Антиплагиат (1231543), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Величина R7 долж на быть много меньше Rвх.оу (как минимум на двапорядка) для того, чтобы входные токи ОУ не влияли на работы схемы. R8 определяется из выраж енияВыберем из типового ряда E192 R8=39,7 кОм (С2-29В – 0,125).Сумма сопротивлений R7 и R8 долж на быть больше Rн.мин, чтобы подключение ц епи ПОС к выходу ОУ не вывело его изстроя.Рассчитываем времязадающ ую R-C ц епь.Задаемся емкостью конденсатора С3=4,7 нФ (К78П-6) .Выберем из типового ряда Е96 R6=20 кОм (МЛТ-0,125).После расчета сопротивлений схемы производится проверка ОУ по допустимому выходному току. Для безаварийнойработы необходимо выполнения условиягде IOOC – ток отриц ательной обратной связи;IПOC – ток полож ительной обратной связи;IВЫХ.ОУ - максимальный выходной ток ОУ.Следовательно условие выполняется.Сумматор. Схема сумматора представлена на рисунке 6.7.Рисунок 6.7 – Схема сумматораПри выполнении соотношенияR12R9 = R10R11UВЫХ = (U1 - U2)R10 / R9Выберем отношение R10 / R9 =2 тогда R10=20 кОм, а R9=10 кОм следовательно R11=10 кОм, а R12=20 кОм.Выберем сопротивления из типового ряда Е96 (С2-29В – 0,125) 10 кОм и 20 кОм соответственно [3].Таким образом разностный сигнал усиливается в два раза.Выбираем ОУ типа LM833N.
Параметры ОУ представлены в таблиц е 6.5Таблиц а 6.5 - Параметры ОУ LM833NНаименование параметра Значение Напряж ение питания Епит, В ±15 Максимальное выходное напряж ение Uвыхmax, В11,5 Скорость нарастания выходного напряж ения v, В/мкс 7 Минимальное сопротивление нагрузки Rн.min, кОм 2 Входноедифференц иальное напряж ение Uвх.диф, В ±30 Выходное сопротивление Rвыхоу, не более , Ом 150 Входноесопротивление Rвхоу, не менее, МОм 4 Ток потребления Iпот, мА 8Блок питания. Принц ипиальная схема блока питания представленана рисунке 6.8.Рассчитаем токи потребляемые микросхемами.Токи операц ионных усилителей и датчиков питаемые напряж ением 15 В.Общ ий потребляемый ток от 15 ВМощ ность(15В) : 0,80515=12 Вт.Токи потребляемые от источника 5 В не более 10-15 мА.
Так как от него питаются 3 компаратора (с токомне более 10мА) и ТТЛ микросхема с током порядка 20 мкА.Выберем пониж ающ ий трансформатор Штиль ОСМ Т 220/12-0,016-50 (ОСМ - однофазный, сухой, многоц елевогоназначения) предназначен для использования в различной аппаратуре (источники питания, инверторы, фильтры и т.п.),характеристики приведены в таблиц е 6.6.Таблиц а 6.6 - Характеристики трансформатора ОСМ Т 220/12-0,016-50Наименование параметра Значение Номинальная мощ ность: 0,016 кВт Номинальное напряж ение первичной обмотки: 220В Диапазон напряж ений вторичной обмоток, В: 12 В Номинальная частота входной сети, Гц : 50 Гц Температураперегрева, не более: 35 °С Температура окруж ающ ей среды: от +1 до +40 °С Механические воздействия (ГОСТ 17516.1):М13 Габаритные размеры изделия (диаметр внешний и высота безучёта длины выводов) не более: 65х35 мм Масса, неболее: 0,35 кгВыбранные микросхемы и их параметры, приведены в таблиц е 6.7.Таблиц а 6.7 – Параметры микросхем LM317L, LM317T, LM337TНаименование Параметры Микросхема Uвых, В Iмакс, А Рмакс, Вт Включение Корпус LM317L 5 0,1 0,625 плюсовое ТО-92LM317T 15 1,5 15 плюсовое ТО-220 LM337T 15 1,5 15 минусовое ТО-220Выберем емкости конденсатороврекомендуемые производителем микросхем: LM317T, LM337T; С7=С8 не менее 20 мкФ(К50-12 25В 50 мкФ), С10=С11=1 мкФ (К50-12 25В 2 мкФ),LM317L С9=0,02 мкФ (К77-1 200В – 0,022 мкФ).http://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.12453481&repNumb=112/1830.05.20157ИССЛЕДОВАНИЕАнтиплагиатРАБОТЫ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГОРЕГУЛИРОВАНИЯ ТРЕХФАЗНОГОНАПРЯЖ ЕНИЯ СИЛОВОГОТРАНСФОРМАТОРА 6/0,4 кВ ПРОМЫШЛЕННОГОПРЕДПРИЯТИЯ С ПОМОЩ ЬЮ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ В СРЕДЕМАТLAB И ЭКСПЕРИМЕНТА7.1 МОДЕЛИРОВАНИЕ В СРЕДЕ МАТLABМодель системы автоматического регулирования трехфазного напряж ения силового трансформатора в составеподстанц ий предприятия мощ ностью 1000 кВ.А и 630 кВ.А, напряж ением 6/0,4 кВ приведена на рисунке 7.1.
