Пусковая схема электроснабжения: Однолинейная схема электроснабжения: разновидности и принципы проектирования

Содержание

Виды схем электроснабжения промышленных предприятий | СРС

Электроснабжение от энергосистемы можно осуществить по двум схемам (рис. 1):
глубокого ввода двойной магистрали напряжением 35…220 кВ на территорию предприятия с подключением отпайкой от обеих испей нескольких пар трансформаторов;
с одной мощной ГПП на все предприятие. Первая схема (см. рис. 1, а) применяется на крупных предприятиях, занимающих большие территории и располагающих площадями для прохождения линии напряжением 35…220 кВ. Вторую схему (см. рис. 1, б) применяют на предприятиях средней мощности с концентрированным расположением нагрузок. Эти схемы являются основными электротехническими чертежами проекта, на основании которых выполняют все другие чертежи, производятся расчеты сетей и выбор основного электрооборудования.


Рис. 1. Схемы внешнего электроснабжения для крупных (а) и средних (б) предприятий

При проектировании электроснабжения промышленных пред приятии на схемах высокого напряжения должны быть показаны источники питания, распределительные пункты и трансформа торные подстанции со сборными шинами, основная коммутационная аппаратура (масляные или воздушные выключатели, реакторы), размещение устройств АВР, все трансформаторы и электроприемники высокого напряжения (высоковольтные электродвигатели, преобразовательные агрегаты, электропечи и др.). Ря дом с соответствующими графическими обозначениями нужно указать номинальное напряжение сборных шин, типы выключателей, номинальные токи и реактивные сопротивления реакторов, номинальные мощности и напряжения обмоток трансформаторов и схемы их соединения, номинальные выпрямленные токи и напряжения преобразовательных агрегатов, номинальные мощности электродвигателей. Около изображений кабельных и воздушных линий указывают их длину, а также марки и сечения кабелей, материал (медь или алюминий) и сечения проводов воз душных линий и токопроводов.


Рис. 2. Магистральные схемы электроснабжения

:
а — одиночная; б — сквозная с двусторонним питанием; в — кольцевая; г — двойная; ТП1—ТП6 — трансформаторные подстанции

Напряжение 110 кВ наиболее широко применяют для электроснабжения предприятий от энергосистемы. Рост мощностей промышленных предприятий, снижение минимальной мощности трансформаторов на 110/6… 10 кВ до 2500 кВ А способствуют использованию напряжения 110 кВ для питания предприятий не только средней, но и небольшой мощности.
Напряжение 220 кВ применяют для электроснабжения от энергосистемы крупных предприятий, создания глубоких вводов с разукрупнением подстанций. В некоторых случаях применению напряжения 220 к В в СЭС способствует близкое расстояние от предприятия до трассы линий напряжением 220 кВ энергосистемы.
Распределительная сеть напряжением 6 (10) кВ (реже 35 кВ) — это внутренняя сеть предприятия, служащая для передачи электроэнергии с шин ГПП и ПГВ в распределительные и трансформаторные пункты по воздушным, кабельным линиям и токопроводам. В зависимости от категории нагрузок и от их расположения распределительная сеть от одного или двух независимых источников строится по радиальной, магистральной или смешанной схеме.

Магистральные схемы могут быть одиночными, сквозными с двусторонним питанием, кольцевыми и двойными.
Одиночную схему (рис. 2, а) применяют для потребителей третьей категории. При этой схеме требуется меньшее число линий и выключателей. К одной магистрали подключают два-три трансформатора ТП мощностью 1000… 1600 кВ • А или четыре-пять трансформаторов мощностью 250…630 кВ А (ограничение вносит чувствительность релейной защиты). Недостаток схемы — отсутствие резервного канала электроснабжения на случай повреждения линии. Поэтому для кабельных линий такую схему не применяют, так как время отыскания мест повреждений и ремонта кабелей может превышать 24 ч.
Более надежна сквозная схема с двусторонним питанием (рис. 2, б). Магистраль присоединяют к разным источникам питания. В нормальных условиях она разомкнута на одной из подстанций. Схема применяется для питания потребителей второй категории.

Кольцевая схема (рис. 2, в) создается путем соединения двух одиночных магистралей перемычкой на напряжение 6 (10) кВ. Схема применяется для питания по воздушным линиям потребителей второй категории. В нормальном режиме кольцо разомкнуто и питание подстанций осуществляется по одиночным магистралям. Но при выходе любого участка сети питание ТП прерывается лишь на время операций по отключению в ремонт поврежденного участка и включению разъединителя перемычки.
Двойная схема (рис. 2, г) достаточно надежна, так как при любом повреждении на линии или в трансформаторе все потребители (в том числе первой категории) могут получать электроэнергию но второй магистрали. Ввод резервного питания происходит автоматически с помощью устройств АВР. Данная схема дороже, чем рассмотренные выше, так как расходы на сооружение линий удваиваются.


Рис. 3. Радиальные схемы электроснабжения для питания потребителей третьей (а), второй (б) и первой (в) категорий надежности электроснабжения

Радиальные схемы (рис. 3) применяют для питания сосредоточенных нагрузок и мощных электродвигателей. Для потребителей первой и второй категорий предусматривают двухцепные радиальные схемы, а для потребителей третьей категории — одноцепные схемы. Радиальные схемы надежнее и легче автоматизируются, чем магистральные.
Схема, показанная на рис. 3, а, предназначена для потребителей третьей категории. При подключении устройства автоматического повторного включения (АПВ) воздушной линии эту схему можно применять для потребителей второй категории, а при наличии аварийных источников питания — и для потребителей первой категории.
Схему, показанную на рис. 3, б, используют для потребителей второй категории. В некоторых случаях ее можно применять и для потребителей первой категории. При исчезновении напряжения на одной из секций шин часть потребителей, присоединенных к другой секции, остается в работе.

