 Обоснование выбора электрической схемы перемножающего
устройства для измерителя-дозатора электрической энергии
4.3.1 Схема импульсного перемножающего устройства. Расчетные
соотношения. Компьютерное моделирование процессов в ИПУ
4.4 Особенности работы импульсного интегратора в устройствах
дозирования электрической энергии
4.5 К вопросу выбора средств коммутации потоков энергии в электродозирующих устройствах
4.5.1 Электромеханические контактные аппараты коммутации в
структурах дозирования

4.5.2 Электронные аппараты коммутации в структурах ЭТКД
4.6 Принцип управления коммутирующими ключами для
рассматриваемых цифровых дозирующих устройств
4.7 Защита транзисторных ключей от перенапряжений при
коммутациях
4.8 Критерий выбора величины кванта электрической энергии
4.9 Сквозная градуировка цифрового дозатора электрической энергии и
результаты измерений
4.10 Анализ погрешности дозирования электрической энергии
4.11 Выводы
5 РАСШИРЕНИЕ ОБЛАСТЕЙ ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСОВ ЦИФРОВОГО ДОЗИРОВАНИЯ 13
5.1 Применение схемы контроля количества электричества в
устройстве для обнаружения блуждающих и теллурических токов
5.1.1 Электротехнический измерительный комплекс для обработки и
регистрации информации о блуждающих и теллурических токах
5.1.2 Способ выделения информативного сигнала на фоне помех
5.1.3 Результаты наблюдений сигналов с заземлителей
5.2 Электротехнический комплекс для исследования характеристик
химических источников тока и контроля заряда аккумуляторных батарей
5.3 Электротехнический комплекс для контроля время-токовых
характеристик средств защиты и перегрузочных характеристик полупроводниковых приборов
5.4 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список использованных источников
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Результаты измерений и расчетов, полученные
при градуировках дозаторов
ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Акты внедрения результатов работы

На современном производстве, например, в химической и металлургической промышленностях, в системах электроснабжения электролизеров при производстве алюминия, титана магния и других металлов, существует необходимость измерения больших постоянных токов (несколько сотен тысяч ампер).
В настоящее время для преобразования больших постоянных токов в информативный сигнал используются довольно громоздкие и массивные (до нескольких сот килограмм) измерительные преобразователи тока, которые выпускаются рядом зарубежных фирм, в частности, «Siemens» (Германия), «Найаг ИесДошсБ Сотр.» (США), а также несколькими малыми предприятиями в нашей стране. Такие датчики тока имеют ряд особенностей, что связано с уникальностью исполнения цепей большого постоянного тока свыше 100 кА.
При выборе преобразователей, работающих в диапазоне таких величин токов, преимущество отдается датчикам с бесконтактными методами преобразований параметров, которые обусловлены связью между электрическими и магнитными полями [62, 74,118,119, 152] с погрешностью не более 1 %.
Перспективным является оптико-электронный метод измерения тока с использованием магнитооптического эффекта Фарадея [7, 48, 150], предназначенный для измерения постоянных, переменных и импульсных токов в установках и линиях любого напряжения. Он основан на повороте плоскости поляризации линейно-поляризованного света, распространяющегося в веществе вдоль силовых линий магнитного поля, созданного измеряемым постоянным, переменным или импульсным током. При этом угол <д, на который поворачивается плоскость поляризации луча, пропорционален напряженности магнитного поля Я и длине пути /, проходимому световым лучом в веществе
(р = 1-Н-Ве,
где Ве - постоянная Верде, зависящая от свойств вещества и длины волны.
Преимущество оптико-электронных трансформаторов тока заключается в осуществлении электрической развязки посредством световодов между силовыми и управляющими цепями электрооборудования. Оптико-электронные измерительные преобразователи тока являются сложными и дорогостоящими