В нейприменены IGBT- транзисторы с системой широтно-импульсного регулирования, модули трехфазного диодного моста и дватрехфазных нагревательных э лемента: основной (ЭН1) и дополнительный (ЭН2). Параметры трансформаторных блоковмодели определены по паспортным данным на э ти трансформаторы. Расчеты физических проц ессов в реж имахвольтоприбавления и вольтовычитания выполнялись при номинальной R-L нагрузке.Для исследования квазистац ионарных проц ессов были получены напряж ения и токи на различных э лементах схемы присигналах управления 0,5 (частичноевольтоприбавление) и -0,5 (частичное вольтовычитание), которые сравнивались сдвухполярным треугольным опорным напряж ением, имеющ им амплитуду равную 1.Рисунок 7.1 – Модель системы автоматического регулирования трехфазного напряж ения силового трансформатора 6/0,4кВ в составе предприятия в среде MatLab.Из численных э кспериментов установлено, что глубина модуляц ии добавочного напряж ения не пропорц иональнакоэ ффиц иенту трансформац ии ВДТ.
В проц ессе изменения сигнала управления при переходе из реж имавольтоприбавления в реж им вольтовычитания наблюдается э ффект плавно меняющ ейся глубины модуляц ии. Этотэ ффект обуславливает улучшенный гармонический состав выходного напряж ения по сравнению с известными способамиимпульсного регулирования переменного напряж ения.Рисунок 7.2 - Форма токов на входе подстанц ий на интервале полупериода (сверху) и их растянутый фрагмент (снизу), 1–ток первичной обмотки ВДТ; 2 – ток потребляемый из сети и он ж е суммарный ток на входе силовых трансформаторов; 3–ток конденсатора БФК.Проц есс создания конденсатором БФК «зеркальных» антиискаж ений для тока первичной обмотки ВДТ иллюстрируютосц иллограммы, приведенные на рисунке 7.2.Здесь искаж ения тока 1 находятся в противофазе с током 3.
Поскольку токсети 2 является суммой токов 1 и 3, то он будет без искаж ений. При э том, как следует из осц иллограмм (рисунки 7.2 – 7.5)устраняются такж е искаж ения напряж ения.Результаты расчета напряж ений и токов в квазиустановившихся реж имах работы э лектронного э нергосберегающ егоустройства представлены на рисунках 7.2 – 7.5.Рисунок 7.2 – Фазные напряж ения нагрузки в реж име вольтодобавки(без блока конденсатора БФК)Рисунок 7.3 – Фазные напряж ения нагрузки в реж име вольтовычета(без блока конденсаторов БФК)Рисунок 7.4 – Фазные напряж ения нагрузки в реж имах вольтодобавки и вольтовычета с конденсатором БФКНа э тих рисунках представлена трехфазная система напряж ений нагрузки соответственно при длительности импульсасоставляющ ей 3/4 и 1/4 от периода коммутац ии. Здесь ж елтым ц ветом показана фаза А, зеленым ц ветом – фаза В икрасным ц ветом – фаза С.а) б)в) г)Рисунок 7.5 - Напряж ения и токи сети (а) и (в) и нагрузки (б) и (г) при отключенных (а) и (б) и подключенных (в) и (г)конденсаторахБФК и БФКК.Численными э кспериментами установлено и иллюстрировано на рисунках 7.4 – 7.5что во всех реж имах при подключенииблока конденсаторов БФК искаж ения напряж ения полностью отсутствуют.
При э том в масштабе, представленном нарисунке 7.5 (а), не видны остаточные искаж ения тока в сети и в первичных обмотках силовых трансформаторах. Этиостаточные искаж ения показаны на рисунке 7.6 (кривая 1), где представлен увеличенный фрагмент кривой тока сети вобласти амплитудного значения (от 144 А до 154 А). На э том ж е рисунке показана кривая 2, которая получена приподключении фильтро-компенсирующ его конденсатора БФКК, нейтрализующ его индуктивность нагрузки СТ2.Рисунок 7.6 - Ток сети с одним блоком конденсаторов БФК (кривая 1)и блоками конденсаторов БФК и БФКК (кривая 2)Из э того численного э ксперимента видно (рисунок 7.6), что подключение вместе с блоком БФК блока конденсаторов БФККполностью устранило искаж ения входного тока с уменьшением его величины и фазы.
Это наглядно демонстрируетповышение э ффективности потребления и использования э лектрической э нергии, которая характеризуетсяпроизведением коэ ффиц иентов мощ ности и полезного действия.Дальнейшее уменьшение фазы и амплитуды входного тока мож ет быть достигнуто подключением батареи косинусныхконденсаторовБКК (рисунок 2.1) на входе э нергосистемы.На рисунке 7.7 показаны напряж ения на первичной (последовательной) обмотке ВДТ для фазы А при различныхфиксированных значениях сигнала управления. Расчеты произведены в разомкнутой системе при равномерном измененииотносительного значения сигнала управления от 1 до -1 через 0,1.Рисунок 7.7 - Напряж ения на первичной обмотке ВДТпри различных сигналах управленияСиним и красным ц ветом (рисунок 7.7) показано напряж ение вольтодобавки, а зеленым и черным напряж ениевольтовычета, причем в синей области напряж ение находится в фазе с напряж ением сети, а в зеленой в противофазе.
Всиней и зеленой области устройство производит амплитудное регулирование, а в красной и черной амплитудно-фазовое сплавным переходом от синфазной вольтодобавки к противофазной, с преобладанием при малых отклонениях фазовогорегулирования. Этот проц есс происходит естественным путем при реостатно-импульсном регулировании, безпереключения обмоток ВДТ с согласного на встречное включение. Он аналогичен более слож ному по реализац ии способуискусственного амплитудно-фазового формирования напряж ения вольтодобавки при помощ и инвертора напряж ения [6].В синейи красной области регулирование напряж ения вольтодобавки производится первым ключом при непрерывнойподаче сигнала управления на второй ключ, а в черной и зеленой области регулирование напряж ения вольтоотбавкиосущ ествляется вторым ключом при полностью выключенном первом ключе (см.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
