Blikání světelných zdrojů způsobené meziharmonickými složkami napětí

Light flicker of lamps caused by interarmonic voltages

journal article - other

Czech

Práce pojednává o rušivém blikání světelných zdrojů v důsledku přítomnosti meziharmonických složek v napájecím napětí a skládá se ze tří hlavních částí. První část se zabývá analýzou kolísání napětí způsobené interakcí harmonických a meziharmonických složek napětí s ohledem na velikost a frekvenci kolísání výsledného průběhu napětí. Druhá část práce je zaměřena na blikání světla různých typů světelných zdrojů napájených jmenovitým napětí se superponovanou jednou meziharmonickou složkou. Je zde odvozena metoda měření citlivosti světelných zdrojů na daný typ rušení a rozsáhlý soubor výsledků měření. Citlivost světelných zdrojů je prezentována zesílením na frekvenci blikání v závislosti na frekvenci injektované meziharmonické složce napětí. Tato funkce byla nazvána křivkou zesílení světelného zdroje. S využitím konceptu křivek zesílení a známých limitů pro velikost kolísání napětí byla definována mezní křivka meziharmonických napětí světelného zdroje, která představuje odolnost světelného zdroje na meziharmonická napětí. V dalším byly vyvinuty dvě nové metody pro měření mezních křivek meziharmonických napětí světelných zdrojů, které postupně zvyšují přesnost a spolehlivost výsledku. První dvě metody byly rovněž realizovány a ověřeny. Poslední část práce se zabývá návrhem a realizací alternativního měřiče blikání pracujícím v časové oblasti a majícím odezvu v širokém rozsahu meziharmonických frekvencí, včetně vysoko-frekvenčních meziharmonických do několika kHz. Přičemž jak je demonstrováno, odezva standardního UIE/IEC měřiče blikání je omezena dvojnásobkem základního síťového kmitočtu, což je u světelných zdrojů pracujících na jiném principu než tepelná emise v rozporu s pozorováním. Navržené alternativní typy měřičů blikání jsou založeny na principu funkce standardního UIE/IEC měřiče blikání. Z měny v konstrukci jsou provedeny v bloku 1 až 3 schématu. Nové typy flikrmetrů vychází z provedených analýz kolísání velikosti napětí v důsledku interakce harmonických a meziharmonických v rozsahu frekvencí do 3 kHz a respektují změřené mezní křivky meziharmonických napětí světelných zdrojů. Byla provedena implementace nových typů flikrmetrů v prostředí Matlab Simulink včetně ověření jejich vlastností na základě realizovaných simulací.

This work deals with the disturbing light flicker of lamps caused by voltage fluctuation due to presence of sub- and inter-harmonic components and consists of three main parts. Fist of them is analysis of the voltage fluctuation cased by beating of harmonic and interharmonics components with view to magnitude and frequency of resulting voltage variation. The second part is focused on the light flicker of different lamp types supplied by fundamental voltage containing single interharmonic. There is introduced the method for measurement of a lamp sensitivity to interharmonics and results of large set of measurements were shown. The lamp sensitivity is presented as the lamp gain factor at flicker frequencies vs. frequency of injected interharmonic component and is called the gain factor curve. Furthermore the interharmonic-flicker curve of lamp which represents the lamp immunity to interharmonics is determined by utilizing the lamp gain factor concept and by utilizing the published limits on voltage flicker. Then other two interharmonic-flicker curves measurement methods improving the curves accuracy were proposed and also the first of these methods was realized and verified. The last part of the work is aimed at proposal and realization of a time domain based flickermeter having response in wide range of interharmonics frequencies including high-frequency interharmonics up to few kHz while the standard UIE/IEC flickermeter response is limited to double of fundamental system frequency. The proposed flickermeter types are based on the standard UIE/IEC flickermeter and the changes are performed in the block 1 to block 3 of the standard flickermeter scheme. The new flickermeter type implements the analysis of voltage magnitude fluctuation caused by integer and non-integer harmonics in range of DC to 3 kHz, with respect to the measured interharmonic-flicker curves of lamps. Realization of the new flickermeter types in Matlab Simulink is discussed and its characteristics in terms of numerical simulations are shown.

Kolísání napětí, Meziharmonické složky napětí, Světelné zdroje, Blikání světla, Mezní křivka meziharmonických napětí, Flikrmetr, Objektivní flikrmetr

Voltage variation, Interharmonic voltages, Lamps, Light flicker, Interharmonic-flicker curve, Flickermeter, Objective flickermeter

DRÁPELA, J.

2009

10. 12. 2009

VUTIUM

Brno

1213-418X

Vědecké spisy Vysokého učení technického v Brně Edice Habilitační a inaugurační spisy

2009

sv. 334

Czech Republic

1

37

37