Схему, приведенную на рис. 3, в, применяют для потребителей первой категории. Питание потребителей при исчезновении напряжения на одной из секций шин восстанавливается автоматическим включением секционного выключателя.

Рис. 4. Смешанная схема электроснабжения
осуществляется по радиальным линиям, а резервное — по одной сквозной магистрали, показанной на рис. 4  штриховой линией.
На всех приведенных схемах секционные аппараты в нормальном режиме находятся в отключенном состоянии. В основном в распределительных сетях

Смешанные схемы сочетают элементы магистральных и радиальных схем (рис. 4). Основное питание каждого из потребителей
применяют разомкнутые схемы, отвечающие требованиям ограничения токов короткого замыкания и независимого режима работы секций.

Замкнутые сети применяют редко, так как в них значительно (до двух раз) повышаются токи короткого замыкания, требуются выключатели на обоих концах линий, усложняются релейные защиты. Однако замкнутые сети имеют ряд преимуществ: большую надежность питания приемников, которые всегда подключены к двум (или более) источникам питания; меньшие потери энергии благодаря более равномерной загрузки сети; меньшее падение напряжения. Эти достоинства особенно существенны при электроснабжении крупных установок. В таких установках пуск мощного электродвигателя может вызвать при разомкнутой схеме большие отклонения напряжения, делающие пуск и самозапуск двигателя под нагрузкой невозможными, поскольку пусковой момент становится ниже момента сопротивления на валу двигателя.
Включение трансформаторов и линий на параллельную работу резко (почти вдвое) уменьшает эквивалентное сопротивление сети питания и обеспечивает успешный пуск двигателя. В некоторых случаях такое включение используется только на время пуска основных двигателей (например, на крупных насосных, компрессорных станциях, где применяются двигатели соизмеримой с трансформаторами мощности).
Электроснабжение металлургических заводов, имеющих полный цикл производства (доменный, сталеплавильный и прокатный цехи), осуществляют, как правило, от ближайшей энергосистемы через подстанцию энергосистемы при напряжении 110 или 220 кВ и от местной заводской ТЭЦ (рис. 5). Местная заводская ТЭЦ обычно имеет связь с энергосистемой напряжением 110 кВ (220 кВ).
Ударные нагрузки прокатных цехов должны восприниматься энергосистемой. Это необходимо учитывать при разработке проекта электроснабжения металлургического завода. Энергосистема должна быть мощной, чтобы обеспечить минимальный допустимый уровень колебаний напряжения в питающей сети 110 кВ (220 кВ).
Для ограничения вредного влияния ударных циклических нагрузок на качество электроэнергии в системе электроснабжения рекомендуются следующие мероприятия.

  1. Ограничение реактивной мощности, потребляемой вентильными преобразователями при их работе с глубоким регулированием.
  2. Разработка и внедрение электроприводов с пониженным потреблением реактивной мощности.


Рис. 5. Структурная схема электроснабжения блюминга 1150 (ионный привод)

3. Приближение источников питания к электроприемникам с ударной нагрузкой; питание дуговых электропечей при повышенном напряжении; питание крупных электродвигателей непосредственно от ГПП или ПГВ, минуя соответствующую цеховую подстанцию, и т.п.
4. Уменьшение реактивного сопротивления линий, питающих крупные электроприемники, за счет применения кабелей и токопроводов с пониженной реактивностью, уменьшения реактивности реакторов и т.п.; применение выключателей с повышенным предельным отключаемым током.

 


Рис. 6. Схемы питания ДСП с использованием сдвоенного реактора

5. Присоединение ударных и спокойных нагрузок к разным ветвям сдвоенного реактора (рис. 6), параметры которого должны быть выбраны исходя из условий стабилизации напряжения на ветви реактора, питающей электроприемники со спокойным режимом работы.

    1. Применение на ГПП и ПГВ трансформаторов, имеющих расщепленные обмотки вторичного напряжения с коэффициентом расщепления Кр > 3,5, при выделении на одну из обмоток питания резкопеременных ударных нагрузок.
    2. Питание групп электроприемников с ударными нагрузками (при значительной их мощности) через отдельные трансформаторы.
    3. Применение синхронных компенсаторов с быстродействующим (тиристорным) возбуждением, а также синхронных электродвигателей, имеющих свободную реактивную мощность для ограничения влияния ударных и вентильных нагрузок.

Для синхронных электродвигателей, получающих питание от общих шин с ударными нагрузками, следует применять автоматические быстродействующие регуляторы возбуждения.

Из перечисленных схем наиболее широкое применение, особенно для предприятий средней мощности, находят схемы с расщепленными обмотками трансформаторов ГПП и сдвоенными реакторами (см. рис. 6).
Колебания напряжения на секциях со спокойной нагрузкой под влиянием резкопеременной нагрузки на других секциях будут меньше, чем при подключении всех нагрузок к одной секции шин.

