Расчет блока синхронизации

Курсовой проект по предмету электрические и электронные аппараты

на тему:

«Расчет и проектирование управляемого выпрямителя»

Вариант № 9

Выполнил: ст.гр. ТВ-31

Бейсов Ф. Х.

Проверил:

Доц. Климкин К. А.

Астрахань 2013

Введение

Целью данного курсового проекта является разработка и расчет системы фазоимпульсного управления тиристором (СИФУ). На современном этапе тиристорное управление широко используется в приборах и агрегатах, выпускаемых промышленностью. Наиболее широкое применение такие системы нашли в корабельных системах управления электронным вооружением судов из-за своей простоты в изготовлении и обслуживании, а также из-за своей неприхотливости к условиям внешней среды.

Данный курсовой проект является попыткой разработать дееспособную схему вышеназванной системы.

Исходные данные для расчёта устройства.

Краткое описание работы СИФУ.

Структурная схема одного из вариантов системы импульсно – фазового управления тиристором приведена на рис. 1. На нем приняты следующие обозначения:

Назначение СИФУ заключается в формировании на его выходе в определенный момент времени и при определенных условиях управляющего сигнала заданных параметров.

В рассматриваемой системе принят вертикальный способ формирования сигнала. ГПН генерирует напряжение пилообразной формы определенных параметров. С выхода ГПН напряжение подается на один из двух входов компаратора напряжений. На другой вход подается постоянное напряжение, называемое опорным.

Рис. 1

С выхода компаратора сигнал поступает на ФУС, который необходим для генерирования управляющего сигнала требуемых параметров. Он дает возможность реализовать гальваническую развязку системы управления и силовой цепи тиристора.

Компаратор предназначен для сравнения двух входных напряжений, причем, в момент их равенства (τ_Р) происходит дискретное изменение уровня выходного напряжения компаратора. То есть на его выходе может быть напряжение одного из двух уровней: высокого или низкого.

Все блоки СИФУ питаются от специального источника питания.

Расчет системы управления

Расчет блока синхронизации.

Блок синхронизации должен выдавать опорный соответствующих параметров сигнал, запускающий ГПН. Появление опорного сигнала должно происходить в момент перехода величины напряжения сети через ноль от отрицательного к положительному значению. Фронт опорного сигнала (синхроимпульса) должен быть крутым, обеспечивая надежное функционирование последних блоков СИФУ.

Одним из существенных требований к БС является обеспечение гальванической развязки цепей управления СИФУ от питающей сети. Наиболее распространенным является трансформаторный способ разделения цепей со стороны входа БС.

На рисунке 3 приведена принципиальная схема одного из вариантов БС.

Описание работы схемы.

Гальваническая развязка блока с силовой цепью осуществляется маломощным трансформатором Т1. Для исключения сбоев в работе СИФУ при наличии значительных искажений напряжения силовой цепи, что вероятно в судовых условиях, в схеме применен пассивный RC – фильтр. Этот фильтр обеспечивает нормальное функционирование СИФУ при провалах напряжения сети. Подаваемое после фильтра на инвертирующий вход операционного усилителя ОУ1 напряжение ограничивается сверху и снизу диодными ограничителями VD1, VD2.

Рис.2

Выбор трансформатора Т1,Т2

Исходя из значений напряжения питающей сети и ее частоты выбираем [1] трансформатор серии ТПП-209-127/220-50 с электрическими параметрами.

К=U₂/U₁=10/127

U_{2реальн}=К*U_с=10/127*100=7,8 В, где U_с-напряжение в нагрузке, принимаемое за напряжение в сети

Выбор диодов VD1 и VD2.

Выбираем маломощные диоды марки Д223-кремниевый. Электрические параметры: