Порядок расчета такого фильтра следующий:

     Критическое значение индуктивности дросселя фильтра: .      Стандартный дроссель с L>L_KPи максимальным током подмагничивания больше I_HMAXвыбирают по [9,12].      Исходя из найденных U~ и допустимого выброса выходного напряжения Δ U_ВЫБпри скачке тока нагрузки от I_HMAX до I_HMIN определяют значение емкостей:;, где Δ U_ВЫБР= (0,1…0,2)U_H.Значение емкости конденсатора принимают равным большему из полученных значений.      Расчет конструкций трансформаторов и дросселей производить не обязательно. Рассчи­танные элементы принципиальной схемы источника питания должны иметь стандартные значения, выбранные по [9, 12]. Выбор диодов и транзисторов следует производить по[10,11].

Задача 2

     Произвести обоснованный выбор оборудования для буферной системы электропитания предприятия связи. Исходные данные: напряжение на нагрузке U_н; ток нагрузки I_н; время аварийного разряда аккумуляторной батареи Т; напряжение трехфазной сети 380 / 220 В. Следует выполнить:

1. Выбор типа и определение количества буферных выпрямительных устройств.

2. Определение номера аккумуляторов и расчет их количества в батареи.

3. Расчет энергетических параметров системы.

Таблица 2

номер варианта	1 26	2 27	3 28	4 29	5 30	6 31	7 32	8 33	9 34	10 35	11 36	12 37
Uн,В	24	60	24	60	48	60	24	60	24	48	24	60
I н,А	150	250	100	75	250	115	100	130	75	150	90	90
Т, час	0,5	1	3	1	0,5	3	1	0,5	1	3	1	0,5

номер варианта	13 38	14 39	15 40	16 41	17 42	18 43	19 44	20 45	21 46	22 47	23 48	24 49	25 50
Uн,В	48	60	60	24	24	48	24	60	24	48	60	60	24
I н , А	155	100	120	150	105	350	120	180	200	150	175	130	130
Т, час	1	3	0,5	1	3	0,5	1	3	1	0,5	1	3	1

 

Порядок выполнения контрольной работы

     Структурная схема буферной системы электропитания включает буферный выпрямитель (БВ), выпрямитель содержания (ВС), аккумуляторную батарею (АБ) и дополнительные эле­менты (ДЭ). 1. Определите номер и число аккумуляторов в батарее.      На предприятиях связи наибольшее применение нашли кислотные аккумуляторы типов С, СК, СН, (С - стационарный, К - короткий режим разряда, Н - закрытого типа с пробками-ка­тализаторами). Емкость аккумуляторов (А•Ч) ,      (1) где I_AB- ток аварийного разряда, принимаем I_AB= I_H; Т - время аварийного разряда; t^o- температура электролита во время разряда (t^o= 15^оС); _q- коэффициент изменения емкости, определяемый из таблицы 2. Существует 45 разновидностей аккумуляторов типа С (СК) с Q_номот 26 до 5328 А•Ч с U_ном= 2 В. По значению Q_номопределите номер аккумулятора N из условияN_a= Q_HOM/36.      (2)

Таблица 3	Таблица 4
Т, ч q UK, В 0,5 0,43 1,75 1,0 0,51 1,75 3,0 0,75 1,8 10 1 1,8	UH,B Umin,B  U, B 24 21,6 0,8 60 54 1,6 120 108 3,2 220 198 6,0

Округляя Naдо большего целого числа, выбирают N, учитывая что: кратковременный разряд (Т < 3 ч) допускается только в аккумуляторах типа СК; для аккуму­ляторов от С1 (СК1) до С6 (СК6) N кратен единице, от С6 (СК6) до С20 (СК20) N кратен двум, с С20 (СК20) до С148 (СК148) - четырем, т.е. не существует аккумуляторов с номе­рами 7, 22, 53 и т.п.      Аккумуляторы закрытого типа СН обозначаются числом, соответствующим номинальной емкости. Руководствуясь правилом выбора N для аккумуляторов типов С и СК, определяют N, а затем стандартную номинальную емкость для аккумуляторов СН ( Nx36). Например, N = 10 соответствует аккумулятор СН-360. Выбирать аккумуляторы можно по таблице П 6.1. [Л9] по номинальной емкости за 10 часов разряда.      Количество аккумуляторов,      (3) где Umin- минимально допустимое напряжение на нагрузке, определяемое по таблице 4; U - падение напряжения на шинах питания, определяемое по таблице 4;    UК- напряжение на аккумуляторе в конце разряда, приведено в таблице 3.      Округляя до ближайшего большего целого числа, найденное по формуле (3), определите необходимое   количество последовательно соединенных аккумуляторов.      В нормальном режиме аккумуляторная батарея находится в режиме непрерывного подза­ряда. При этом на каждом аккумуляторе напряжение будет равно не UК, а 2,2 В. Для поддер­жания необходимого напряжения UНпараллельно нагрузке включается только часть от об­щего количества аккумуляторов (основная группа), остальные аккумуляторы образуют до­полнительную группу и подключаются только в аварийном режиме.      Количество аккумуляторов основной групп nосн= UH/2,2.      (4)        Рассчитанное число округлите до ближайшего большего целого числа. Разница между n и nоснпокажет число элементов дополнительной группы. 2. Выберите тип и количество выпрямительных устройств.      В настоящее время отечественная промышленность выпускает автоматизированные вы­прямительные устройства типа   ВУТ, вы ходные параметры которых приведены в таблице 5. В системе электропитания применяют однотипные выпрямительные устройства, общее ко­личество которых nВУ= (IH+ IП)/I0max*C,      (5) где IП - ток подзаряда аккумуляторной батареи, величина которого принимается IП 0,03N, А; I0max- максимальный выпрямленный ток одного выпрямительного устройства; С =0,9 - коэффициент, учитывающий неравномерность нагрузки буферных выпрямителей при параллельной работе на общую нагрузку. Таблица 5.

