08 Диссертация (1221745)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

ВВЕДЕНИЕВторичные источники питания (ВИП), на протяжении многих лет играютважную роль в развитии и проектировании электроподвижного состава.Вторичные источники питания – это устройства, предназначенные дляпреобразованиявходнойэлектроэнергии переменного или постоянногонапряжения при заданном качестве и роде тока электроэнергии на выходе.Система вторичного электропитания – это совокупность функциональносвязанных источников каналов, или одного ВИП, устройств управления,коммутации,распределения,защиты,контроляисигнализации,обеспечивающая необходимое для цепей нагрузки питающее напряжение всоответствие с техническими требованиями.Главной целью разработки ВИП является надёжное и бесперебойноеобеспечение энергией различных видов нагрузок.

Такими нагрузками являются:- цепи управления электроподвижным составом;- устройства безопасности комплексная локомотивная системабезопасности, система автоматического управления тормозом, системаавтоматического пожаротушения;- микропроцессорная система управления электровозом;- прочие нагрузки - осветительное устройство, нагреватели;- устройство заряда аккумуляторной батареи.Традиционная практика разработки технических параметров бортовыхисточников питания по качеству выходного напряжения на электроподвижномсоставе основывается на реальных соотношениях между требованиями всехтиповнизковольтнойнагрузкиэлектровозапокачествупитанияивозможностями бортового источника по обеспечению качественного выходногонапряжениявприемлемыхмассогабаритныхпоказателях.Посколькупульсирующие составляющие выходного напряжения могут быть исключеныили снижены до минимума, как схемотехническими решениями силовой частиисточника, так и с помощью установки индуктивно-ёмкостных фильтров, оба8варианта связаны с увеличением количества оборудования и габаритныхразмеров источника и не должны достигать критических величин покомпоновке оборудования в кузове.

В связи с этим, при разработке параметровисточника питания принято руководствоваться следующими подходами:- выбор наиболее оптимальной силовой схемы преобразования напряженияисточника, исходя из характера входного питания;- разделение всех потребителей источника на группы по качеству питания.Как правило, устанавливается 3 группы потребителей:Группа 1 - потребители, получающие питание непосредственно от схемыпреобразованиябезустановкидополнительногоиндуктивно-ёмкостногофильтра.Группа 2 - потребители, получающие питание от схемы преобразования сустановкойдополнительногоиндуктивно-ёмкостногофильтра,скомпонованного в реальных габаритах источника.Группа 3 - потребители с жёсткими требованиями по качеству входногонапряжения, получающие питание от схемы преобразования с установкойдополнительного индуктивно-ёмкостного фильтра, в реальных габаритахисточника и, кроме того, установкой дополнительных фильтрующих элементов(источников).Основными из требований, предъявляемых к вторичному источникупитания,являетсярегулированияпростота,бываетпоройнадежность,точность.недостаточно,дляточностиэлектрическойУстранению этого недостатка и посвящена моя диссертация.9Однакотяги.1 АНАЛИЗ СИСТЕМ ВТОРИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ1.1 Классификация источников электроподвижного составаПрименяемые на электроподвижном составе вторичные источники питанияможно разделить на следующие группы:1.

По виду входной электроэнергии:– работающие от сети переменного тока (одно- и многофазной);– работающие от сети постоянного тока;– работающие от сети переменного и постоянного тока.2. По выходной мощности:– микромощные (с выходной мощностью меньше 1 Вт);– малой мощности (с выходной мощностью от 1 до 10 Вт);– средней мощности (с выходной мощностью от 10 до 100 Вт);– повышенной мощности (с выходной мощностью от 100 до 1000 Вт);– большой мощности (более 1000 Вт).3. По числу выходов:– одноканальные, имеющие один выход;– многоканальные, имеющие два и более выходов.4. По виду выходной энергии:–переменного напряжения;– постоянного напряжения;– комбинированные (двойного рода тока).5.

По номинальному значению выходного напряжения:– до 100 В – с низким напряжением;– от 100 В до 1000 В – со средним напряжением;– свыше 1000 В – с высоким напряжением.6. По наличию стабилизации выходного напряжения:– нестабилизированные;– стабилизированные.107. По методу стабилизации:– с параметрической стабилизацией;– с компенсационной стабилизацией:а) с непрерывным регулированием;б) с импульсным регулированием.8. По допустимому отклонению выходного напряжения от номинального:– низкой точности ∆ Uотн > 5 %;– средней точности 1 % < ∆Uотн < 5 %;– высокой точности 0,1 % < ∆uотн < 1 %;– прецизионной точности менее 0,1 %.9. По значению пульсаций выходного напряжения:– с малым коэффициентом пульсации (менее 0,1 %);– со средним (от 0,1 до 1 %);– с большим (более 1 %).Указанная классификация имеет важную роль при разработке нового шкафапитания.1.2 Анализ типовых структурных схем вторичных источников питанияИсходя из требований, предъявляемых к бортовым вторичным источникампитания, применяемых на электроподвижном составе, существует несколькоперспективных схем ВИП, представленных ниже.Их детальное изучение способствует выбору рациональной схемы питания.На рисунке 1.1 изображена структурная схема вторичного источникапитания.11Рисунок 1.1 – Структурная схема ВИПДанныйисточниксостоитизвыпрямителя,которыйпреобразуетпеременное напряжение в постоянное и дросселя, выступающего в качествефильтра.

