Ветрогенераторы отчет по практике МТИ. Отчет готовый. Отчет по производственной практике в период с октября 201 г г. по
 Скачать 351.97 Kb.
|
1 2 Выбор контроллера При среднем уровне заряда аккумуляторных батарей 560 Вт/ч за интервал 8-9 часов ветровой генератор сможет выработать около 5000 Ватт. В ветреные дни этот показатель может увеличиться как минимум в два раза, поэтому за тот же период времени может быть выработано 10000 Ватт. На элементной базе, аналогичной применявшейся в описанном выше линейном стабилизаторе, можно построить импульсный стабилизатор напряжения. При таких же характеристиках он будет обладать значительно меньшими габаритами и лучшим тепловым режимом. При первом включении, когда конденсатор С4 разряжен и к выходу подключена достаточно мощная нагрузка, ток протекает через ИС линейного стабилизатора DA1. Вызванное этим током падение напряжение на R1 отпирает ключевой транзистор VT1, который тут же входит в режим насыщения, так как индуктивное сопротивление L1 велико и через транзистор протекает достаточно большой ток. Падение напряжения на R5 открывает основной ключевой элемент – транзистор VT2. Ток, нарастающий в L1, заряжает С4, при этом через обратную связь на R8 происходит запирание стабилизатора и ключевого транзистора. Энергия, запасенная в катушке, питает нагрузку. Когда напряжение на С4 падает ниже напряжения стабилизации, открывается DA1 и ключевой транзистор. Цикл повторяется с частотой 20-30 кГц. Цепь R3, R4, С2 задаст уровень выходного напряжения. Его можно плавно регулировать в небольших пределах, от Uст DA1 до Uвх. Однако если Uвых поднять близко к Uвх, появляется некоторая нестабильность при максимальной нагрузке и повышенный уровень пульсации. Для подавления высокочастотных пульсаций на выходе стабилизатора включен фильтр L2, С5. Схема достаточно проста и максимально эффективна для данного уровня сложности. Все силовые элементы VT1, VT2, DA1 снабжаются небольшими радиаторами. Входное напряжение не должно превышать 30 В, что является максимальным для стабилизаторов КР142ЕН8. Выпрямительные диоды применять на ток не менее 3 А, например КД201Б. Выбор инвертора Выбор инвертора производится исходя из пиковой мощности энергопотребления стандартного напряжения 220В, 50Гц. Существует два режима работы инвертора. Первый режим – это режим длительной работы. Данный режим соответствует номинальной мощности инвертора. Второй режим – это режим перегрузки. В данном режиме большинство моделей инверторов в течении нескольких десятков минут (до 30) могут отдавать мощность в 1,5 раза больше, чем номинальная. В течении нескольких секунд большинство моделей инверторов могут отдавать мощность в 2,5-3,5 раза большую чем номинальная. Сильная кратковременная перегрузка возникает, например, при включении холодильника. Как правило, мощность инвертора примерно равна расчетной мощности ВЭУ. Для максимального потребления электроэнергии в пиковые моменты до 250 Вт, можно установить инвертор 300 ВА. Он сможет обеспечить постоянную нагрузку до300 Вт и кратковременную нагрузку до 350 Вт . Устройство предназначено для питания аппаратуры, рассчитанной на переменное напряжение 220 В частотой 50 Гц, от аккумуляторной батареи напряжением 12 В. Основные технические характеристики инвертора. Входное напряжение, 10... 15В. Пределы изменения выходного напряжения при изменении входного напряжения и мощности нагрузки, 215...230В. Максимальная мощность нагрузки, 350 Вт . Устройство содержит задающий генератор на микросхеме DA1, стабилизатор его питания (DA2), разрядные полевые транзисторы VT1-VT4, мощные транзисторы VT5 и VT6, коммутирующие ток в первичной обмотке трансформатора Т1, узел защиты по току на реле К1 узел стабилизации выходного напряжения на микросхеме DA3. Генератор вырабатывает прямоугольные импульсы с частотой около 50 Гц с защитными паузами, исключающими одновременное открывание коммутирующих транзисторов VT5 и VT6. Когда на выходе Q1 (или Q2) появляется низкий уровень, открываются транзисторы VT1 и VT3 (или VT2 и VT4), вызывая быструю разрядку затворных емкостей, а значит, и форсированное закрывание транзисторов VT5 и VT6. Собственно преобразователь собран по двухтактной схеме и особенностей не имеет. Рассмотрим более подробно работу узла стабилизации выходного напряжения. Если напряжение на выходе преобразователя по какой-либо причине превысит установленное значение, напряжение на резисторе R12 превысит 2,5 В, ток через стабилизатор DA3 резко возрастет. Это, в свою очередь, вызовет освещение фотодиода оптрона U1 и появление сигнала высокого уровня на входе FV (вывод 2) микросхемы DA1. Ее выходы Q1 и Q2 переключатся в состояние низкого уровня, транзисторы VT5 и VT6 быстро закроются и ток в полуобмотках 1.1 и I.2 состояние с появлением на ее выходах противофазных импульсов. Реле узла токовой защиты –специальное(т. е. не серийное). Обмотка реле содержит 1 -2 витка (подбирают исходя из необходимого тока срабатывания защиты) изолированного провода, рассчитанного на протекание тока 20...30 А. Провод наматывают на корпусе геркона КЭМ2 или любого другого с замыкающими контактами. В устройстве также имеется узел защиты по току, собранный на реле К1. Для токовой защиты инвертора применено специальное реле, изготовленное на базе геркона КЭМ-2. Технические данные геркона КЭМ-2 приведены в таблице 4.1./10/