Кокин Дмитриев_Схемы электрических.indd

%PDF-1.3 % 1 0 obj >]/Pages 3 0 R/Type/Catalog/ViewerPreferences>>> endobj 2 0 obj >stream 2015-05-25T11:45:18+05:002015-05-25T11:45:27+05:002015-05-25T11:45:27+05:00Adobe InDesign CS6 (Windows)uuid:7411eeaa-bfce-4322-aefe-a3fd650177eaxmp.did:A3EFBA1FB752E4118BF5AA137F15CC0Cxmp.id:674673EFA802E5118DE6CC5A61AE014Eproof:pdf1xmp.iid:654673EFA802E5118DE6CC5A61AE014Exmp.did:A7EFBA1FB752E4118BF5AA137F15CC0Cxmp.did:A3EFBA1FB752E4118BF5AA137F15CC0Cdefault

  • convertedfrom application/x-indesign to application/pdfAdobe InDesign CS6 (Windows)/2015-05-25T11:45:18+05:00
  • application/pdf
  • Кокин Дмитриев_Схемы электрических.indd
  • Adobe PDF Library 10.0.1FalsePDF/X-1:2001PDF/X-1:2001PDF/X-1a:2001 endstream endobj 3 0 obj > endobj 6 0 obj > endobj 7 0 obj > endobj 8 0 obj > endobj 19 0 obj > endobj 20 0 obj > endobj 21 0 obj > endobj 22 0 obj > endobj 23 0 obj > endobj 24 0 obj > endobj 25 0 obj > endobj 26 0 obj > endobj 27 0 obj > endobj 68 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]/Properties>>>/TrimBox[0.0 0.0 481.89 680.315]/Type/Page>> endobj 69 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]/Properties>/XObject>>>/TrimBox[0.0 0.0 481.89 680.315]/Type/Page>> endobj 70 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]/Properties>>>/TrimBox[0.0 0.0 481.89 680.315]/Type/Page>> endobj 71 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]/XObject>>>/TrimBox[0.0 0.0 481.89 680.315]/Type/Page>> endobj 72 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]/Properties>>>/TrimBox[0.0 0.0 481.89 680.315]/Type/Page>> endobj 73 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]/XObject>>>/TrimBox[0.0 0.0 481.89 680.315]/Type/Page>> endobj 74 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]>>/TrimBox[0.0 0.0 481.89 680.315]/Type/Page>> endobj 75 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]/XObject>>>/TrimBox[0.0 0.0 481.89 680.315]/Type/Page>> endobj 76 0 obj >/Font>/ProcSet[/PDF/Text]>>/TrimBox[0.a P Ѧ%OƽjX,!۾dH d=/}’SZv

    Реферат авр секционного выключателя

    

    Дякина Виктория Олеговна

    Электротехнический факультет

    Кафедра Электроснабжение промышленных предприятий и городов

    Специальность Электроснабжение и энергосбережение

    Пусковые органы АВР в системах электроснабжения предприятия

    Научный руководитель: к. т. н., проф.Левшов Александр Васильевич

    Реферат по теме выпускной работы

    Содержание

    Введение

    В системах собственных нужд атомных и тепловых электростанций, на химических, металлургических, нефтегазодобывающих и перерабатывающих предприятиях, предприятиях водоснабжения и водоотведения применяются мощные электродвигатели напряжением 0.4 и 6(10) кВ в качестве привода компрессоров, насосов, вентиляторов, конвейеров, мельниц, дробилок и др.

    Бесперебойная работа основных механизмов, задействованных в непрерывном технологическом процессе, на приведенных выше предприятиях возможна лишь при условии их надёжного электропитания. С целью решения вопроса надёжности питания схему электроснабжения промышленного предприятия необходимо строить таким образом, чтобы обеспечивалась успешная работа средств по сохранению бесперебойности технологического процесса и функционирование всех основных механизмов в послеаварийном режиме. Поэтому для предприятий с непрерывным технологическим процессом должно быть предусмотрено питание от двух взаиморезервируемых независимых источников питания (рис.1). В качестве резервного источника питания могут быть использованы местные электрические станции, электрические станции энергосистем, аккумуляторные батареи, специальные устройства бесперебойного питания, также допускается питание от двух секций или систем шин одной подстанции.

    Рисунок 1 – Схема электроснабжения промышленного предприятия

    Актуальность темы

    Нарушения питания, возникающие в системе электроснабжения, многообразны по длительности и по глубине снижения напряжения на зажимах электродвигателей. Практически любые виды нарушений питания ведут к изменению режимов работы электродвигателей и могут привести к потере ими устойчивости, если вследствие нарушения электроснабжения произошло значительное изменение рабочих характеристик электропривода.

    Наиболее эффективным средством для повышения надёжности питания предприятия при кратковременных нарушениях в системе электроснабжения является применение автоматического включение резерва (АВР) и последующего самозапуска электродвигателей после действия АВР.

    Пусковые органы существующих устройств АВР

    Принцип работы устройств АВР на распределительных подстанциях без двигательной нагрузки хорошо известен и основан на применении пускового органа минимального напряжения [1] или так называемого «быстрого» АВР, когда включение секционного выключателя происходит сразу после самопроизвольного отключения вводного выключателя секции или его отключения от защит питающего трансформатора[2].

    При наличии в схеме электроснабжения двигательной нагрузки (рис.2) время действия устройства АВР может затянуться, поскольку синхронные двигатели в случае потери питания одной секцией переходят в генераторный режим и вращаясь по инерции в течении 3 – 8 сек поддерживают достаточно высокий уровень напряжения на секции и в этом случае пусковой орган минимального напряжению сразу не срабатывает и за время цикла АВР электродвигатели выпадают из синхронизма по отношению к резервному источнику питания, что впоследствии приводит к их несинхронному включению. Для предотвращения несинхронного включения двигателей в цепь включения резервного питания необходимо дополнительно ввести контроль снижения остаточного напряжения на секции, потерявшей питание ниже 0.25 – 0.4 номинального напряжения [3].

