ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ

РАКЕТНЫХ ВОЙСК СТРАТЕГИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ

имени ПЕТРА ВЕЛИКОГО

(филиал в г. Серпухове Московской обл.)

В. И. НЕВЗГОДИН, Ю. В. МАРТЯШИН Е.А.

СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ РАКЕТНОГО

КОМПЛЕКСА

Учебно - методическое пособие

Часть 1

РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ И ВЫБОР ЭЛЕМЕНТОВ ВЫПРЯМИТЕЛЯ

Серпухов 2012

ББК 31.251

В учебно - методическом пособии содержатся основные положения, необходимые для выполнения расчётов электрических сетей систем электроснабжения, справочные данные для расчета параметров и выбора элементов выпрямителя.

Учебно - методическое пособие предназначено для курсантов и используется при выполнении контрольного домашнего задания по дисциплине «Электроснабжение».

1 Общие положения

1.1 Методические указания по выполнению контрольного

домашнего задания

Контрольное домашнее задание (КДЗ) имеет цель привить курсантам навыки анализа, расчета и выбора элементов схем полупроводниковых выпрямителей, применяемых в системах автономного электроснабжения спецагрегатов, а также закрепить навыки использования ГОСТа при выполнении текстовых и графических документов.

Выполнение КДЗ предполагает решение следующей задачи: обосновать структуру полупроводникового выпрямителя, рассчитать параметры схемы и осуществить выбор элементной базы в соответствии с исходными данными и техническими требованиями, предъявляемыми к преобразователям электрической энергии систем автономного электроснабжения спецагрегатов.

Решение данной задачи осуществляется каждым курсантом в соответствии с его индивидуальным заданием (вариантом). Исходные данные вариантов заданий приведены в приложении 4.

Непосредственное выполнение контрольного домашнего задания начинается с анализа исходных данных. Анализ исходных данных необходим, прежде всего, для выбора структуры и функциональной схемы выпрямителя. Так, оценка значений входного напряжения и выходного напряжения преобразователя позволяет судить о необходимости введения в структуру выпрямителя силового трансформатора. Требование к значению допустимого коэффициента пульсации позволяет сделать вывод о возможности использования в структуре сглаживающего фильтра.

Следующим этапом выполнения задания является выбор функциональных узлов преобразователя. Для этого прежде всего необходимо выбрать схему выпрямления, которая определяется исходя из значения расчетного коэффициента выпрямления . Выбор схемы выпрямления предопределяет выбор типа и схемотехнического решения силового трансформатора. Вместе с этим, выбор схемы выпрямления дает возможность предъявить необходимые требования и обосновать схемотехническое решение сглаживающего фильтра.

На основании выбранных схемных решений функциональных узлов преобразователя осуществляется предварительный расчет его параметров согласно методике, приведенной в разделе 2, с учетом заданного характера нагрузки. На основании этого расчета осуществляется выбор элементной базы для функциональных узлов выпрямителя. Выбор элементной базы проводится с использованием данных, приведенных в приложениях данного руководства, или же другой справочной литературы.

После выбора конкретной элементной базы необходимо выполнить окончательный (контрольный) расчет параметров выпрямителя. Этот расчет позволяет уточнить значения прежде всего коэффициента пульсации и отклонения напряжения на выходе преобразователя.

Следующим этапом выполнения задания является расчет и построение внешней характеристики выпрямителя, которая позволяет судить о возможных изменениях выходного напряжения при изменении тока нагрузки от нуля до номинального значения.

После выполнения расчетных работ и выбора элементной базы необходимо провести их анализ и разработать схему электрическую принципиальную выпрямителя. Сущность анализа состоит в проверке соответствия расчетных значений параметров исходным данным, а также в обосновании возможности использования расчетного преобразователя в системах автономного электроснабжения спецагрегатов.

На заключительном этапе выполнения контрольного домашнего задания оформляется пояснительная записка с формулировкой общих выводов.

Содержание выводов:

- краткое обоснование структуры преобразователя;

- характеристика функциональных узлов (число фаз, коэффициент трансформации, конструкция и тип силового трансформатора, число полупроводниковых диодов и их тип, частота первой гармоники пульсаций выпрямленного напряжения, значения коэффициентов схемы выпрямления, схема, коэффициент сглаживания, количество и типы реактивных элементов сглаживающего фильтра);

- оценка показателей качества электрической энергии на выходе выпрямителя (значения коэффициента пульсаций, отклонения напряжения) и их соответствие с требованиями, предъявленными к преобразователям систем автономного электроснабжения спецагрегатов;

- возможные пути улучшения характеристик полупроводниковых выпрямителей.