Таблице 4.1 Технические данные геркона КЭМ-2. Для обеспечения его срабатывания необходима МДС F=65A. Считая ток срабатывания известным (Iср=30А), определим число витков обмотки реле, W. W =  , (4.10)где W- число витков, шт; F- максимальное МДС срабатывания, А; Iср- ток срабатывания, А. Если Iср=20…30А, то W =  ≈3,25…2,2 Витка.Можно принять W=3 витка. В основе расчёта магнитной цепи геркона лежит закон полного тока:  где H- вектор напряжённости магнитного поля; d- длина пути интнгрирования. Учитывая, что в данном случае обмотка наматывается на корпус геркона, можно принять, что L- это длина баллона, и  [11], если обмотку располагать так, чтобы контакты были на осевой линии обмотки в её центре. Если обмотка находится на торце баллона, то напряжённость H уменьшится почти в 2 раза. Таким образом перемещая обмотку вдоль баллона, можно в некоторых пределах отрегулировать чувствительность реле. Если же выходное переменное напряжение по какой-либо причине снизится, освещение фотодиода оптрона прекратится, микросхема DA1 перейдет в активное ток, протекающий через обмотку реле, превысит установленное значение, замкнутся контакты геркона К 1.1. На входе FC (вывод 1) микросхемы DA1 появится высокий уровень и выходы микросхемы переключатся в состояние низкого уровня, вызывая быстрое закрывание транзисторов VT5 и VT6 и резкое уменьшение потребляемого тока. После этого, несмотря на то что контакты геркона К1.1 будут разомкнуты, микросхема DA1 останется в заблокированном состоянии (низкий уровень на выходах). Для запуска преобразователя необходим перепад напряжения на входе IN (вывод 3) DA1, что достигается либо кратковременным отключением питания, либо кратковременным замыканием конденсатора С1 Для этого можно установить кнопку без фиксации, контакты которой подключить параллельно конденсатору С1 (на схеме рис. 1 не показана). Поскольку выходное напряжение - меандр, для его сглаживания и приближения к синусоидальной форме установлен конденсатор С8. Светодиод HL1 выполняет функцию индикатора наличия выходного напряжения преобразователя. Трансформатор Т1 выполнен на основе промышленного ТС-180 от блока питания лампового телевизора. Все его вторичные обмотки удаляют, а сетевую на напряжение 220 В оставляют. Она служит выходной обмоткой преобразователя. Полуобмотки 1.1 и I.2 наматывают проводом ПЭВ-2 1,8. Они содержат по 35 витков. Начало одной обмотки соединяют с концом другой и получают среднюю точку первичной обмотки. Детали устройства, кроме трансформатора Т1, диодного моста VD4 и конденсатора С8, расположены на односторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5...2 мм, чертеж которой показан на рис. 2. Транзисторы VT5, VT6 впаяны в плату и привинчены через слюдяные прокладки к металлической пластине размерами 40x30 мм, служащей теплоотводом. Винты, крепящие транзисторы, изолированы от пластины фторопластовыми трубками и стеклотекстолитовыми шайбами. Выводы обмоток I припаяны к контактным лепесткам, привинченным к фланцам транзисторов. Ниже на приведённом рисунке 4.3, показана схема расположение деталей на печатной плате и её габаритные размеры  Рисунок 4.3 Показана схема расположение деталей на печатной плате. Сечение токоведущих дорожек, по которым протекает большой ток, увеличивают напаиванием на них дополнительных проводников и валиков из припоя. Подбором резистора R3 устанавливают необходимую частоту выходного напряжения преобразователя, а подбором резистора R12 - амплитуду выходного напряжения, равную 215...220 В, при минимальном питающем напряжении (10 В). 5.План выполнения автоматизации В качестве контролирующего устройства используется реле контроля напряжения марки РКН-1-1-15 АС220В УХЛ2 , которое позволяет автоматически контролировать наличие напряжения в централизованной сети и при его отключении, переходить на резервный источник питания. Реле предназначено для защиты электрооборудования от работы на пониженном или повышенном напряжении из-за неполадок в сети. Питание реле осуществляется от контролируемого напряжения, отдельного напряжения питания не требуется. Технологические характеристики реле приведены в таблице 5.1.