    Рисунок 2 – Переключеие на резервный источик питания

    Известен способ АВР для подстанций, с синхронными двигателями [4], основанный на измерении интегрального значения разности фактически потребляемой активной мощности и мощности, необходимой для устойчивой работы двигателей при нарушениях нормального режима электроснабжения. Переключение на резервный источник в данном способе происходит в случае превышения заданного значения, полученной величиной интегральной разности. Недостатком данного способа является низкое быстродействие из – за необходимости определения за большой интервал времени фактически потребляемой активной мощности [5].

    Известна также схема устройства АВР [6], в которой с целью повышения надёжности и устойчивости работы электродвигателей, последовательно с нормально включенным секционным выключателем устанавливается быстродействующий коммутационный аппарат, замыкающий сеть до момента отключения повреждения в питающем присоединении. Однако существенным недостатком такой схемы является то, что двигатели, которые не потеряли питание, кратковременно включаются на короткое замыкание, а также все синхронные двигатели подстанции могут кратковременно потерять возбуждение, так как напряжение на входе возбудителей, подключенных к шинам подстанции, будет близким к нулю.

    Потеря питания на рабочем вводе может быть выявлена по отклонению от нормальных значений различных параметров режима, а использование в качестве контролируемого параметра напряжение секции является не эффективным, так как в случае потери питания оно достаточно долго остается на уровне, соответствующем номинальному значению. Поэтому для повышения быстродействия работы устройств АВР в схемах электроснабжения с двигательной нагрузкой широкое распространение получили схемы комбинированного пускового органа.

    Поскольку в случае потери питания частота на секции снижается значительно быстрее, чем напряжение, то для ускорения восстановления питания известно устройство АВР [7] пусковой орган минимального напряжения которого дополняется пусковым органом, реагирующим на снижение частоты и контролем нормальной частоты на резервном источнике.

    Известно устройство АВР [8], в котором пусковой орган минимального напряжения дополнен пусковым органом, реагирующим на величину угла между векторами напряжения основного и резервного источников питания. Исследования показывают, что при использовании такого пускового органа факт потери питания может быть выявлен быстрее, чем при использовании пускового органа, реагирующего на снижение частоты напряжения, поддерживаемого синхронными двигателями. Контроль величины угла позволяет выполнять оценку возможности подачи резервного питания исходя из условия допустимости токов и моментов.

    Способы АВР [8, 9] пусковой орган которых реагирует на угол между векторами напряжений основного и резервного источников питания и на направление активной мощности на вводе основного источника питания позволяют обеспечить выявление факта потери питания за время 0.2 – 0.4 сек. К недостаткам такого подхода следует отнести невозможность обнаружения несимметричных коротких замыканий в цепи питания, ввиду того, что в этих режимах не меняется направление активной мощности на вводе секции [10], а также увеличение времени срабатывания из-за сохранения направления активной мощности на вводе за счёт ее перетока между двигателями с разными постоянными времени.

    Способ АВР [11] с целью повышения быстродействия и исключения излишних срабатываний помимо измерения угла между напряжения основного и резервного источника включает в себя измерение скорости снижения частоты основного источника. Однако подача резервного питания производится без контроля величины угла между векторами напряжений основного и резервного источников питания в момент включения резервного питания, что не позволяет использовать такой способ АВР для электродвигателей большой мощности.

    Известен также пусковой орган АВР [12], который реагирует на последовательность импульсов, соответствующих положительным и отрицательным полуволнам синусоид напряжений основного и резервного источника питания. Фиксация потери питания при таком подходе осуществляется по последовательности импульсов, которые соответствуют нормальному режиму и аварийным режимам. Недостатком такого подхода является усложнение логической части пускового органа АВР, выполняющей анализ последовательности импульсов с целью выявления потери питания.

    Рассмотренные устройства АВР не обеспечивают бесперебойного питания подстанций с синхронными и асинхронными двигателями, поскольку действие устройств АВР после исчезновения напряжения может достигать нескольких секунд. Такая выдержка времени действия устройств АВР может привести к возникновению гидравлических ударов, отключению частотно-регулируемых приводов, опрокидыванию асинхронных и выпадению из синхронизма синхронных двигателей, отпадению контакторов и магнитных пускателей напряжением 0.4 кВ [13].

    Пусковые органы существующих быстродействующих устройств АВР

    Для повышения надёжности электроснабжения и обеспечения динамической устойчивости двигательной нагрузки при кратковременных нарушениях электроснабжения получили распространение устройства быстродействующего АВР (БАВР), которые позволяют практически мгновенно осуществить переключение на резервный источник питания и не требуют снятия возбуждения с синхронных двигателей.

    Система быстрого переключения на резервный источник питания [14], включает в себя устройство БАВР, которое в сочетании с быстродействующими выключателями обеспечивает время переключения в диапазоне до 100 мсек. Устройство постоянно сравнивает напряжение на основном источнике с напряжением резервного источника питания, а также выполняет наблюдение за амплитудами напряжений, разностью частот и углом сдвига фаз между напряжениями основного и резервного источников питания для обеспечения условий синхронизации [15]. В устройстве предусмотрены четыре режима переключения питания [16]: быстрое переключение, переключение при первом совпадении фаз, переключение по остаточному напряжению, переключение с выдержкой времени. Недостатком данной системы является то, что устройство БАВР контролирует лишь напряжение каждой секции, а оно, при близких коротких замыканиях, может значительно искажаться [17], что может привести к неправильной работе устройства БАВР, а также необходимость наличия быстродействующих защит для активации устройства БАВР.

