698985 pomagalo com

Бургаски Свободен УниверитетЦентър по информатика и технически науки

КУРСОВА РАБОТА ПО ТОКОЗАХРАНВАЩИ УСТРОЙСТВА

Станислав Иванов Танев ПРЕПОДАВАТЕЛ факултетен№24050099 проф.д-р инж.Димитър Юдов


1. Увод

Електронните блокове и устройствата се нуждаят от електрическо захранване. Много малък процент от тях се захранват директно от стандартна променливотокова мрежа (220V,50Hz).Захранването на преносими консуматори се осъществява от химически или слънчеви батерии,акумулатори или други първични източници на електрическа енергия. Това са маломощни консуматори. За захранване на по-мощни консуматори, които в повечето случаи са стационарни или бордови, се използва енергия от стандартна променливотокова мрежа, обикновено преобразувана посредством електронни преобразуватели. Преобразуването се налага тъй като различните консуматори имат изискване за различно по вид и стойност захранващо напрежение. В повечето случаи те изискват изправено напрежение със зададени параметри.Електронните преобразуватели на променливо напрежение в постоянно са токоизправителите. Те са основната част от токозахранващите устройства.


2.Обзор на съществуващите схеми.

Еднофазен еднополупериоден токоизправител

Захранващия източник при еднофазен еднополупериоден токоизправител се свързва към товара през единния полупериод.Еднофазната еднополупериодна схема е най-елементарния в схемно отношение токоизправите (фиг.1.а).


В интервала от време захранващо напрежение се прилага с положителна стойност към анода на диода по отношение на неговия катод. При това условие диода е отпушен и захранващото напрежение се прилага върху товара. Еквивалентната заместваща схема на токоизправителя в интервала от и при идеален трансформатор е даден на (фиг.1.в), при което е съпротивлението на отпушения диод,

е пада на напрежение върху диода.Еквивалентната заместваща схема на токоизправителя в интервала от е дадена на (фиг.1,г) при което Rобр е съпротивлвнието на запушен диод.

Еднофазен мостов токоизправителЕднофазната мостова токоизправителна схема е двуполупериодна

схема и се използва за получаване на изправено напрежение, когато мрежовия трансформатор е с една вторична намотка или когато може да се реализира токоизправител без мрежов трансформатор.

Тази схема е известна още с името „схема Грец”.Еднофазната мостова токоизправителна схема представлява мост в

раменете на който да се включени четири вентила, в единия диагонал е свързан захранващия източник (вторична намотка на трансформатора), а в

другия диагонал е включен товар на токоизправителя(фиг.2.а)


Вентилите и са свързани с общ катод, затова се нарича катодна група, а вентилите и се наричат анодна група.

Принципът на действие на токоизправителя се илюстрира с време диаграмите (фиг. 2.б). Във всеки момент от време са отпушени по два вентила – по един от катодната и анодната група. Винаги е отпушен този вентил от катодната група, чийто анод е положителен и е отпушен вентил от анодната група, чийто катод е отрицателен.

Както е показано на първата времедиаграма през първия полупериод са отпушени вентилите и , защото на анода на се подава положително напрежение, а на катода на се подава отрицателно напрежение. Токът в товара протича във верига През следващия полупериод са отпушени диодите и , като посоката на тока в товара се запазва.

Трифазен еднополупериоден токоизправител (схема Миткевич)

При трифазната еднополупериодна схема всеки вентил е отпушен при част от единия полупериод на съответната фаза.апри трифазната еднополепериодна схема първичната намотка може да бъде свързана в звезда или триъгълник и това няма значение за принципното действие на схемата.

Вторичната намотка обаче трябва да има нулев извод (фиг.3.а).Принципните действия на схема Миткевич се илюстрира с времедиаграмите

(фиг.3.б)> Както при всички диодни токоизправителни схеми в даден момент от време пропускат онзи диод, чийто аноде положителен по отношение на катода му ( ).За трифазната еднополупериодна схема това условие е изпълнено за диода, чието фазно напраежение е най-положирелно.


3.Избор и обосновка на проектираното устройство.

Трансформатора;Мрежовият трансформатор изпълнава няколко функции – разделя галванично

мрежата от веригата на изправеното напрежение, трансформира мрежовото напрежение до необходимото за вентилната група стойност и при необходимост променя броя на фазите на захранващата мрежа.той трябва да осигурява да има добър коефициент на полезно действие.

Недостатък на всички трансформатори са техните сравнително големи размери и тегло. При изчисляването на трансформатора се използва честота 50Hz.

Двуполупериоден мостов токоизправител;Токоизправителя преобразува електрическата енергия с променливо

напрежение.Маломощните токоизправители обикновено се правят едно и двуфазни и за филтриране на изправеното напрежение се използва кондензатор, свързан паралелно на изхода на токоизправителя. В такъв случай токоизправителя работи с капацитивен товар.

В схемата на този проект съм използвал схема, която е изградена на принципа на мостова схема(Грец) и е изпълнена с четири броя изправителни диода.

Бургаски Свободен Универитет

Център по информатика и технически науки

Изглаждащ филтър ; Напрежението на изхода на която и да е токоизправителна схема е пулсиращо и освен постоянната съставка съдържа известен брой променливи хармонични съставки с различни честоти. Това изправено напрежение е невъзможно да се използва за захранване на ел. апаратури ,ако променливите му съставки не бъдат намалени предварително до една определена допустима стойност. Това се извършва с изглаждащите филтри. Освен тази функция изглаждащия филтър представлява звено, което премахва нежеланите взаимни влияния между съседните му блокове и съгласува характеристиките им с установи режим, а в някои случаи и при преходните процеси. Според елементите, с които се изграждат филтрите биват пасивни-дросел, кондензатор, резистор; активни – е транзистор или радиолампи.