Таблица 5.1. Основные технические данные реле контроля напряжения. Реле устанавливается на монтажную шину DIN EN 50022 с передним подключением проводов питания коммутируемых электрических цепей. Конструкция клемм обеспечивает надежный зажим проводов сечением до 2,5 кв. м. На лицевой панели расположены: сверху регулятор верхнего порога срабатывания, снизу регулятор нижнего порога срабатывания, а между ними – регулятор установки задержки времени срабатывания, а также индикатор включения напряжения питания «U» (зеленый) и индикатор срабатывания встроенного электромагнитного реле «R» (зелёный). Окружающая среда – взрывобезопасная, не содержащая пыли в количестве, нарушающем работу реле, а так же агрессивных газов в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию. Вибрация мест крепления реле с частотой от 1 до 100 Гц при ускорении до 9,8 м/с². Воздействие по сети питания импульсных помех амплитудой, не превышающей двойную величину номинального напряжения питания и длительностью не более 10 мкс. Воздействие электромагнитных полей, создаваемых проводом с импульсным током амплитудой до 100 А, расположенным на расстоянии не менее 10 мм от корпуса реле. Диаграмма работы реле представлена на рисунке 5.2. При подаче питания, если установлена задержка срабатывания и напряжение сети находится в диапазоне между верхним и нижним установленными порогами напряжения, встроенное электромагнитное реле включится по окончании отсчета времени задержки t, если она установлена. При этом контакты реле 11-14 замыкаются и включается индикатор «R». Если напряжение в сети стало больше верхнего порога или меньше нижнего, встроенное электромагнитное реле выключается по окончании отсчета времени задержки срабатывания (контакты 11-12 замыкаются). Когда контролируемое напряжение возвращается в норму, реле включается по окончании задержки срабатывания.  Рисунок 5.2. Работа реле контроля напряжения. ЗАКЛЮЧЕНИЕ По моему мнению, практическая работа студентов помогает углубить, закрепить и приобрести те навыки и качества как человеческие, так и профессиональные, которые возможно получить только во время практической деятельности. В процессе прохождения практики я научилась работать с профессиональным оборудованием, закрепила знания, полученные в процессе обучения в университете, а также научилась работать в коллективе. Я проанализировала деятельность предприятия, на котором я проходила практику по технологии отраслевого производства и сделала вывод, о том, что есть возможны пути усовершенствования деятельности фирмы. Одним из важнейших факторов повышения эффективности производства на предприятии является обеспеченность его основными фондами в необходимом количестве. В заключении хотелось бы отметить, что Камчатская энергосистема изолирована от единой энергетической системы России, а в самой системе имеется большое количество локальных изолированных энергоузлов, поэтому тот вклад , что вносит ТОО Нургасыр в строительство и монтаж систем, очень велик В энергосистеме нет маневренных энергоисточников, все электростанции являются базовыми. Более 90% потребностей энергосистемы в топливе покрывается за счет привозного мазута и дизельного топлива. Среди факторов, осложняющих функционирование энергетики – трудные природно-климатические условия региона (циклоны, землетрясения, ветровые нагрузки, гололедообразование). В ходе практики рассматривается вся последовательность действий инженера от постановки задачи до получения результата. При этом большое внимание уделяется задачам моделирования процессов при анализе устойчивости энергосистем. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 1. Устав ТОО Нургасыр 2. Илюшенко М.П.