Порядок розрахунку.

Завдання на КП з дисципліни АТП та В.

Розрахунок блоку живлення автоматизованої системи управління.

В склад автоматизованих систем входить, окрім основного обладнання, додаткове обладнання. Додатковим обладнання є з’єднувальні провода, кабелі, щити, пульти, трубні проводки, виконавчі елементи, блоки живлення та інше.

Призначення блоку живлення: забезпечення стабілізованої напруги постійного струму живлення системи автоматичного регулювання відповідної технологічної величини через блок керування та тиристорний безконтактний пусковий апарат.

За даними таблиці 1 виконати розрахунок блоку живлення.

Таблиця 1

№

Назва величини

Умовні познач.

Один. вимір.

Варіанти

Напруга живлення

U1

В

Вихідна напруга

UВИХ

В

Струм через резистор

І0

мА

Частота напруги

ƒ

Гц

Допустимий коефіцієнт пульсації

Кп

%

0,1

0,05

0,12

0,11

0,15

0,2

0,08

0,18

0,21

0,19

Вихідні дані:

Напруга живлення блока: U₁ = 220 В

Вихідна напруга блока живлення: U_ВИХ = 24 В

Струм через резистор навантаження: І₀ = 500мА

Частота напруги живлення: ƒ = 50 Гц

Допустимий коефіцієнт пульсації: К_п = 0,1%

Схема випрямляча – мостова діодна.

Порядок розрахунку.

Розрахунок знижувального трансформатора.

Знаходимо опір трансформатора ТV для мостової схеми випрямляча за формулою:

(1)

де U₀ - напруга на вході фільтру, що обчислюється за формулою:

(2)

де К₃ - коефіцієнт запасу,що дорівнює (1,14÷15).

Приймаемо К₃ = 1,39 тоді:

Для вибору діодів VD1÷VD4 випрямляча знаходимо для мостової схеми зворотну напругу U_зв та струм що проходить через діоди за формулами:

(3)

(4)

Вибираємо діоди 27Б з U_зв = 100 В, у яких I_ср = 300 мА та R_i = 2 Ом

Знаходимо напругу на вторинній обмотці трансформатора за формулою:

(5)

Знаходимо струм в обмотках трансформатора за формулою:

(6)

(7)

Підставивши числові значення маємо:

Визначаємо габаритну потужність трансформатора, яка для двох періодної мостової схеми визначається за формулою:

(8)

Знаходимо добуток площі перетину осердя трансформатора Q_с на
площу вікна осердя Q_в, яка в залежності від марки дроту обмотки
дорівнює:

для дроту ПЕЛ, який ми обрали:

(9)

За довідником для значення (Q_c ∙ Q_в) вибираємо для осердя трансфор­матору пластини Ш - подібні, типу Ш-25 з Q_в = 15 см², шириною середнього стержня a = 2,5 см², висотою вікна h = 6 см та шириною вікна в = 2,5 см.

При цьому:

(10)

Визначаемо необхідну товщину пакету так:

(11)

відношення:

Якщо це відношення виходить за межі (1 ÷ 2), то слід брати інший тип пластин i дріт. В нашому випадку дріт ПЕЛ і пластини підходить.

Знаходимо число витків (w) та товщину дроту (d) первинної та вторинної обмоток трансформатора таким чином:

(12)

(13)

(14)

(15)

приймаємо: d₁ = 0,26 мм; d₂ = 0,56 мм.

Розрахунок фільтру.

Знаходимо ємність конденсатора C1 на вході фільтру за формулою:

(16)

Беремо два електролітичні конденсатори по 200 мкФ, при цьому

С₀ = 400 мкФ, номінальна напруга конденсаторів буде дорівнювати:

(17)

Визначаємо коефіцієнт пульсації випрямленої напруги на вході фільтру за формулою:

(18)

Необхідний коефіцієнт згладжування фільтру буде дорівнювати:

(19)

Так як q > 25, а I₀ > 20 мА, то беремо двох ланковий LC – фільтр.

Коефіцієнт згладжування однієї ланки визначаємо зо формулою:

(20)

Знаходимо індуктивність фільтру L1, L2 з добутку:

(21)

Задаємося емністю С_ф так, щоб індуктивність дроселя не перевищувала 5÷10Гн.

Приймаемо С_ф = 30 мкФ, тоді:

(22)

Визначаємо кількість витків (w) дроселю (L_ф ) фільтру та діаметр його дроту (d) таким чином:

(23)

де l - повна довжина щілини в осерді.

Приймаємо l = 1 мм, тоді:

(24)

приймаємо:

Знаходимо перетин осердя (Q_c) та перетин обмотки (Q_w) за формулами:

(25)

(26)

По добутку:

^, (27)

за довідником вибираємо пластини типу Ш-19 з перетином вікна

Q_в = 2×N см² = 4,02 см²

Дата добавления: 2015-07-11