Technische encyclopedie

Winkler Prins (1975)

Gepubliceerd op 10-01-2025

CLARKE, Componenten van

betekenis & definitie

(Fr.: composantes d’Edith Clarke; Du.: 0,⍺,β-Komponenten; Eng.: 0,,β-components), ook: 0,⍺,β-componenten: een mathematische methode ter berekening van spanningen, stromen en vermogens in elektrische driefasensystemen, vooral wanneer de stromen in en de spanningen over de drie fasen onderling niet gelijk zijn en/of geen faseverschil van 120° bezitten. Bij de analyse van driefasensystemen heeft men meestal te maken met stelsels van drie sinusvormig variërende veranderlijken. Als ω de hoeksnelheid voorstelt, geldt:

xa(t) = Xa √2 cos (ωt + φa)

xb(t) = Xb √2 cos (ωt + φb)

xc(t) = Xc √2 cos (ωt = φc)

Bij de toepassing van deze methode beschouwt men de grootheden xa(t), xb(t) en xc(t) niet rechtstreeks, doch de componenten x(t), xβ(t) en x0(t) ervan:

x(t) = ⅔ xa(t) − xb(t) − xc(t)

xβ(t) = ⅓√3 {xb(t) − xc(t)}

x0(t) = ⅓{xa(t) + xb(t) + xc(t)}

Men noemt in het bijzonder x0(t) de homopolaire component.

De componenten xa, xb, x0 van een gegeven stelsel x, xβ, xc zijn door de voorgaande betrekkingen eenduidig bepaald. Omgekeerd kunnen uit gegeven componenten de werkelijk in het systeem optredende grootheden worden bepaald door inverse transformatie: (zie afb.)

Vooral bij gecompliceerde configuraties (zoals elektrische machines en elektriciteitsvoorzieningssystemen) kan het voordelen bieden te rekenen met de 0,⍺,β-componenten omdat vaak het aantal variabelen wordt gereduceerd en de vergelijkingen voor de grootheden x0, x en xβ veelal eenvoudiger van structuur zijn dan die voor de oorspronkelijke variabelen. Zo zijn van een symmetrisch stelsel spanningen ua, ub, u0:

ua (t) = U √2 cos (ωt)

ub (t) = U √2 cos (ωt − ⅔𝜋)

uc (t) = U √2 cos (ωt4/3𝜋)

de componenten van Clarke:

u0 (t) = 0

u (t) = U √2 cos (ωt)

uβ (t) = U √2 sin (ωt)

Ten opzichte van de in de elektrische energietechniek meer toegepaste ontbinding in symmetrische componenten heeft het systeem van Clarke het voordeel dat de transformatie reëel is zodat, indien de oorspronkelijke variabelen reëel zijn, de componenten dat eveneens zijn.

< >