Антиплагиат (1221749), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Данная схема обеспечивает устойчивость работы преобразователя, повышает качество его регулирования, а такж епозволяет добиться высокого стабильного напряж ения на нагрузке.2 Разработка Устройства источника питания и его системы управления2.1 Устройство и принц ип работы источника питанияНа основе анализа, выполненного в первом разделе, наиболее подходящ им является источник с обратной связью.
Рассмотрим егоустройство и принц ип работы.Источник предназначен для питания ц епей управления, освещ ения, сигнализац ии, радиостанц ии, заряда аккумуляторной батареии для питания э лектроплитки. Предусмотренобыстродействующее автоматическое переключение цепей нагрузки с выпрямителя на[6]аккумуляторную батарею и обратно.Таблиц а 1.1–Характеристики источника питанияПараметрВеличинаНоминальное входное напряжение переменного токаДиапазон изменения входного напряженияот 280 до 470 ВНоминальная частота питающего напряженияМаксимальная потребляемая мощность[6]Номинальное напряж ение постоянного тока"Выход I" и "Выход II"50ВНапряж ение подзаряда аккумуляторной батареи "Выход III" в диапазоне рабочих температур от минус 40°С до плюс 60°С, Вот 57,5 до 75 ВНоминальное напряж ение переменного тока:"Выход IV", "Выход V"75 В, 100 ВОкончание таблиц ы 1.1ПараметрВеличинаДиапазон рабочих токов:"Выход I"" Выход II"" Выход III"" Выход IV и V"От 14 А до 65 АОт 1,5 А до 40 АОт 0 до 31 АОт 0 до 10 А[38]Схема э лектрическая принц ипиальная представлена на рисунке 2.1Напряж ение питания с вторичной обмотки трансформатора подается на тиристорно-диодный преобразователь, состоящ ий изтиристоров VS1, VS2 и диодов V3-V5.
Для защ иты э тих выпрямителей от перенапряж ения к выводам 3 и 7 трансформатора Т1подключена защ итная панель, на которой размещ ены резисторы R1, R2 и конденсаторы С1, С2.Неуправляемый выпрямитель с диодами V3-V5 выполнен по схеме двух-полупериодного выпрямителя с нулевой точкой.Управляемый выпрямитель преобразователя выполнен на тиристорах VS1, VS2 с использованием плечнеуправляемого выпрямителя V4, V3.Принцип действияпреобразователя основан на наложении регулируемого по фазеначале каждого полупериода питающего напряжения до подачи управляющих импульсовнапряжения на нерегулируемое.
В[6]тиристоры VS1 и VS2 заперты и контур тока составляют диоды V3 и V5 или V4 и V5 и резисторы R5-R7. Приподаче управляющих импульсов с определенной фазой регулирования тиристор VS1 и VS2 откроется, разделительный диодV5 закроется обратным напряжением, а[6]контур тока составляют диоды V4 или V3. На "Выход I" подается напряж ение непосредственно с панели преобразователя, а на"Выход II" - через дроссель 11, который сниж ает пульсац ии тока в нагрузке.Для заряда и подзаряда аккумуляторной батареи предусмотрена ц епь, состоящ ая из дросселя 12, трансформатора Т2 итиристорного ключа VS7.
Для контроля за величиной тока заряда и формированием сигнала, пропорц ионального его величине, вц епь заряда включен трансформатор Т2, вторичная обмотка которого работает на выделение э того сигнала с помощ ью резистораR9.Сигнал обратной связи по напряж ению на аккумуляторной батарее формируется на резисторах R13-R15. Уставка ограничениянапряж ения на аккумуляторной батарее устанавливается с помощ ью резистора R14 и изменяется автоматически во всем диапазонерабочих температур за счет терморезистивных свойств катушки R15.
С отключением питающ его напряж ения отпираетсятиристорный ключ VS8 и "Выход I" и "Выход II" подключаются к аккумуляторной батарее.Защ ита аккумуляторной батареи от токов коротких замыканий осущ ествляется быстродействующ ими плавкими предохранителямиF1 и F2. Питающ ий трансформатор Т1 и выпрямители V1-V5 защ ищ ены от токов коротких замыканий предохранителем F16,установленным вне источника.Рубильник SA1 позволяет подключить ц епи нагрузки данной секц ии к источнику питания другой секц ии. Рубильник SA2 позволяетпереключать ц епи нагрузки данной секц ии источника к "источнику депо". Для подключения аккумуляторной батареи к "источникудепо" или данному источнику питания предназначен рубильник SA3.
Для формирования импульсов управления тиристорами в схемууправления источника питания входят следующ ие функц иональные узлы:- регулятор напряж ения (РН);- тиристорный импульсный регулятор напряж ения и тока заряда аккумуляторной батареи;- узел управления обратным тиристорные ключом.Цепь, состоящ ая из предохранителя F3, тумблера S1 "Включение ИП", предназначена для подачи и снятия напряж ения питания наисточник.Вспомогательный контакт контактора КМ, подключенный к ХЗ/2 и ХЗ/3 источника выключает ц епи сигнализац ии о срабатыванииконтактора КМ при подаче питающ его напряж ения.Вольтметр PV с помощ ью тумблеров S3 и S4 мож ет подключиться как к преобразователю источника "Напряж ение выпрямителя" иаккумуляторной батарее "Напряж ение батареи", так и к ц епи преобразователя источника другой секц ии - "Аварийно".
