Kyrsovaya

МИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ,

СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ИМ. ПРОФ. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА»

(СПбГУТ)

Факультет РТС

Кафедра РСиВ

Учебная дисциплина «Электропитание систем радиосвязи»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

Тема: «Расчет электропитающей установки (ЭПУ)»

Принял: доцент кафедры РСиВ

_______________ Шамсиев Б.Г.

«__» ______ 2023г.

Санкт-Петербург

2023 г.

Цели курсового проекта:

• Расчет емкости аккумуляторной батареи

• Выбор аккумуляторной батареи

• Расчет количества выпрямительных модулей

Вариант задания №13

• Таблица 1

№ п/п	Тип питаемого телекоммуникационного оборудования	Мощность, потребляемая нагрузкой, Вт	Время автономной работы АКБ, ч
13	Пункт дистанционного питания подводной ВОЛС	4000	12

1. Расчет емкости аккумуляторной батареи и количества выпрямительных модулей

   1. Общие сведения и определения

Номинальное напряжение U_ном

Наибольшее распространение в телекоммуникации получили системы, рассчитанные на номинальное напряжение 48 В, также существуют системы с напряжением 24 и 60 В. Ток нагрузки телекоммуникационного оборудования определяется в зависимости от номинального напряжения и обозначается, например, I₄₈ (А).

Принимаем U_ном = 48 В.

Напряжение содержащего заряда U_подз

Величина напряжения содержащего заряда зависит от типа и технологии производства применяемой аккумуляторной батареи. Среднее значение 2,23 В/элемент при температуре 20 °С. Для 48-вольтового телекоммуникационного оборудования наибольшее распространение получили аккумуляторные батареи на 24 элемента. Поэтому в рабочем режиме напряжение содержания батареи составит 24 х 2,23 В = 53,5 В. В зависимости от производителя величина напряжения содержания может отличаться от указанного (может быть 24 х 2,25 В/элемент = 54 В, 24 х 2,27 В/элемент = 54,5 В или другие значения, указанные производителем). Следовательно, при проектировании необходимо использовать технические характеристики применяемых батарей.

Принимаем U_подз = 2,23 В/элемент.

Среднее напряжение разряда U_{разр.сред}

В процессе разрядки напряжение батареи постепенно понижается. Напряжение содержащего заряда в 2,23 В/элемент относительно быстро понизится до типового значения в 1,9...2,0 В/элемент, которое при завершении процесса разряда снизится до конечного напряжения разряда, обычно 1,8 В/элемент (для конкретного аккумулятора это значение указывает производитель). Время резервного питания от батареи в основном зависит от величины тока разряда, поэтому необходимо знать ток и конечное напряжения разряда. Напряжение 1,9 В/элемент является наиболее близким к среднему значению, и, таким образом, принимается за среднее напряжение разряда при расчетах.

Принимаем U_{разр.сред} = 1,9 В/элемент.

Конечное напряжение разряда U_{разр.кон.}

Конечное напряжение зависит от типа батареи и времени разряда. При 10-часовом разряде оно обычно около 1,8 В/элемент. Величина конечного напряжения батареи: 24 х 1,8 В = 43,2 В. В случае менее продолжительного времени разряда элементы могут быть разряжены до более низкого значения конечного напряжения, и таким образом конечное напряжение батареи также будет ниже.

U_{разр.кон.} = 1,8 В/элемент.

Напряжение ускоренного заряда U_ускор.

В общем случае величина напряжения ускоренного заряда составляет 2,33...2,4 В/элемент. Следовательно, в этом режиме работы напряжение батареи составит от 24 х 2,33 = 55,92 В до 24 х 2,4 = 57,6 В. Герметизированные батареи (АСМ или СЕТ.) обычно не допускают ускоренного заряда.

Принимаем U_ускор = 2,4 В/элемент.

2. Расчет токов

Для расчета среднего тока разряда используем формулу 1.1 и 1.2:

(1.1)

(1.2)

3. Расчет батареи

Выбираем батареи итальянского производителя Fiamm. Они производят АКБ для разных типов производств, а также для телекоммуникационных устройств. Из предложенного на сайте списка выбираем нужные аккумуляторы, такие как гелевые SMG АКБ типа OPzV, со сроком службы до 18 лет. Конструкция данных АКБ, позволяет их устанавливать вертикально и горизонтально. По заявлениям производителя, АКБ сделаны для надежного питания ответственных объектов, в продолжительное время.

Рассчитаем требуемую емкость 1 АКБ:

Выбираем из таблицы производителя АКБ ближайшей большей емкости, у производителя Fiamm:

SMG 1200 10 OPzV 1000 1200 Ач.

Габариты:

Длина – 21 см

Ширина – 23,3 см

Высота -70 см

Вес – 80,4 кг

4. Расчёт выпрямителей

Для расчета воспользуемся формулой 1.3, 1.4 и 1.5:

(1.3)

(1.4)

И с учетом резерва, получаем 6 выпрямительных модулей.