Организация документооборота // Делопроизводство. – 1998. – №1. – С. 51-57. 3. Грушенко В.И., Лаврова Е.В. Программа и методические указания по прохождению практики по технологии отраслевого производства для студентов специальности 080502 «Экономика и управление на предприятии (по отраслям)». ВПО «СИБП», 2006. – 24с. 3. Ильина Е.Н. Организация деятельности. М-2008 4. Должностная инструкция предприятия 5. Организация, планирование, управление деятельностью промышленных предприятий: учебник для вузов. / С.Е. Каменипера, Ф.М. Русинова М.: Высшая школа, 1984, стр. 335. 6. Паркинсон, С. Нортког, Рустомжи М.К. Искусство управления. Лениздат, 1992. Правила устройства электроустановок. 7-е изд. М.: Энергосервис, 2011г. 2. Белов А.В., Коровин Ю.В. Устойчивость электрических систем: Учебное пособие. 2010. – 137 с. 3. Бугров В. Г. - Электромеханические переходные процессы в системах электроснабжения: учебное пособие для специальности 100400 "Электроснабжение". - Тверь: ТГТУ, 2005. - 115 с. 4. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах. – М.: Высшая школа. 1970. 5. Веников В.А. Теория подобия и моделирования (применительно к задачам электроэнергетики). Изд. 2-е, доп. и перераб. – М.: Высшая школа, 1976. – 479 с. 6. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах. – М.: Высшая школа, 1978. – 536 с. 7. Веников В.А. Переходные электромеханические процессы в электрических системах, М.: Энергия, 1985. 8. Электрические системы. Математические задачи энергетики. Изд.2-е, доп. и перераб./В.А. Веников, Э.Н. Зуев, И.В. Литкенс и др. /Под ред. В.А. Веникова – М.: Высшая школа, 1981. – 288 с. 9. Электротехнический справочник. Т.2. Под общей ред. П. Г. Грудинского и др. Москва. Энергия, 1975. 10. Гуревич Ю.Е., Либова Л.Е., Окин А.А. Расчеты устойчивости и противоаварийной автоматики в энергосистемах. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 390 с. 11. Жданов П.С. Вопросы устойчивости электрических систем. – М.: Энергия, 1979. – 456 с. 12. Зубов В.И. Устойчивость движения. – М.: Высшая школа. 1984. 13. Копылов И.П. Электрические машины: учебное пособие/И.П. Копылов. – М.: Высшая школа, 1986. – 360с.: ил. 14. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций: справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учеб. пособие для вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Энергоатомиздат, 1989г. – 608с.: ил. 15. Овчинников В.В. Расчёт устойчивости электрических систем. Методические указания к курсовой работе. – Киров: изд. ВятГТУ, 1995. 16.Овчинников В.В. Переходные электромеханические процессы в электрических системах: Учебное пособие. - Киров, 2002. 17. Портной М.Г. Управление энергосистемами для обеспечения устойчивости. – М.: Энергия, 1978. – 352с. 18. Столбов Ю.А., Пястолов В.В. Электромеханические переходные процессы: Учебное пособие по курсовому проектированию. – Челябинск: изд. ЮУрГУ, 2005г. – 47с. 19. А. С. Степанов. Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Электромеханические переходные процессы в электрических сетях». Благовещенск. 1989. 20. С. А. Ульянов. Электромагнитные переходные процессы. Москва. Энергия, 1970. 21. Справочник по проектированию электрических сетей/под ред. Д.Л. Файбисовича. – М.: ЭНАС, 2005. – 320с.: ил. 22. Электромеханические переходные процессы в электроэнергетических системах: учебное пособие / Ю.В. Хрущев, К.И. Заподовников, А.Ю. Юшков; Томский политехнический университет. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. – 168 с. 23. Переходные процессы в системах электроснабжения. Часть II. Электромеханические переходные процессы. Шабад В. К. Москва. ВЗПИ, 1990. 24. Википедия: Автоматика ликвидации асинхронного режима / 1 назначение. 1 2 |