Для того,чтобы вольтметр PV показывал напряж ение преобразователя своего источника или другой секц ии, необходимо, Чтобы тумблер S4был обязательно в полож ении "Напряж ение выпрямителя"Рисунок 2.1- Схема э лектрическая принц ипиальная источника питания2.1.1 Проц ессы работы управляемого выпрямителя источника питанияРисунок 2.2 – Схема выпрямителя источника питанияСистема управления, показанная на рисунке 2.2 является приемником сигналов обратных связей, и выдачей сигналов управления,на стабилизац ию напряж ения.Рассмотрим проц ессы работы в выпрямителе, при колебании напряж ения в контактной сети.
Представлены три случая: пониж ения,повышения, и нормальный (штатный) реж им работы. Перепад напряж ения в сети, и как следствии изменение напряж ения питанияисточника, не мож ет не сказаться отриц ательно на работе э лементной базы и качестве напряж ения в нагрузке.Поэ тому рассмотрение данных проц ессов, является очень актуальным вопросом, для дальнейшего выбора системы управленияисточником питания.а) Нормальный уровень напряж ения контактной сети ()Рисунок 2.3 – Проц ессы работы выпрямителя при нормальном реж имеб) Повышенный уровень напряж ения контактной сети ()Рисунок 2.4 – Проц ессы работы выпрямителя при повышенном реж имев) Пониж енный уровень напряж ения контактной сети ()Рисунок 2.5 – Проц ессы работы выпрямителя при пониж енном реж име2.2 Устройство и принц ип работы системы управления выполненной в виде регулятора напряж ения и импульсного регулятораРегулятор напряж ения (РН)предназначен для формирования, усиления и выдачи импульсов на открытиетиристоров VS1, VS2 управляемоговыпрямителя.
Принцип действия РН заключается в автоматическом изменении фазы импульсов[6]управления в зависимости от величиннапряжений на входе и выходе устройства. Это осуществляется путем изменения времени разряда конденсаторов С1 и С2во времязадающих RC- цепочках. Разряд каждого из конденсаторов С1 и С2 осуществляется по двум цепям, одна изкоторых неуправляемая, другая управляемая сигналом обратной связи по напряжению, снимаемому с[6]регулируемого резистора R8.На выходе неуправляемой времязадающ ей RC-ц епочкивключен двухкаскадный транзисторный ключ.
Он открывается в момент окончания разряда конденсатора и выдаетуправляющий сигнал на соответствующийтиристор VS1 или VS2. Параметры неуправляемых разрядных цепей этихконденсаторов выбраны таким образом, чтобы при отключенной управляемой цепи разряда[6]конденсаторов уровень выходного напряж ения составлял около 40 В. При подключеннойуправляемой цепи разряда конденсаторов время их разряда уменьшается и соответственно изменяется фаза импульсовуправления тиристорами VS1 и VS2, обеспечивая увеличение выпрямленного напряжения до 50 В. Заряд конденсаторов С1и С2 осуществляется в нерабочие для тиристоров[6]VS1 и VS2 полупериоды питающ его напряж ения от Т1/4-6 через диоды VS7 и VS8 амплитудного значения напряж ения на э тойобмотке.
В рабочие полупериоды питающ его напряж енияконденсатор С1 разряжается через резисторы R9-R11 и база-эмиттерный переход транзистора V6 до уровня опорногонапряжения на стабилитроне V11. Одновременно[6]происходит разряд э тих конденсаторов через транзисторы VT13 и VT14, управляемые сигналом обратной связи, снимаемым срезистора R8. В зависимости от величины сигнала обратной связи изменяется степень открытия транзисторов VT13 и VT14, что вконечном итоге изменит общ ее сопротивление разрядной ц епи, а следовательно и постоянную времени разряда конденсаторов С1и С2. В периоды протекания тока разряда конденсаторов С1 и С2 транзисторы VT5 и VT6 открыты, a VT3 и VT4 закрыты.
Присниж ении напряж ения на конденсаторах С1 и С2 до уровня опорного напряж ения на стабилитроне V11 происходит открытиесоответствующ его транзистора VT3 или VT4, происходит выдача импульсов управления от импульсных трансформаторов Т1 и Т2 насоответствующ ие тиристоры VS1 и VS2.При сниж ении напряж ения на выходе источникапропорционально снижается напряжение обратной связи, и, в случае снижения напряжения ниже опорного напряжения настабилитроне V12,[6]транзистор VТ13 закрывается, а транзистор VТ14 открывается, что приводит к уменьшению общ его разрядного сопротивления иснижению времени разряда конденсаторов С1 и С2. Уменьшение фазы открытия силовых[6]тиристоров VS1 и VS2 приводит к увеличению напряж ения на выходе источника питания.При увеличении напряж ения на выходе источника питания происходит обратный проц есс.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
