ИБП. реф. Список принятых сокращений

• Название: Список принятых сокращений
• Дата: 11.02.2020
• Размер: 2.61 Mb.
• Имя файла: реф.docx
• Тип: Документы; #108014
• страница: 12 из 24

2.1.1. Расчет силового трансформатора
Для расчета трансформатора [9, 11, 18, 19] должны быть определены напряжения и токи обмоток, причем коэффициент трансформации
62
определяется из условия минимального напряжения на первичной обмотке, чтобы обеспечить на нагрузке необходимое (заданное) напряжение.
Минимальное значение эффективного напряжения на первичной обмотке трансформатора [11]:

U1min



0,99 

U

d min



0,99 170

120 В,

(2.2.17)

1,41

2

где 0,99 – коэффициент учитывающий падение напряжения на активном сопротивлении обмотки.
Коэффициент трансформации:

КТР		U1min		120	 0,54,	(2.2.18)
		U2		220

где U₂ = U_Н = 220 В.
Наибольшее значение тока в первичной обмотке:

I1



PН



5800

 49,3 А,

(2.2.19)

  U

1min

0,98

120

ТР

где η_тр – кпд трансформатора равное 0,98.
Выбираем сердечник [9, 11]:

10 2  P

10 2 5820

3

Г

S o Sc





 2285 см

,

(2.2.20)

 fвых

 кс кф ВМ



2  50  0,9  1,11  0,3  1, 7 5

2

где SO – площадь окна;
SС –поперечное сечение сердечника магнитопровода; К_Ф–коэффициент формы для синусоиды равный1,11;
К_С–коэффициент заполнения сердечника сталью равный0,9;

• 
  – плотность тока в обмотках для низкочастотных трансформаторов примем равную 5 А/мм²;
  

• 
  = 0,3 – коэффициент заполнения окна сердечника медью;
  

В_м–магнитная индукция в магнитопроводе равная1,7Тл;
63

Габаритная мощность:

Р 	U1min I1 U 2 I 2		120  49,3  220  26	 5820 ВА.
Г	2	2

Выбираем магнитопровод ПЛ40 × 80 × 120 с параметрами:
SO SС = 2457,6см³; SO = 76,8см²; SС = 32см²; ℓср = 49,4см.
Число витков на один ЭДС-вольт:

W0



104



 кф

 ВМ fвых

4

 Sc кс



104

 0,92 1 виток/вольт.

4  1,11 1,7  50  32  0,9

Число витков в первичной обмотке:

W₁ W₀ U_1max³⁴¹₂1241виток.



Число витков во вторичной обмотке:

W₂ W₀ U₂1220220витков.
Диаметры проводов обмоток [11, 18, 19]:

 3,54 мм,

d 

4  I1



4  49,3

1



3,14 5

(2.2.21)

(2.2.22)

(2.2.23)


(2.2.24)

Выбираем 2 провода ПЭВ-2 с диаметром провода в изоляции 1,92 мм, суммарный диаметр 3,84 мм.

d2

4  I 2



4  26

 2,57 мм.

(2.2.25)



3,14 5

Выбираем 2 провода ПЭВ-2 с диаметром провода в изоляции 1,41 мм, суммарный диаметр 2,82 мм.

64

2.1.2. Расчёт выходного фильтра

• 
  данной работе выбран вид модуляции, реализуемой силовым инвертором как однополярная, многократная по синусоидальному закону широтно-импульсного регулирования [12], рассчитаем параметры выходного фильтра.
  

Частота ближайшей искажающей гармоники [7,12]:

f min2 q 3 f вых220035019850Гц,

(2.2.26)

f

m

10 103

где q 



 200

– кратность квантования при частоте модуляции

fвых

50

f_m= 10кГц.
Коэффициент гармоник выходного напряжения [12]:

КГ%		20		,		(2.2.27)
	2	2  q  3  1
	

где = _вых/₀–относительная частота;
вых = 2πfвых;
₀ – резонансная (собственная) частота фильтра; K_Г[%] – принимаем равным 5.
Тогда

20

1

20

1

К Г

3 рад

(2.2.28)

2

5







 5, 6 10

.

2  q  3 2

2  200  32

с

Откуда определим собственную частоту фильтра:



вых



2    fвых



2  3,14 50

 5,6 103

рад

,

(2.2.29)

5,6 103

с

0









65

f0



0



5, 6 103

 8,9 103 Гц,

(2.2.30)

2 

6, 28

вых

(2.2.31)

LC ,





2



5, 6 103

2

LC 









  3,18 1010 ГнФ.

(2.2.32)



вых 



2  3,14 50



Ёмкостное сопротивление конденсатора фильтра на частоте первой гармоники пульсации f_min = 19850 Гц должно быть меньше чем R_экв = U₁/I₁ = 120/49,3 = 2,43 Ом – сопротивление нагрузки приведённое к напряжению первичной обмотки трансформатора [6,7,12].

1



Rэкв

,

(2.2.33)

2   

f minC

5

CФ



5



5

 1,65

105

Ф.

(2.2.34)

   f min

2

 Rэкв

2

 3,14  19850  2,43

Выбираем 2

конденсатора

К73-16 включенные параллельно по

8,2 мкФ, 250В.
Найдём индуктивность фильтра:

L 	LC		3,18 1010	 0,02 103	Гн.	(2.2.35)
	C		16,2 106
Ф
	Ф

Выбираем дроссель [29] Д17-1 с параметрами:
L = 0,02мГн; I_п= 25А; R_обм= 0,015Ом; f = 100кГц.
Рассчитываем резонансную частоту фильтра при выбранных L_ф и C_ф

f0



1



1

 8842 Гц.

(2.2.36)



L

2  3,14 0,02  103  16,2 106

2

Ф CФ

66
2.1.3. Расчёт параметров аккумуляторной батареи
Определим минимально необходимое напряжение аккумуляторной

батареи (АБ):
U АБ min		Umin		170			 72 В.		(2.2.37)
					2,4
	2,4

Найдём максимальное значение тока разряда АБ:

I АБ max



Pu



U d minI1



130  49,3

104,7 А,

(2.2.38)



РУ

 U

АБ min



РУ

 U

АБ min

0,85  72

где η_РУ – кпд разрядного устройства равный 0,85.
Из-за внутреннего сопротивления батареи напряжение на ее выходе
падает тем быстрее, чем больше величина тока разряда.
Емкость батарей системы бесперебойного питания переменного тока можно оценить с помощью выражения (3.7) [31], зная I_р = 105 А и время разряда t_p = 10 часов.

C I

I

p

t

p



105 10

 1100 А  ч.

 0, 008 tср

 20 0 

 0,94 1  0, 008 22  200 

t

Q 1

(2.2.39)

Принимаем напряжение минимального уровня на отдельной секции
U^*_АБ= 1,5В,тогда количество секций:

n 	U АБ min				72		 48 секций.		(2.2.40)
			1,5
	U 
	АБ

Выбираем аккумуляторы Coslight тип GFM-1300Z. Система данных аккумуляторов в количестве 48 шт. обеспечит напряжение 220 В при токе нагрузки 26 А с 2 В до 1,5 В (просадки напряжения отдельной секции) в течении 10 часов непосредственной работы.

67