Главное достоинство данного преобразователя простота конструкции.Недостаток: пульсация на выходе преобразователя может доходить до 100%,которая приводит к выходу из строя нагрузок.На рисунке 1.2 изображена схема более сложного источника питания.Вторичный источник питания состоит из выпрямителя, сглаживающегофильтра, преобразователя напряжения, который повышает напряжение доуровня, требуемого в нагрузке и выходного фильтра. Данный выпрямительназывается неуправляемым.Рисунок 1.2 – Структурная схема неуправляемого выпрямителяДостоинство этой схемы – минимальный коэффициент пульсации навыходе.Недостаток – сложность конструкции, обусловленная большим количествомэлементов.На рисунке 1.3 изображен управляемый преобразователь, который лишентаких недостатков как сложность конструкции силовых элементов и высокийкоэффициент пульсации.Главный недостаток конструкции – это сложность системы управленияпреобразователем.12Рисунок 1.3 – Структурная схема управляемого выпрямителяПриведём примеры структурных схем вторичных источников питания,содержащих более сложные конструкции, но при этом обеспечивающиестабильное напряжение на выходе источника.Структурная схема сетевого ВИП с выпрямителем, имеющим входнойтрансформатор (рисунок 1.4).В – выпрямитель; Т – трансформатор; ВБ – вентильный блок;СФ – сглаживающие фильтры; СН – стабилизатор напряженияРисунок 1.4 - ВИП с сетевым трансформаторомВзависимости от мощности, номинальногозначения, допустимойнестабильности и коэффициента пульсации выходного напряжения можетприменяться СН параметрического или компенсационного типа (возможны икомбинации этих типов), а в последнем случае – с непрерывным илиимпульсным режимом работы регулирующего элемента.

В любом случае СНспособствует также сглаживанию пульсаций выходного напряжения.13ТрансформаторТосуществляетсогласованиеуровнейвходногоивыходного напряжений, а также и гальваническую развязку входной ивыходной цепей для того, чтобы один из выходных выводов ВИП мог бытьзаземлен, что необходимо для снижения степени воздействия помех нанагрузку,питаемуюотданногоВИП,атакжеобслуживающего персонала. Если ВИП являетсядлябезопасностимногоканальным, тонеобходимо иметь соответствующее число отдельных вторичных обмотоктрансформатора Т, вентильных блоков ВБ, фильтров СФ и стабилизаторовнапряжения СН, причем схемы включения вентильных блоков и типы СФ и СНв отдельных каналах могут быть различными. В случае значительныхколебаний входного напряжения, а также для исключения или упрощениястабилизаторов отдельных каналов можно использовать стабилизатор насторонепеременноготокаСН~(феррорезонансноготипа)илиТПН(тиристорный преобразователь напряжения).Наиболее существенным недостатком этой схемы являются значительныемасса и габариты ВИП, из-за наличия сетевого трансформатора Т и фильтраСФ, рассчитанного на подавление низкочастотных составляющих.

С цельюснижения массы и габаритов в последнее время находят широкое применениеВИП, выполненные по так называемой бестрансформаторной схеме, либо засчёт высокой частоты коммутации. Рассмотрим структурные схемы такогопреобразователя.СтруктурнаясхемаВИПсвыходомнапостоянномнапряжении,содержащая выпрямитель с бестрансформаторным входом и высокочастотныйпреобразователь постоянного тока в постоянный ток (ППТ) (рисунок 1.5).14Рисунок 1.5 - ВИП без сетевого трансформатораЗдесь согласование уровней напряжений Uвых и Uвх производитсявысокочастотным преобразователем «П», имеющем на выходе стольковторичных обмоток, сколько каналов выходного напряжения должен иметьВИП. Иногда эти ВИП называют "квазибестранформаторными".СтабилизациявыходногонапряженияВИПосуществляетсялиборегулятором постоянного напряжения РПН1 или «П», выполненным по схемеавтономного инвертора.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов ВКР