Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
КР титул без примеров.doc
Скачиваний:
14
Добавлен:
21.11.2019
Размер:
326.14 Кб
Скачать

Введение

Настоящее учебное пособие предлагается в помощь студентам специальности "Сети связи и системы коммутации", выполняющим курсовую работу по электропитанию устройств связи, а также студентам других специальностей, обучающихся по направлению "Телекоммуникации".

В процессе курсового проектирования каждый студент должен выполнить следующую работу:

  1. Изучить принципы построения ЭПУ АТС [1,3,4,6], выбрать схему ЭПУ.

  2. Изучить принципы действия и назначение основного оборудования: выпрямительного устройства [3,6], аккумуляторов [1,3,6], вольтодобавочного конвертора [4], полупроводниковых импульсных преобразователей постоянного напряжения (ППН) [2,3,5,7,8] и др.

  3. Рассчитать необходимые параметры и выбрать типовое оборудование ЭПУ.

  4. Оценить мощности, потребляемые оборудованием ЭПУ.

  5. Выбрать шинную проводку для аккумуляторной.

  6. Рассчитать нестандартное оборудование (например, импульсный ППН для питания аппаратуры АТС).

  7. Сделать заключение о результатах работы, привести список используемой литературы.

Методическое пособие содержит варианты заданий на курсовое проектирование, которые могут быть изменены по указанию преподавателя. Пособие имеет основную часть, где содержатся указания к выполнению курсовой работы и методика расчета основных параметров ЭПУ, расчета силового канала преобразователя постоянного напряжения (ППН), а также приводится информация об интегральных микросхемах управления, применяемых в современных импульсных преобразователях. В Приложении приводятся справочные данные, необходимые при выборе оборудования ЭПУ. В конце пособия представлен список сокращений и обозначений, встречающихся в тексте, а также список литературы, с которой следует ознакомиться в процессе выполнения курсовой работы.

Список обозначений

Iчнн

Ток часа наибольшей нагрузки

Iа.з

Ток автозала

Iкиа

Ток контрольно-измерительной аппаратуры

Iкросса

Ток кросса

Iсву

Ток сигнально-вызывных устройств

Iлац

Ток линейного автоцеха (ЛАЦ)

Nкв

Количество рабочих вольтодобавочных конверторов

N'кв

Общее количество КВ

Iхх кв

Ток потребления конверторов в режиме холостого хода конвертора (буферный режим ЭПУ)

Iкв

Ток потребления конверторов в режиме аварийного разряда батареи

Iвх max

Максимальный входной ток КВ

Iву

Ток нагрузки выпрямительных устройств

N'ву

Общее количество ВУ с учетом резервных

Nву

Количество выпрямительных устройств

Iвут

Номинальный ток ВУТ

tраз

Время разряда аккумуляторной батареи

Iраз

ток разряда аккумуляторной батареи

Iап

суммарный ток аварийных потребителей, питаемых непосредственно от аккумуляторной батареи

Iао

ток аварийного освещения

расчетная емкость аккумуляторной батареи

Qном

номинальная емкость аккумуляторной батареи

Nак

число аккумуляторов в батарее

Nак доп

допустимое число аккумуляторов в батарее

nак

индексовый номер аккумулятора

Uпmin

минимально допустимое напряжение питания аппаратуры АТС

U

падение напряжения в ТРС (токораспределительной сети)

Uкр

конечное напряжение разряда одного аккумулятора (напряжение конца разряда)

Umпул

действующее значение напряжения пульсаций

Uпmax

максимально допустимое напряжение питания аппаратуры

Uкз

напряжением конца заряда одного аккумулятора

Uн ак

номинального напряжения одного аккумулятора

Uвых АБ

напряжение на выходе аккумуляторной батареи

Iз

ток послеаварийного заряда

Iк.з.

ток контрольного заряда

Pбуф

активная мощность, потребляемая выпрямителями с шин щита переменного тока в буферном режиме от электрической сети или АДЭС

ву

КПД выпрямительного устройства

Iву

расчетный ток нагрузки выпрямительного устройства

Pз

активная мощность от электрической сети или АДЭС на послеаварийный заряд (для резервного ВУТ)

nгр

число групп в батарее

Pк.з.