Тип	Пределы установки стабилизаци­онного напряжения, В	Пределы изменения или макси­мальный выпрямленный ток, А	КПД	cos
ВУТ 31/60	22 - 31	6 - 60	0,79	0,76
ВУТ 31/125	22 - 31	12,5 - 125	0,8	0,66
ВУТ 31/250	22 - 31	25 - 250	0,8	0,67
ВУТ 31/500	22 - 31	50 -500	0,8	0,67
ВУТ 67/60	56 - 70	3 - 60	0,85	0,67
ВУТ 67/125	56 - 70	6,25 - 125	0,85	0,69
ВУТ 67/250	56 - 70	12,5 - 250	0,87	0,7
ВУТ 67/600	56 - 70	30 - 600	0,87	0,7
ВУТ 90/25	56 - 90	1,25 - 25	0,84	0,7
ВУТ 70/400	56 - 70	20 - 400	0,85	0,7
ВУТ 10/300	2 - 10	30 - 300	0,65	-
ВУТ 56/400	40 - 56	20 - 400	0,85	0,68
ВУK 140/13	120 - 140	13	0,75	0,68
ВУK 140/35	120 - 140	35	0,82	0,7
ВУK 140/66	120 - 140	66	0,82	0,68
ВУK 265/60	220 - 265	60	0,8	0,7
ВУK 320/7	220 - 320	7	0,77	0,7
ВУK 320/14	220 - 320	14	0,82	0,72
ВУК 8/300	5-8,7	60 - 300	0,61	-

     Требуемое напряжение на нагрузке U_Hдолжно быть в пределах установки напряжения выпрямительного устройства.      Рабочий комплект может включать до трех однотипных выпрямительных устройств типа ВУК и до четырех - типа ВУТ, суммарный максимальный выпрямленный ток параллельно включенных выпрямительных устройств должен быть не меньше суммы тока нагрузки и тока подзарядка аккумуляторной батареи.      Три параллельно включенных выпрямительных устройства с меньшим максимальным выпрямленным током, обеспечивающие выполнение двух первых условий, предпочтитель­нее двух или одного выпрямительного устройства с бoльшим максимальным выпрямленным током.      К выбранному рабочему комплекту выпрямительных устрой ств следует добавить еще одно (резервное) устройство того же типа.      Выбранные по номинальному току выпрямительные устройства должны обеспечить по­слеаварийный заряд двух групп аккумуляторной батареи и максимальное потребление аппа­ратуры. Следовательно,,      (6) где I₃£2*0,2*Q_HOM- рекомендуемый ток первой ступени заряда двух групповой аккумуля­торной батареи.      Для коммутации АБ применяются устройства автоматической коммутации АКАБ. Они обеспечивают безобрывную коммутацию и поддерживают напряжение на нагрузке с точно­стью10%. Выпускаются АКАБ 24/500-2 U = 24B I= до 500А АКАБ 24/1500 U = 24B I= до 1500А АКАБ 60/800 U = 60B I=140 … 800А АКАБ 60/800 U = 60B I=800 … 1500А      В качестве зарядных выпрямителей для ДЭ применяют стабилизаторные выпрямительные устройства ВУК 8/300 или ВУТ 10/300 (таблица 5.).      Если ток нагрузки меньше 140А, а U_H= 60В, для коммутации одногрупповой аккумуля­торной батареи, состоящей из 28 кислотных аккумуляторов и двух групп дополнительных элементов в количестве трех и двух ДЭ, используется шкаф коммутаци и типа ШК-60 /150.      Устройство работает совместно с двумя выпрямительными устройствами напряжением 60В, обеспечивая нагрузку до 120-140 А. В состав шкафа входят четыре контактора, под­ключающие группы дополнительных элементов, и четыре выпрямителя, два из которых предназначены для буферной работы с двумя группами ДЭ, а два других - для заряда этих групп. 3. Рассчитайте энергетические параметры выпрямительной установки. Активная потребляемая от сети мощность (Вт),      (7) где       - КПД выпрямительного устройства; С - коэффициент запаса мощности Р, вводи­мый с учетом того, что часть мощности расходуется на подзаряд батарей. При n_ВУ> 1 С=0,9.      Полная мощность, потребляемая от сети (ВА), S = P/cos Реактивная мощность (ВА). Ток, потребляемый от сети (А), где U_Л- линейное напряжение сети.      По окончании расчета следует начертить функциональную схему буферной системы элек­тропитания в виде, подобном рис.6.7. [9] или рис.9.8. [Л1], отразив в ней количество и тип выпрямительных устройств, а также количество и тип аккумуляторов основной и дополни­тельных групп.