    Известен способ БАВР [7], который включает в себя измерение на шинах основного и резервного источников питания напряжения прямой последовательности, угла между векторами напряжений прямой последовательности, минимального тока ввода каждой секции и определение направления активной мощности на вводе шин основного источника питания. Переключение на резервный источник происходит при уменьшении напряжения на шинах основного источника питания ниже заданного уровня или при превышении угла между вектором напряжения прямой последовательности больше заданного и при направлении активной мощности от шин к основному источнику питания. Также дополнительно измеряют минимальный ток ввода каждой секции, сравнивая его с заданным значением тока ввода, и при превышении заданного тока также осуществляют переключение на резервный источник питания. Блокирующим сигналом для работы БАВР является направление мощности прямой последовательности [18]. Однако такой способ обладает малым быстродействием из-за того, что реакция на аварийный режим определяется путем вычисления мощности на вводе на основе напряжений и токов прямой последовательности, которые при несимметричных коротких замыканиях могут не менять направления.

    Устройство БАВР для подстанций с электродвигательной нагрузкой [19] включает в себя измерение на шинах двух вводов фазных токов и напряжений и преобразование их в токи и напряжения прямой последовательности. Данный способ БАВР включает в себя два способа пуска: пуск по напряжению и пуск по углу. Оба способа дополняются контролем направления мощности прямой последовательности за счёт вычисления угла между током прямой последовательности основного источника питания и векторной суммой напряжения прямой последовательности основного источника питания и принимаемой равной от 0 до 50% доли напряжения прямой последовательности резервного источника питания. Работа БАВР блокируется при изменении направления мощности прямой последовательности. Для режимов с малыми токами на вводе, когда работа блока направления мощности прямой последовательности не предсказуема, предусмотрен контроль минимального тока. Недостатком такого подхода является невозможность правильного определения направления мощности прямой последовательности в режимах однофазных, двухфазных и двухфазных на землю коротких замыканий, так как в цепи питания потребителей не меняется направление активной мощности на вводах подстанции и продолжается ее потребление двигательной нагрузкой.

    Принцип работы БАВР описанный в [20] заключается в измерении мгновенных значений линейных напряжений на шинах основного и резервного источников питания и измерении мгновенных значений фазных токов на вводе основного источника питания, дальнейшем преобразовании мгновенных значений напряжений и токов в действующие значения напряжений и токов. Также комплексные действующие значения напряжений преобразуются в комплексные действующие значения напряжений прямой последовательности основного и резервного источников питания. Пусковое устройство БАВР снабжено пофазном контроле направления тока на вводе секции за счёт измерения значений угла между вектором комплексного действующего тока в фазе и векторной суммой комплексного действующего напряжения между двумя другими фазами на шинах основного источника питания и принимаемой равной от 0 – 50 % доли одноименного комплексного действующего напряжения на шинах резервного источника питания. К недостатку данного способа относится ненадёжность работы в случае междуфазных коротких замыканий в питающей сети, так как в этом случае одно из линейных напряжений на секции основного источника питания будет равно нулю и устройство не сработает [21].

    Способ БАВР [21] включает в себя измерение на шинах основного и резервного источников питания напряжения прямой последовательности и вычисление угла между векторами напряжений прямой последовательности. Пусковой орган БАВР контролирует направление мощности, определяемое на основе фазных токов и противоположных линейных напряжений с учётом угла максимальной чувствительности, а в случае, если значения линейных напряжений на шинах основного источника меньше заданного значения напряжения, то в качестве векторов этих напряжений принимают соответствующие напряжения резервной секции. Также измеряется минимальный ток ввода каждой секции. Недостатком такого способа является необходимость выполнения большого количества измерений для определения направления мощности в каждой фазе основного и резервного источников питания.

    Для обеспечения более высокого уровня быстродействия устройств АВР в работах [22-24] предлагается в качестве коммутационных аппаратов применять бесконтактные тиристорные коммутационные аппараты. Таки устройства получили название тиристорный АВР (ТАВР). Тиристорный коммутатор в устройствах ТАВР предназначен для максимально быстрого включения резервного источника питания до момента включения секционного выключателя и представляет собой трёхфазный бесконтактный коммутационный аппарат, включаемый параллельно секционному выключателю [24]. На быстродействие устройств ТАВР оказывает влияние их система управления и параметры сети [25]. Так, например, исходя из условия допустимого угла рассогласования между напряжениями основного и резервного источников питания, наиболее высокое быстродействие устройств ТАВР будет происходить в случае, когда основной источник питания по фазе напряжения опережает резервный. Однако наличие сдвига фаз между двумя источниками не позволят выполнять включение основного и резервного источников питания на параллельную работу, а выполнение сдвига фаз между источниками питания в условиях действующих подстанций является трудноосуществимым.