активная мощность, потребляемая на контрольный заряд аккумуляторных батарей

Pосв

мощность, потребляемая светильниками рабочего освещения

Sст

площадь, занимаемая станцией

Sэпу

площадь, занимаемая ЭПУ

Pтех

суммарная активная расчётная мощность от электросети на технологию

Pдэс

суммарная расчётная мощность, потребляемая от АДЭС

Qбуф

реактивная мощность, потребляемая ЭПУ в буферном режиме

Sтр

полная мощность, потребляемая ЭПУ в буферном режиме, равная мощности силовой трансформаторной подстанции

Qк

реактивная мощность компенсирующих конденсаторов

Ск

емкость компенсирующих конденсаторов

Uс

линейное напряжение сети

fс

частота напряжения сети

Wпотр

потребляемая электрическая энергия за год

l1

cуммарная длина проводки в аккумуляторной

l2

длина плюсовой шины ВУ

l3

длина шины над ВУ

Hвут

ширина одного выпрямителя

Hкв

ширина одного конвертора

lпер1

длина перемычки

lпер2

длина перемычки

Uбат доп

допустимое падение напряжения на батарейной проводке

Uб.к.р

напряжение на батарее в конце разряда

Uкв.мин

минимально допустимое напряжение на входе КВ

U0

падение напряжения на всех аппаратах, включенных в батарейную проводку

Sб.п.доп

допустимая площадь сечения батарейной проводки

коэффициент сопротивления материала проводки

Sфак

фактическое сечение батарейной проводки

Uфак

фактическое падение напряжения в проводке

l

суммарная длина батарейной проводки

Umin фак

минимальное фактическое напряжение на шинах нагрузки

Uкв max

максимальное напряжение на выходе конвертора в конце разряда батареи

Umin

минимально допустимое напряжение на шинах нагрузки

Pн

мощность нагрузки преобразователя

Umin

минимальное амплитудное значение напряжения на первичной обмотке трансформатора (или полуообмотке - для ДСПН)

Uк-э н

напряжение коллектор-эмиттер силового транзистора в режиме насыщения

Uвх мин,

Uвхном

Uвхмак

минимальное, номинальное, максимальное входное напряжение ППН

Umin

минимальное амплитудное значение напряжения на вторичной обмотке трансформатора

Uдр

падение напряжения на дросселе

Rдр

сопротивление обмотки дросселя

Uд

падение напряжения на выпрямительных диодах

Kтр

коэффициент трансформации

Umax

максимальное амплитудное напряжение на вторичной обмотке трансформатора

Umax

максимальное амплитудное напряжение на первичной обмотке трансформатора

U1эф

эффективное значение напряжения на первичной обмотке трансформатора

U2эф

эффективное значение напряжения на вторичной обмотке трансформатора

I2эф

эффективное значение тока во вторичной обмотке трансформатора

I1эф

эффективное значение тока в первичной обмотке трансформатора

I2

амплитудное значение тока вторичной обмотки трансформатора

Pгаб

габаритная мощность трансформатора

ΔВ

диапазон изменения магнитной индукции в сердечнике трансформатора за время рабочего импульса

f

частота работы преобразователя

тр

КПД трансформатора

j

плотность тока в обмотках трансформатора

kс

коэфф-т, учитывающий эффективное заполнение площади поперечного сечения сердечника магнитопровода ферромагнетиком

kм

коэффициент, учитывающего степень заполнения окна сердечника медью обмоток

D

внешний диаметр сердечника трансформатора

d

внутренний диаметр сердечника трансформатора

b

высота сердечника трансформатора

Sст

площадь поперечного сечения магнитопровода

Sо

площадь окна магнитопровода

tu max

максимальная длительность импульса напряжения на обмотках трансформатора

W1

число витков первичной обмотки силового трансформатора

W2

число витков вторичной обмотки силового трансформатора

D

диаметр медных проводников для первичной обмотки

D

диаметр медных проводников для вторичной обмотки

NN1

число параллельных проводов в первичной обмотке трансформатора

NN2

число параллельных проводов во вторичной обмотке трансформатора

SΣ

суммарная площадь поперечного сечения , занимаемая в окне сердечника первичной и вторичной обмотками

