- •Содержание
- •Введение
- •1. Выбор силовой схемы источника бесперебойного питания
- •1.1 Обоснование обеспечения условий технического задания
- •1.2 Обзор аналогов изделия
- •1.3 Описание структурной схемы
- •1.3.1 Обзор и анализ структурных схем систем бесперебойного питания
- •Ибп резервного типа (Off-Line или standby)
- •Линейно-интерактивный (Line-Interactive)
- •Ибп с двойным преобразованием напряжения (On-Line)
- •1.3.2 Описание структурной схемы источника бесперебойного питания
- •2. Расчет основных блоков
- •2.1 Принцип действия инвертора
- •2.2 Формирование выходного напряжения и тока
- •2.3 Широтно-импульсная модуляция
- •2.4 Корректор коэффициента мощности
- •2.5 Система управления
- •2.6 Расчет инвертора
- •2.7 Расчет выпрямителя
- •2.8 Расчёт корректора мощности
- •2.9 Расчет трансформатора
- •3. Моделирование работы схемы и ее отдельных узлов
- •3.1 Моделирование блока инвертора
- •3.3 Моделирование блока выпрямителя с корректором
- •3.4 Моделирование схемы абп
- •4. Технико-экономический расчет источника бесперебойного питания
- •4.1 Анализ рынка
- •4.2 Расчет уровня качества
- •4.2.1 Основные технические параметры устройства
- •4.2.2 Определение важности каждого показателя
- •4.3 Расчет себестоимости устройства Согласно тз, производство источника бесперебойного питания - мелкосерийное, поэтому будем пользоваться соответствующими нормативами и методикой.
- •4.3.1 Расчет затрат на приобретение материалов.
- •4.3.2 Расчет расходов на покупные изделия и полуфабрикаты
- •4.3.3 Расчет основной заработной платы
- •4.3.4 Дополнительная заработная плата рабочих
- •4.3.5 Отчисления от заработной платы
- •4.3.6 Общепроизводственные затраты
- •4.3.7 Административные расходы
- •4.3.8 Расходы на сбыт
- •4.4 Определение цены изделия
- •4.4.1 Нижняя граница цены
- •4.4.2 Верхняя граница цены
- •4.4.2 Договорная цена
- •4.4.3 Определение минимального объема производства продукции
- •5. Экологичность и безопасность дипломного проекта
- •5.1 Опасность поражения электрическим током
- •5.2 Пожарная безопасность помещения
- •Заключение
- •Список использованных источников
1. Выбор силовой схемы источника бесперебойного питания
1.1 Обоснование обеспечения условий технического задания
Исходя из назначения проектируемого устройства и специфики области его применения, рассмотрим основные критерии, согласно которым будет вестись последующая разработка.
К основным критериям разработки источника бесперебойного питания стоит отнести надежность и стойкость к внешним воздействиям (в частности, к вибрационным и ударным нагрузкам).
Для повышения надежности блока, при его проектировании, предлагается:
- обеспечить легкие электрические, тепловые рабочие режимы деталей и материалов конструкции, их правильный выбор;
обеспечить надежную защиту от внешних и внутренних дестабилизирующих факторов;
широко использовать интегральные микросхемы (далее ИМС), а также стандартные компоненты;
обеспечить ремонтопригодность изделия, используя функционально-узловой метод конструирования.
На ранней стадии, процесс проектирования заключаться в рассмотрении подобных систем с подбором технологии электропитания. Перечислим факторы, что влияют на этот этап:
- стоимость;
масса и размеры;
коэффициент полезного действия блока питания;
входное напряжение;
срок действия аккумуляторной батареи;
необходимое качество выходящего напряжения;
время, необходимое для выхода продукции на рынок.
С целью обеспечения эстетических и эргономичных показателей, предлагается использовать современный дизайн.
Для обеспечения заданных климатических и механических требований предлагается использовать элементную базу и материалы, учитывая предельные внешние воздействия, которые негативно влияют на работоспособность изделия.
1.2 Обзор аналогов изделия
Одним из аналогов нашего изделия являются ИБП GT Series 6кВА и GT Series 10кВА производства фирмы General Electric. Они также предназначены для крепления в серверную стойку и имеют выходную мощность 6-10ВА. Другие технические характеристики можно привести в виде таблицы.
Характеристики ИБП. Таблица 1.2.
-
Модель :
GT6000
GT10000
Мощность ( ВА) с компьютерной нагрузкой :
6000
10000
Мощность ( Вт ) с резистивной нагрузкой :
4200
7000
Автомат защиты на входе (A) :
30
63
Встроенный предохранитель 250 В (A) :
30
30*2
Форма тока на входе :
синусоида
Входной ток (A) при номинальном напряжении :
20.6
34.6
Входной коэфф . мощности :
> 0.97
Диапазон частоты на входе :
40 - 70 Гц
Пусковой ток :
60A
Выходное напряжение ~ :
220 / 230 / 240 В
Стабильность выходного напряжения :
± 2%
Выходная частота :
50/60 Гц
Стабильность выходной частоты :
± 5%
Форма выходного напряжения :
синусоида
Коэффициент мощности :
0.7
Общие данные
Вес ИБП , кг :
24.5
Размеры ИБП ( выс x шир x глуб ), мм :
130 x 410 x 660
Вес блока АКБ , кг :
67
Размеры блока АКБ , мм :
130 x 410 x 660
Материал корпуса / исполнение :
сталь, пластик / IP20
Окружающая среда
Безопасность :
EN 62040-1
Электромагнитная совместимость :
EN 62040-2 (2006)
Температура воздуха :
0 … +40єC
Уровень шума на расстоянии 1 м :
< 55 дБ(A)
Цвет корпуса :
черный - RAL 9005
Данные ИБП имеют хорошие параметры и высокую цену. Поэтому, возникает необходимость в дешевых и надежных ИБП, которые не уступают по характеристикам их зарубежным аналогам и даже превосходят. В дипломном проекте будет проведена разработка такого устройства.
