- •Програма ut Mоделювання струмів витоку в багатовольтних електрохімічних групах
- •3. Форма вхідних даних
- •4. Вихідні дані і їх обробка
- •Iter...U(1)....Wu,Bт....Wi,Вт....Wd,Вт..Wsum,Bт.....G,%....Tn,a
- •26 0.0791 60.5170 1.3956 40.2294 39.8337
- •27 -0.0788 60.4382 1.3964 38.8346 39.2286
- •Iter...U(1)....Wu,Bт....Wi,Вт....Wd,Вт..Wsum,Bт.....G,%....Tn,a
Iter...U(1)....Wu,Bт....Wi,Вт....Wd,Вт..Wsum,Bт.....G,%....Tn,a
866 79.06 3155.43 1031.28 2124.16 7906.46 39.91 100.00
Позначення вихідних даних.
ITER-кількість ітерацій на момент закінчення розрахунку.
U(1)-повна фактична напруга групи елементів, є сумою напруг всіх елементів групи:
. (9)
WU,Bт – повна потужність, яка втрачається на струмах витоку. Є сумою двох умовних частин – втрат на поздовжніх і поперечних опорах кола витоків (рис.1), які утворені інтегральним і локальними струмами:
. (10)
WI,Вт – втрати в поздовжніх опорах кола RК+RЕ (утворені інтегральним струмом):
. (11)
WD,Вт –втрати в поперечних опорах RП (утворені локальними струмами):
. (12)
WSUM,Bт – сумарна потужність групи, яка складається з потужності, що діє в зовнішньому колі (робоче навантаження), і втрат на витоках струму .
G,% – частка потужності, яка втрачається на витоки струму (WU/WSUM).
TN,A – номінальний струм навантаження елемента, який повинен бути на одиничному елементі без витоків струму таким: .
Далі в файл програма виводить повний ряд значень струмів (локальних -TD , інтегрального - TI ), напруг елементів U(n), потенціалів у вузлах лінії елементів U (ЕЕЛ) і у вузлах [1…N] колектора V (ЕКОЛ) .
___I________TD________TI________UE_________U_________V
1 0.0000 0.0000 0.0000 79.0646 49.9963
2 5.6137 5.6137 1.9458 78.0646 49.9963
5 4.5424 20.2717 1.7989 72.3867 49.6745
10 3.1050 38.5202 1.6160 63.7933 48.2683
20 1.0558 57.6397 1.4245 48.6707 43.3918
26 0.0791 60.5170 1.3956 40.2294 39.8337
27 -0.0788 60.4382 1.3964 38.8346 39.2286
30 -0.5571 59.2478 1.4083 34.6391 37.4244
40 -2.4002 44.0089 1.5610 20.0317 32.0327
50 -5.2356 5.6233 1.9457 2.9438 29.1217
51 -5.6131 0.0102 1.9719 1.0000 29.0655
52 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 29.0655
В наведеному прикладі треба звернути увагу на загальні особливості рішень, які потрібно пояснювати в результатах моделювання.
В схему розрахунку в лінії елементів введені два додаткових фіктивних вузли №№ 1 та N+2 (на рис.1 – знаки “+” та “–“), які не сполучаються з колектором. Тому через них струми не протікають, і у рядках (1 та 52) стоять нулі. В середині групи два елементи, 26 і 27, симетричні, в них струми приблизно однакові за величиною і протилежні за знаком.
Сумарна потужність групи WSUM=7906 Вт менша, ніж теоретична , 100А2В50=104Вт, бо через втрату напруги на витоках струму напруга лінії U=79.06 < 100В.
Втрата частини потужності в сумі складає G%=39%, через те, що великий інтегральний струм витоку (в середині групи – 60А).
Струм , який протікає в зовнішньому колі, дорівнює струму кінцевих елементів. Через них інтегральний струм не проходить, тому тут ІЕ=(Е-U0)/RE=100A. Для всіх елементів групи робочий струм дорівнює , він менший на величину інтегрального струму витоку (ІY)n і точно в середині групи елементів дорівнює 100-60=40А.
Втрати потужності нерівномірно розподілені в системі – в даному випадку в поздовжніх опорах (колектор-електролізери) приблизно вдвічі менші, ніж в поперечних, відповідно 1031 та 2124 Вт. Це характеристика конкретного електричного кола з заданими опорами.
Якщо розглянути джерело струму (ЕU0 ), результат якісно буде аналогічним :
....N.....RK.....RP....RE.....E....U0....ALF.......EPS
50 0.01 5.00 0.01 2.00 1.00 1.90 0.000099