S

площадь поперечного сечения, занимаемая первичной обмоткой

S

площадь поперечного сечения, занимаемая вторичной обмоткой

S1из

площадь поперечного сечения провода первичной обмотки с учётом изоляции

S1из

площадь поперечного сечения провода вторичной обмотки с учётом изоляции

ко

коэффициент заполнения окна сердечника обмотками

l

длина провода, необходимая для намотки первичной обмотки

l

длина провода, необходимая для намотки вторичной обмотки

lср в

средняя длина витка при намотке

R1

aктивное сопротивление постоянному току первичной обмотоки

R2

активное сопротивление постоянному току вторичной обмотоки

lср н

средняя длина намоточного слоя

толщина изоляционного каркаса сердечника

Dвн

допустимый (остаточный) диаметр внутреннего отверстия катушки (трансформатора)

ω1сл

число витков в одном слое первичной обмотки трансформатора

коэффициент укладки обмотки трансформатора

ω2сл

число витков в одном слое вторичной обмотки трансформатора

D1из

диаметр провода с изоляцией первичной обмотки

D2из

диаметр провода с изоляцией вторичной обмотки

N1

число слоёв первичной обмотки трансформатора

H1

толщина первичной обмотки трансформатора

H2

толщина вторичной обмотки трансформатора

1

толщина межслойной изоляции при намотке первичной обмотки трансформатора

2

толщина межслойной изоляции при намотке вторичной обмотки трансформатора

Hобм

внутренняя толщина всех обмоток трансформатора

св

толщина изоляции сердечника по внутренней стороне трансформатора

из

толщина наружной изоляции трансформатора

Dо

действительный диаметр окна катушки трансформ.

P

потери мощности в меди первичной обмотке трансформатора

P

потери мощности в меди вторичной обмотке трансформатора

Pм

суммарные потери в меди в обеих обмотках трансформатора с учетом изменения сопротивления при увеличении температуры

Тдоп

максим. допуст. температура материала сердечника

Pуд

удельные потери в магнитопроводе трансформатора

Т

температура сердечника трансформатора

Pст

потери в сердечнике трансформатора на его перемагничивание

масса сердечника трансформатора

PΣ

суммарные потери мощности в трансформаторе

Sохл

площадь поверхности охлаждения трансформатора

τ

температура перегрева трансформатора

αм

коэффициент теплоотдачи трансформатора

ω

круговая частота пульсаций тока (напряжения)

Сн

емкость выходного конденсатора

Проект 1

№ вар

Параметры ЭПУ

Параметры ППН

Iчнн А

L1

м

L2

м

Тип

схемы

Uн В

Iн А

fк кГц

Кпул

%

1

300

3

5

ОПНП

5

2

20

2

2

300

3

5

ОПНО

5

2

50

2

3

350

3,5

6

ОПНП

9

3

20

2

4

350

3,5

6

ОПНО

12

3

20

2

5

350

4

7

ОПНП

9

3

100

2

6

350

4

7

ОПНО

9

3

100

2

7

400

5

7

ОПНП

5

3

30

2

8

400

5

8

ОПНО

24

3

30

2

9

450

5

8

ОПНП

9

0.5

200

2

10

450

6

9

ОПНО

9

5

50

2

11

450

6

9

ОПНП

12

1

50

2

12

450

6

9

ОПНО

12

5

50

2

13

500

7

10

ОПНП

12

5

20

2

14

500

7

10

ОПНО

12

5

100

2

15

500

7

10

ДПН

24

2

30

2

16

520

8

10

ДПН

24

1

25

0.2

17

520

8

10

ДПН

24

1

25

2

18

550

8

10

ДПН

5

1

35

2

19

550

8

10

ДПН

9

1

35

2

20

550

8,5

12

ДПН

12

0.5

50

2

21

550

8,5

12

ДПН

12

5

50

2

22

600

10

15

ДПН

12

10

20

2

23

630

10

15

ДПН

24

5

25

0.1

24

630

10

17

ДПН

24

5

25

2

25

650

12

17

ДПН

24

15

50

2

26

650

12

18

ДПН

24

15

20

2

Примечание

1.Во всех вариантах: тип АТС - электронная, номинальное напряжение на шинах постоянного тока - (600,5)В.

2. При проектировании предусмотреть наличие помещения аккумуляторной и выбирать аккумуляторы с жидким электролитом.

3.Конструктивный расчет трансформатора ППН (преобразователя постоянного напряжения) производится на ЭВМ.

4.Типы схем импульсных преобразователей напряжения с широтно-импульсной модуляцией следующие: ОПНП, ОПНО - однотактный преобразователь напряжения с прямым и обратным включением диода, ДПН - двухтактный преобразователь напряжения со средней точкой трансформатора.