    Выводы

    Из приведенного обзора литературных источников следует, что все большее распространение в последние время получают устройства БАВР и многими фирмами продолжается их дальнейшее совершенствование. Однако большинство фирм производителей таких устройств не раскрывает принципы построения пусковых органов БАВР

    Источник

    Электрические схемы дистанционного и автоматизированного управления

    Страница 34 из 91

    Глава VII
    ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО И АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯ МАШИНАМИ И МЕХАНИЗМАМИ

    § 1. НАЗНАЧЕНИЕ И КЛАССИФИКАЦИЯ

    Назначение электрических схем состоит в наглядном графическом изображении взаимных связей различных элементов электроустановок как внутри одиночных аппаратов, так и во взаимосвязи с другим электрооборудованием. Все элементы схемы должны быть выполнены в соответствии с действующими ГОСТами.
    Электрические схемы классифицируют в зависимости от назначения. Наибольшее распространение имеют два вида схем: монтажные и развернутые, или элементные.
    На монтажных схемах все элементы и узлы изображены в соответствии с местами их действительного расположения в аппаратах, показаны все соединяющие проводники между отдельными элементами, блоками, аппаратами, а при наличии нескольких монтажных схем, необходимых для совместного монтажа группы аппаратов, концы проводников имеют одинаковую маркировку. Таким образом, монтажные схемы представляют собой рабочие чертежи, которые оказывают значительную помощь при дальнейшей эксплуатации электрооборудования.
    В развернутых схемах основной упор делается на достижение наглядности при изучении электрооборудования. Отдельные элементы, узлы, аппараты изображают с точки зрения их непосредственных взаимосвязей, взаимодействий,

    § 2. СХЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ РУЧНЫМИ ЭЛЕКТРОСВЕРЛАМИ И БУРОВЫМИ СТАНКАМИ

    Для дистанционного управления ручными электросверлами применяют пусковые агрегаты АП-4, АБК-2,5, АБК-4, АББК-2,5.
    Рассмотрим схему дистанционного управления с применением агрегата АП-4 (рис. 47), которая позволяет осуществлять одновременное питание двух электросверл мощностью до 1,6 кВт каждое или одного сверла и осветительной сети. При включении автоматического выключателя АВ напряжение сети 660 (380) В поступает на первичные обмотки трансформаторов: силового Тр1 и вспомогательного Тр2. При замыкании расположенного на корпусе сверла выключателя КК происходит срабатывание промежуточного реле РП1, которое питается выпрямленным током. В первый полупериод ток протекает по цепи: вторичная обмотка трансформатора Тр2, выключатель КК, Диод ДЗ, корпус, вторичная обмотка Тр2. Во второй полупериод ток протекает через катушку реле РП1.


    Рис. 47. Схема дистанционного управления ручным электросверлом с применением пускового агрегата АП-4

    Вследствие замыкания контакта РП1-1 создается цепь питания контакторной катушки К1 фаза А1, катушка Л7, контакты РП1-1 и РМ1, фаза С1. Срабатывание катушки К1 приводит к замыканию силовых контактов К1 в цепи 127 В, и на двигатель сверла подается питание. Прекращение нажатия на выключатель КК вызывает отключение двигателя.
    Электрическая схема агрегата АП-4 обеспечивает защиту от: т. к. з., обрыва или чрезмерного увеличения сопротивления цепи заземления, утечек тока на землю в сети 127 В, потери управляемости, а также минимальную защиту.
    Искробезопасность цепей управления достигнута за счет применения высокоомных обмоток вторичной цепи трансформатора Тр2. Для проверки исправности максимально-токовой защиты служат кнопки КП1 и КП2, а для проверки исправности реле утечки — кнопка КПр.
    Срабатывание реле утечки приводит к замыканию контакта Кр1 в цепи отключающей катушки ОК автомата А Я.
    Схема дистанционного управления с применением агрегата АБК-2,5 (рис. 48) работает следующим образом. При включенном автомате АВ напряжение поступает на силовой трансформатор Тр1, а с его вторичной обмотки — на вспомогательный трансформатор Тр2, обмотка 4 которого служит первичной обмоткой вспомогательного трансформатора ТрЗ. До включения выключателя В на корпусе сверла в схеме происходят следующие изменения с зарядом и разрядом конденсаторов С/ и С2. В положительный полупериод ток протекает по цепи: верхняя точка обмотки 2 трансформатора Тр2, диод Д21, конденсатор С1, диод Д23, нижняя точка обмотки 2, что приводит к заряду конденсатора CL Конденсатор С2 начнет заряжаться в отрицательный полупериод по цепи: нижняя точка обмотки 2 трансформатора Тр2, диод Д22, дроссель Др4, конденсатор С2, диод Д24, верхняя точка обмотки 2. Включение Др4 в цепь конденсатора С2 увеличивает время заряда последнего по сравнению с временем заряда конденсатора С1. Заряд конденсатора С1 служит для открытия тиристора Д35, а конденсатора С2 — динистора Дн через цепь управления тиристора ДЗб. Тиристору Д35 для открытия требуется меньшее напряжение и, открывшись, он становится в отрицательный полупериод шунтом для конденсатора С2 и разряжает последний. Происходят возврат схемы в исходное состояние и ее стабилизация, т. е. заряд — разряд конденсатора С1 с открытием тиристора Д35, шунтирование и разряд конденсатора С2, что приводит к закрытому состоянию динистора Дн и тиристора Д36.
    В таком состоянии схемы питания обмотки 4 трансформатора ТрЗ от обмотки 3 трансформатора Тр2 не происходит из-за разрыва цепи диодами Д25-Д28 выпрямительного моста ВМ. Силовые тиристоры В1—ВЗ остаются закрытыми из-за отсутствия отпирающего сигнала, переменный ток в двигатель сверла не поступает, а поступает только пульсирующий через диоды Д7—Д9.


