Содержание
| Задание к дипломному проекту | 2 | |
| Введение | 6 | |
| 1 | Электропитающие устройства АТС | 9 |
| 1.1. | Электрические машины постоянного тока | 9 |
| 1.2. | Электрические машины переменного тока | 9 |
| 1.3. | Трансформаторы | 10 |
| 1.4. | Источники вторичного питания | 11 |
| 1.5. | Вентили | 12 |
| 1.6. | Аккумуляторы | 14 |
| 1.7. | Выпрямители | 14 |
| 1.8. | Преобразователи постоянного тока | 22 |
| 1.9. | Электохимические элементы | 23 |
| 1.10. | Непосредственные преобразователи энергии | 24 |
| 1.10.1. | Термоэлектрические генераторы | 24 |
| 2. | ВУТ | 26 |
| 2.1. | Технические данные | 27 |
| 2.2. | Силовая часть | 33 |
| 2.3. | Система управления | 35 |
| 2.4. | Конструкция | 38 |
| 3. | Управляемые выпрямители на тиристорах | 40 |
| 3.1. | Тиристоры | 42 |
| 4. | Расчет управляемого выпрямителя на тиристорах | 53 |
| 5. | Экология | 61 |
| 5.1. | Защита от воздействия электромагнитного поля промышленной частоты | 61 |
| 5.2. | Защита от радиоактивных излучений | 64 |
| 6. | Охрана труда | 68 |
| 6.1. | Санитарные нормы | 68 |
| 6.2. | Организация рабочего места | 69 |
| 6.3. | Освещение рабочего места | 71 |
| 6.4. | Электробезопасность | 74 |
| 6.5. | Шум и вибрация | 77 |
| 6.6. | Микроклимат рабочей зоны | 80 |
| 6.7. | Пожарная безопасность | 80 |
| 6.8. | Особенности тушения пожара в электроустановках | 82 |
| 6.8.1. | Огнетушители | 83 |
| 6.9. | Защита от воздействия электромагнитного поля | 85 |
| 6.10. | Режим работы | 88 |
| 7. | Экономика | 90 |
| 7.1. | Экономическое обоснование внедрения тиристорного выпрямителя типа ВУТ | 90 |
| 7.2. | Капитальные вложения | 90 |
| 7.3. | Эксплуатационные расходы | 92 |
| 7.4. | Прибыль | 93 |
| Литература | 96 |
Введение
Курс «Электропреобразовательные устройства РЭС» является одной из первых инженерных дисциплин специальности «Радиотехника», обеспечивающей подготовку радиоинженера в области силовых радиоэлектронных устройств, входящих в комплекс радиоэлектронных средств (РЭС) различного назначения.
Особенностью курса является то, что радиоинженеру независимо от его узкой специализации приходится не только выбирать, но и проектировать силовые устройства РЭС, такие, как стабилизирующие источники вторичного электропитания (ИВЭП) и их функциональные звенья (стабилизаторы напряжения и тока, преобразователи напряжения и т. д.).
Изучение этих общих для РЭС различного вида устройств, которые не связаны с формированием, усилением и обработкой колебаний радиочастоты, а служат для обеспечения работоспособности функциональных звеньев системы, решающих радиотехнические задачи, и составляет содержание курса «Электропреобразовательные устройства РЭС».
Круг электрических преобразователей, используемых в радиоэлектронике, достаточно широк. Так, электрический выпрямитель применяется для преобразования энергии переменного электрического тока, потребляемой от сети, в энергию постоянного электрического тока, требующуюся для питания РЭС. Преобразователи энергии постоянного электрического тока в энергию переменного тока называют инверторами. Устройства, питающиеся от сети постоянного тока и создающие на своем выходе также постоянный ток, но с другим напряжением, называют преобразователями напряжения (конвертерами). На переменном токе аналогичную задачу решают с помощью трансформаторов.
Когда необходимо поддержание постоянства выходного напряжения (тока), применяют стабилизаторы напряжения (тока). Используют как стабилизаторы постоянного напряжения (тока), так и стабилизаторы переменного напряжения (тока).
Преобразователями электрической энергии в механическую являются электрические двигатели, которые в радиотехнике позволяют осуществить перемещение антенн, а также настройку узлов РЭС и др. Обратное преобразование механической энергии в электрическую происходит в электрических генераторах, которые в некоторых радиоэлектронных системах являются первичными источниками электрической энергии для электропитания входящих в данную систему средств.
Характеристики электропреобразовательных устройств отражаются на характеристиках самих РЭС. Прежде всего, это относится к массогабаритным показателям (часто ИВЭП составляют до 60 % массы и объема аппаратуры), а также к надежности функционирования. Неисправности или неправильная работа источника приводят к полному отказу в работе РЭС. Именно по этим причинам проектирование источников вторичного электропитания проводят радиоинженеры.
Важными являются также и вопросы электромагнитной совместимости электропреобразовательных устройств с РЭС как той системы, в которой они используются, так и с РЭС других систем, работающих одновременно с первой.
Целью настоящего курса является ознакомление студентов с принципами построения эффективных преобразовательных устройств и методами проектирования их основных узлов с учетом конкретных требований к РЭС.
Количественный рост различных радиоэлектронных устройств и устройств связи, все более широко применяющихся в различных отраслях народного хозяйства, связан с увеличением потребляемой суммарной мощности источников электропитания. Разработка и создание рациональных источников электропитания становится актуальной проблемой.
Рассмотрение начинается с электрических машин и трансформаторов, так как они широко применяются в аппаратуре предприятий связи.
В главах, посвященных источникам вторичного электропитания, рассмотрена их работа, даны структурные схемы, а также расчетные соотношения для отдельных функциональных узлов. Подробно разобраны проблемы проектирования источников вторичного электропитания и приведены расчеты выпрямителей (на емкостную и индуктивную нагрузку), стабилизаторов параметрического и компенсационного типов на полупроводниковых приборах.
В разделе по электрохимическим источникам питания рассмотрены принципы действия гальванических элементов и аккумуляторов. Для преобразователей энергии приведены технические данные. Описание организации электроснабжения и особенностей распределения энергии, передающих и приемных радиоцентров, а также оборудования подстанций включает необходимый иллюстративный материал.
Защита источников вторичного электропитания в настоящее время приобретает важную роль из-за использования в них полупроводниковых приборов, весьма чувствительных к перегрузкам. Поэтому большое внимание уделено способам и схемам защиты источников вторичного электропитания.
1.1. Электрические машины постоянного тока.
Электрические машины, используемые в технике связи, при всем их разнообразии подразделяются на две группы:
1)генераторы - электрические машины, с помощью которых вырабатывается электрическая энергия;
2)двигатели - электрические машины, с помощью которых электрическая энергия преобразуется в механическую.
Принцип действия электрического генератора основан на законе электромагнитной индукции, который формулируется так: «При всяком изменении магнитного потока, пронизывающего проводящий контур, в этом контуре наводится электродвижущая сила (ЭДС)». Использование этой ЭДС позволяет преобразовывать механическую энергию в электрическую.