Заряд аккумуляторной батареи

Определяем величину теплового потока катушки-сердечник:

 

 

Определяем тепловое сопротивление катушки от максимально нагретой области до гильзы:

 

 

Определяем величину теплового потока от сердечника к катушке:

 

 

Определим величину максимального превышения температуры катушки:

 

 

Определяем величину среднего перепада температуры в катушке:

 

 

Определим среднеобъемное превышение температуры катушки:

 

 

Определяем максимальную и среднею температуры проводов обмотки:

 

 

На основании проведенного расчета видно, что принятые в расчете провода первичной обмотки марки ПЭВ-2 с предельно допустимой температурой +1050 С могут быть использованы в данном трансформаторе, при этом трансформатор прослужит не менее 20-30 лет. Расчет для проводов вторичной обмотки не проводился т.к. марка провода ПСД имеет предельную температуру +1550 С.

Определяем активные сопротивления обмоток: при

Удельное сопротивление медного провода -

 

при

 

Определим полное активное сопротивление двухобмоточного трансформатора, приведенного к его первичной обмотке:

 

 

Определим индуктивное сопротивление двухобмоточного трансформатора:

Среднегеометрические расстояния сечения обмоток от своих зеркальных изображений(стр.191):

 

 

Среднегеометрическое расстояние между сечениями обмоток:

 

 

Для простейшего расположения обмоток kc- коэффициент учитывающий влияние стального стержня на индуктивность рассеяния рассчитывается по формуле:

 

 

Определяем относительное значение активной и индуктивной составляющей падения напряжения:

 

 

Определяем КПД трансформатора:

 

(было принято 95%)

 

Определяем полное падение напряжения в трансформаторе при :

 

 

 

3. ВЫБОР СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

 

Способом управления выберем вертикальный способ управления. Анодные напряжения тиристоров через синхронизатор (С) подаются на вход генератора пилообразного напряжения ГПН1 строго в течение полупериода напряжения (0–π), который в течение этого полупериода формирует линейно-возрастающее напряжение (пилообразное напряжение). Также с синхронизатора (С) подается напряжение на вход ГПН2 , но строго в течение полупериода напряжения (π-2π), который в течение этого полупериода формирует линейно-возрастающее напряжение, такое же как и на ГПН1. Стркутурная схема системы управления приведена на рис. 5.

Эти напряжения поступают на схему сравнения (компаратор К), где происходит сравнение пилообразного напряжения с напряжением управления Uу. В момент равенства этих величин формируется импульс Uк, который запускает формирователи импульсов управления ФИУ1 и ФИУ2 для управления тиристорами Т1 и Т2 соответственно. Меняя уровень напряжения управления Uу от нуля до амплитудного значения пилообразного напряжения, линейно изменяем угол включения тиристоров (угол управления) в диапазоне от до π- . Диаграммы напряжений и токов приведены на рис.6.

 

Рис.5. Стркутурная схема системы управления.

 

Для стабилизации тока заряда аккумулятора дополним систему управления контуром обратной связи. С датчика тока ДТ сигнал обратной связи идет на преобразователь сигналов (ПС), на которой в свою очередь подается ток уставки. Преобразователь сигналов обрабатывает два входных сигнала и формирует напряжения управления для компаратора К.

 

Рис.6. Диаграммы напряжений и токов.

 

 

4. СИСТЕМА ЗАЩИТЫ

 

В качестве системы защиты воспользуемся полуволновым устройством защиты. Система защиты приведена на рис.7.

 

Рис.7. Система защиты.

заряд аккумуляторная батарея ток

На этой схеме ДТМ – диодно-тиристорный мост, работающий с системой управления (СУ). Потенциометром Rу можно регулировать уровень напряжения управления от нуля до максимального значения, определяемого амплитудой пилообразного напряжения, при котором система управления полностью запирается и формирование импульсов управления не происходит. ДТ – датчик тока, регистрирующий значение тока. ПУ – пороговое устройство, служащее для отсечки сигнала с датчика тока при номинальных режимах работы преобразовательного устройства. В случае возникновения аварийного режима с датчика тока сигнал поступает на пороговое устройство, включающее тиристор защиты Т5, который в свою очередь подаёт на вход системы управления запирающее напряжение, действием которого формирование импульсов управления прекращается. После чего закрываются тиристоры, и последующее их открытие не происходит.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В данной курсовой работе был реализован источник питания для заряда аккумуляторной батареи. Ток заряда был реализован при помощи тиристорного моста. Такая схема позволила уменьшить мощность, а, следовательно, и габариты трансформатора.

Также была реализована структурная схема управления тиристорным мостом на основе вертикального способа управления.

Разработанная система защиты, удовлетворяет данную схему быстродействием при КЗ на нагрузке.

Отсутствие сглаживающих фильтров в данной схеме повышают ее надежность и уменьшают экономические показатели.

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Петрович  В.П. Силовые преобразователи электрической  энергии. Учебное пособие. – Томск: Изд. ТПУ, 2000.-154с.

2. Белопольский  И.И. Расчет трансформаторов и  дросселей малой мощности. – М.: Энергия., 1973 – 399 с.

3. Т.Н. Калайда. Химические источники электрической энергии для летательных аппаратов. – Ленинград: ЛВИКА им. А. Можайского., 1965-268 с.