    Рис. 48. Схема дистанционного управления ручным электросверлом с применением АБК-2,5

    Работа схемы изменится при включении выключателя В сверла, Прекратится заряд конденсатора С1, так как обмотка 2 трансформатора Тр2 через выключатель В и диод Д будет замкнута накоротко. Закроется и тиристор Д35 при переходе его анодного напряжения через нуль. В отрицательный полупериод произойдет заряд конденсатора С2, и при достижении на нем достаточно высокого напряжения динистор Дн откроется и ток пойдет через резистор R18 в цепь, управления тиристора Д36. Открывшись, последний соединит выводы выпрямительного моста ВМ, чем обеспечит подачу напряжения от обмотки 3 трансформатора Тр2 к обмотке 4 трансформатора ТрЗ через тиристор Д36 и мост ВМ. От вторичных обмоток трансформатора ТрЗ через диоды Д1—Д6 и дроссели Др1—ДрЗ импульсы токапоступят в цепи управления силовых тиристоров В1— ВЗ, которые откроются, что приведет к подаче питания на электродвигатель сверла. Установка дросселей Др1—ДрЗ необходима для сглаживания пульсаций в цепях управления силовых тиристоров. Отключение происходит при размыкании выключателя В или при срабатывании соответствующих защит.
    Защиту при к. з. в зависимости от ступени напряжения осуществляют реле максимального тока автомата АВ или плавкие предохранители Пр1 и Пр2. При к. з. в цепях управления, если схема была включена, ее работу шунтирует ток к. з. Управляющий электрод тиристора Д36 перестанет получать питание, запирается и отключает питание обмотки 4 трансформатора ТрЗ, что приводит к потере управления тиристоров В1—ВЗ и отключению двигателя сверла.
    Защиту от обрыва или чрезмерного увеличения сопротивления заземляющей жилы выполняет тиристор Д35, который открывается при больших сопротивлениях и шунтирует цепь управления тиристора Д36. Контроль изоляции и защиту от опасных токов утечки выполняет реле утечки, собранное по специальной схеме. При нормальной изоляции контакт реле Р в цепи отключающей катушки ОК открыт. При повреждении изоляции возникает ток утечки, протекающий по цепи: диоды Д17—Д19, резистор R, реле Р, земля, фаза поврежденного кабеля. Реле Р срабатывает, замыкает контакт Pi в цепи катушки ОК, и происходит отключение автомата А В.
    На рис. 49 приведена принципиальная схема управления приводами бурового станка шарошечного бурения СБШ-250. Напряжение силовых цепей 660 (380) В, цепей управления — 127 В. Для переносного освещения принято напряжение 12 В.
    Трансформатор Тр получает питание независимо от положения контактов автоматического выключателя АВ, в цепи которого установлено реле контроля изоляции РКИ. Электродвигатели Ml—М12 — асинхронные, поэтому для их управления установлены контакторы переменного тока с кнопочными постами управления.

    Рис. 49. Принципиальная схема управления буровым станком СБШ-250
    В зависимости от мощности двигателя и типа магнитного пускателя применяется максимально-токовая защита при помощи реле РМ или тепловая при помощи реле РТ. Для общей защиты двигателей М4, М5, М6—М8 и М9—М11 установлены автоматические выключатели А4—А6.
    Двигатель, вращателя бурового става Ml имеет максимальнотоковую защиту мгновенного действия (реле PMU РМЗ), тепловую защиту (реле РТ1, РТ2) и максимально-токовую защиту с выдержкой времени на отключение (реле Рм2).
    Для защиты трансформатора Тр и цепей управления установлены автоматические выключатели А1—АЗ.
    Описание дистанционного управления магнитными пускателями дано в главе III.
    Схемы управления буровыми станками с приводом переменного тока аналогичны данной и отличаются только количеством применяемых пускателей и видами встроенной защиты.

    Схемы электроснабжения СКЗ — Справочник химика 21

        Особенности построения схемы электроснабжения НПЗ и НХЗ [c.23]

        Источниками блуждающих токов служат линии электрифицированных железных дорог, трамваев, метрополитена, линии передачи постоянного тока, работающие по системе провод — земля , установки катодной защиты подземных металлических сооружений. Устройство электроснабжения электрифицированных железных дорог, трамваев и метрополитена принципиально одинаково, поэтому и процессы возникновения в земле блуждающих токов от этих источников одинаковые (рис. 3.10). Положительный полюс источника питания подключается к контактному проводу, а отрицательный — к рельсам. При такой схеме электроснабжения тяговый ток от положительной шины тяговой подстанции по питающим фидерам (линиям) поступает через контактную сеть и токоприемник к двигателю электровоза, а затем через колеса и рельсы к отрицательной шине тяговой подстанции. Так как рельсы не полностью изолированы от земли, часть тягового тока стекает с них в землю. Сила стекающего тока, который и является блуждающим, тем больше, чем меньше переходное сопротивление между рельсами и землей и чем выше продольное сопротивление рельсов. При условиях, способствующих утечке тока в землю (отсутствие стыковых соединений на рельсах, загрязненность балласта и т.д.), сила блуждающего тока в земле может достигать 70-80 % от общей силы тягового тока, т.е. десятков и сотен ампер. Среднесуточная плотность тока утечки, превышающая 0,0015 мА/м , считается опасной для подземных металлических сооружений. [c.50]