Указанные этапы составляют ориентировочную основу действий курсанта, схема которого представлена на рисунке I.

I.2 Требования к оформлению контрольного домашнего задания

Отчетом по контрольному домашнему заданию является пояснительная записка, включающая текстовой и графический материал.

Графический материал включает в себя график внешней характеристики выпрямителя и его принципиальную электрическую схему.

Листы пояснительной записки брошюруются в виде тетради. Сброшюрованный отчет сдается на проверку преподавателю не позднее срока, предусмотренного учебным планом.

После защиты домашних заданий пояснительные записки, подписанные преподавателем, остаются на кафедре.

Пояснительная записка должна включать:

- титульный лист;

- содержание;

- задание и исходные данные для расчета выпрямителя;

- анализ и выбор схемы выпрямителя;

- расчет параметров и выбор элементной базы выпрямителя;

- график внешней характеристики выпрямителя;

- схему электрическую принципиальную выпрямителя;

- выводы по заданию;

- список литературы.

Пояснительная записка выполняется рукописным способом на листах формата А4 (210 X 297 мм) с учетом общих требований к текстовым документам, определяемых ГОСТ 2.105-95.

Текст пояснительной записки пишется от руки чернилами или пастой синего, фиолетового или черного цвета. Допускается оформление пояснительной записки с использованием компьютерной техники.

Титульный лист пояснительной записки заполняется по форме, приведенной в приложении 1.

Содержание пояснительной записки помещается в ее начале и включается в общую нумерацию листов. Содержание оформляется на первом листе. На первом листе выполняется основная надпись по форме, приведенной в приложении 2. на последующих листах основная надпись выполняется по форме, приведенной в приложении 3.

Рисунок 1 - Схема ориентировочной основы действий курсанта при выполнении КДЗ.

Поле текста пояснительной записки ограничивается рамкой. Расстояние от края листа до рамки: с левой стороны – 20 мм, с трех других сторон – 5 мм. Расстояние от левого края рамки до начала текста – 5 мм, от конца текста до правого края рамки – 3 мм. Расстояние от верхней или нижней строки до верхней или нижней рамки должно быть не менее 10 мм.

Текст пояснительной записки подразделяют на разделы и подразделы, которые должны иметь порядковые номера и наименования. Разделы должны иметь порядковые номера, обозначенные арабскими цифрами в пределах всей пояснительной записки. Наименование раздела записывается с прописной буквы симметрично тексту размером шрифта 7.

Расстояние от верхнего края рамки до заголовка раздела- 10 мм, от заголовка раздела до заголовка подраздела- 8 мм. Расстояние между заголовком и текстом – 15 мм.

Перенос слов в заголовках не допускается. Точка в конце заголовка не ставится. Если заголовок состоит из двух предложений, то точка ставится только после первого предложения.

Формулы являются составной частью текста, поэтому знаки препинания после них ставятся в соответствии с правилами пунктуации. В случае необходимости формулы нумеруются арабскими цифрами, которые ставят с правой стороны листа на уровне формулы в круглых скобках.

Ссылки в тексте на порядковый номер формулы даются в скобках.

Вычисления записываются в следующем порядке:

- расчетная формула в буквенном виде;

- расчетная формула, в которой вместо буквенных обозначений подставлены их цифровые значения;

- результат вычисления с указанием размерности.

Электрическая схема изображается линиями одинаковой толщины. Элементы на схеме изображаются в виде условных графических обозначений, размеры которых приведены в ГОСТах 2.701- 84, 2.702- 75.

Каждый элемент схемы должен иметь буквенно-цифровое обозначение. Обозначение проставляется на схеме рядом с условными графическими обозначениями элементов с правой стороны или под ними. Порядковые номера должны быть присвоены в соответствии с последовательностью расположения элементов на схеме слева-направо, сверху-вниз. Схемы должны быть выполнены компактно, но без ущерба для ясности и удобства их чтения.

Изложение текста пояснительной записки должно быть кратким, четким, исключающим возможность неправильного толкования. Терминология должна соответствовать общепринятой в научно-технической литературе. Сокращения слов в тексте, как правило, не допускается. Исключение составляют сокращения, установленные ГОСТ 2.105-95.

Условные буквенные обозначения тока, напряжения и других физических величин должны соответствовать установленным стандартам.