Стабилизатор на напрежение;Стабилизаторите са устройства, при които изходна величина (х) се променя в

много малки граници при значително по-големи граници на изменение на входната величина (у) или друга дестабилизираща величина.

Коефициента на стабилизация показва пъти относителното на входната величина

( ) е по-голямо от относителното изменение на изходната величина


4.Електрически изчисления и избор на стадарни стойности на градивните елементи.

Проектира е на токоизправител (Вентилен блок1)

Избраният токоизправител е еднофазен мостов токоизправител ( схема „ Грец”). Избран е заради доброто използване на трансформатова и добритeси показатели.

1.Изчислява се вътрешното съпротивление на токоизправителя, с такава стойност, че да се получи очакван к.п.д. на 80-90%, избираме за изчисленията = 85%


2.Изчислява се параметъра А.

Р=2 – заради типа на токоизправителя (мостов).3.Определяме графиката на фиг.8.2. от ръководството за курсово проектиране

Определяме

4.Определяме В от графиката на фиг.8.3. от ръководството за курсово проектиране


Определяме

5.Изчисляваме ефективната стойност на напрежението във вторичната намотка на трансформатора .

6.Изчислява се максималното обратно напрежение върху вентилите.

7.Изчислява се коефициента на трансформация на трансформатора.

8.Отчитаме F от графиката на фиг.8.4. от ръководството за курсово проектиране .

Отчитаме


9.Изчислява се амплитудата на тока през вентилите и вторичната намотка на трансформатора и средната стойност на тока:

10.Отчитаме D от графиката на фиг.8.5. от ръководството за курсово проектиране.


11.Изчислява се ефективната стойност на тока през вторичната намотка на трансформатора.

.

12. Изчислява се ефективната стойност на тока през първичната намотка на трансформатора.

13.Отчита се Н от графиката на фиг.8.6. от ръководството за курсово проектиране.


14.Изчислява се капацитета на филтровия кондензатор.

избираме кондензатор със стойност

15.Изчисляват се стойностите на = за четири стойности на товарния ток и се отчита от графикаю 8.7.


16.Изчислява се външната характеристика на токоизправителя.

Проектиране на токоизправител (Вентилен блок 2)

1.Изчислява се вътрешното съпротивление на токоизправителя, с такава стойност, че да се получи очакван к.п.д. на 80-90%, избираме за изчисленията =85%

Избираме

2.Изчислява се параметъра А.

3.Определяме графиката на фиг.8.2 от ръководството за курсово проектиране. °4.Определяме В от графиката на фиг.8.3. от ръководството за курсово проектиране. Определяме 5.Изчисляваме ефективната стойност на напрежението във вторичната намотка на трансформатора. 6.Изчислява се максималното обратно напрежение върху вентилите. 7.Изчислява се коефициента на трансформация на трансформатора.

Бургаски Свободен Универитет

Център по информатика и технически науки

8.Отчитаме F от графиката на фиг.8.4. от ръководството за курсово проектиране.

9.Изчислява се амплитудата на тока през вентилите и вторичната намотка ма трансформатора и средната стойност на тока:

10.Отчитаме D от графиката на фиг.8.5. от ръководството за курсово проектиране.

11.Изчислява се ефективната стойност на тока през вторичната намотка на трансформатора.

12.Изчислява се ефективната стойност на тока през първичната намотка на

трансформатора.

13.Отчита се Н от графиката на фиг.8.6. от ръководството за курсово

проектиране.

14.Изчислява се капацитета на филтровия кондензатор.

Избираме 1000 5% 2515.Изчисляват се стойностите на =за четири стойности на товарния ток и се отчита от графика 8.7.


16.Изчислява се външната характеристика на токоизправителя

Определяне на характеристиките на трансформатора

Пресмятаме така,че

Избираме

За стабилизатора на напрежение избираме тогава

Избираме

Избираме D-ценеров диодс напрежение на стабилизация 4,7 VD 4,7 V 0,25 W


5.Спецификация на електронните елементи.

№ Означение всхемата

Наименование и означение Кол. Забележка

Тр Трансформатор 1 2015WD1-D4 Мостов изправител КВРС608 1 600V/6A

D5-D8 Мостов изправител КВРС1001W 1 100V/10A

C1 3,3mF/630V 1 параметричен

C2 1000 F/25V 1 електролитен

T1 Транзистор 1 5А 25W 60V

A Операционен усилвател 1

R1 Съпротивление 1 910

R2 Съпротивление 1


6.Използвана литература.

1.проф.д-р инж. Димитър Д.Юдов – „ токозахранваща техника” – Бургаски Свободен Университет, Бургас,2005 г.

2.инж.Николай Стефанов – „Наръчник на токозахранващи устройства” – Изд. „Техника” , София,1991 г. 3.проф.д-р. Инж. Димитър Д.Юдов – Токозахранващи устройства 2005


7.Съдържание.

1.Задание за курсов проект .......................................................................2.Увод........................................................................................................... 3.Обзор на съществуващи схемни решения.............................................4.Избор и обосновка на проектираното устройство ...............................

698985 pomagalo com

Documents