        Повреждение изоляции в трансформаторах может привести не только к замыканию на корпус, по и к замыканию между обмотками высокого и низкого напряжения. В этом случае сеть низкого напряжения может оказаться под более высоким напряжением, что может представлять опасность для обслуживающего персонала. Для предупреждения таких явлений применяют специальные меры защиты. В схемах электроснабжения с глухозаземленной нейтралью обмотки трансформатора низкого напряжения такая защита осуществляется автоматически. При контакте между обмотками низкого и высокого напряжения происходит замыкание тока на землю (рис. 21, а). Известно, что сопротивление заземления в сетях с напряжением до 1000 В должно быть таким, чтобы падение напряжения на заземлителях не превышало 40 В. Тогда напряжение фаз сети вторичной обмотки трансформатора относительно земли составит [c.58]

        Что касается обеспечения таких объектов электроэнергией, то необходимо иметь два независимых источника питания. В данном случае такая возможность была вполне реальна в дополнение к кабельным сетям, идущим от теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), можно было подключиться к линии электропередачи (ЛЭП) единой энергосистемы, которая проходила вблизи азотно-кислородного завода. Впоследствии одновременно с расширением азотно-кислородного завода была проведена реконструкция системы водоснабжения и схемы электроснабжения в указанных направлениях. [c.220]

        В схемах электроснабжения взрывоопасных производств с электро-приемниками I категории не следует применять предохранители напряжением [c.103]

        Часть Электроснабжение разрабатывается инженерами-электриками. В ней указываются сведения о потребности в электроэнергии и о возможности ее удовлетворения решения по электроснабжению, электрооборудованию, электроосвещению и молниезащите предприятия мероприятия по технике безопасности. К данной части проекта прилагаются заказная спецификация на электрооборудование длительного цикла изготовления ведомости на оборудование, кабельные и другие серийно изготавливаемые изделия, входящие в систему электроснабжения принципиальные схемы электроснабжения объектов и предприятия в целом. [c.22]

        Схемы электроснабжения, независимо от характера отрасли, сходны по своей структуре и различаются в основном масштабами потребления электроэнергии, мощностью электрооборудования, разветвленностью сетей и уровнем питающих напряжений. Это обусловливает единые требования к устройству и эксплуатации электроустановок, изложенные в общесоюзных правилах [1—5]. [c.6]


        По высоковольтной линии электропередачи от источника питания (ТЭЦ, ГЭС) электроэнергия поступает на распределительное устройство завода (РУ). Если напряжение получаемой электроэнергии выше, чем это необходимо, оно понижается трансформаторами до 35, 10 или 6 кв. В последнее время наибольшее распространение получили схемы электроснабжения с напряжением 10 кв. Одна из таких схем изображена на рис. 71. На схеме показана одинарная, состоящая из двух секций шин 3 система, от которой отходят линии к потребителям. На каждой линии установлены масляные выключатели ВМП-10. Каждый выпрямительный агрегат преобразовательной подстанции присоединен к шинам самостоятельной линией. В зависимости от требований технологического процесса в цехе электролиза производится понижение напряжения главным трансфор.матором и регулирование его регулировочными автотрансформаторами 4, которые конструктивно и электрической схемой совмещены с главным трансформатором. Затем ток проходит выпрямители 5 и поступает на сборные шины и далее серии электролитических ванн. [c.249]

        Устройство электроснабжения электрифицированного транспорта заключается в том, что положительный плюс источника питания подключается к контактному проводу, а отрицательный — к рельсам. При такой схеме электроснабжения тяговый ток от положительной шины подстанции по питающим фидерам (линиям) поступает в контактную сеть, оттуда через токоприемник к двигателю электро- [c.106]

        Известно, что положительный полюс источника питания на электрических железных дорогах постоянного тока подключается к контактному проводу (на метрополитене к контактному рельсу), а отрицательный— к ходовым рельсам. При такой схеме электроснабжения тяговый ток от положительной шины тяговой подстанции по питающей линии поступает в контактный провод, а оттуда через токоприемник к двигателям электровоза и далее через рельсы в отсасывающую линию к минусовой шине. Так как рельсы не полностью изолированы от земли, то часть тягового тока стекает с них в землю. Величина стекающего тока, который обычно и называют блуждающим, тем больше, чем меньше переходное сопротивление между рельсами и землей и чем больше продольное сопротивление рельсов. [c.235]

        Таким образом в современных схемах электроснабжения КЗ сопровождается посадками напряжения на время 0,5—2 с или прекращением электроснабжения на 2—5 с (на время действия АВР или АПВ). Даже при значительном удалении КЗ от трансформаторов ГПП происходит переток мощностей от синхронных двигателей (перешедших в генераторный режим) к асинхронным, что обусловлено падением напряжения. Поскольку переходный период длится короткое время, синхронные двигатели продолжают нормально работать после восстановления напряжения. Однако в течение переходного периода (0,5—2 с) происходит снижение напряжения на стороне 0,4 кВ, вызывающее отпадение сердечников магнитных пускателей или [c.389]

        Нарушения в схемах электроснабжения обусловливаются отказами отдельных элементов распределительной сети, недостаточной устойчивостью внешних и внутренних систем электроснабжения и электропривода, а также ограниченными возможностями восстановления нормального режима после коротких замыканий в сети. Иногда на развитие аварий влияет одновременно несколько факторов. Например, при коротком замыкании на кабеле происходит отказ схем АВР на подстанции, питаемой по этому кабелю, и отключается секция этой подстанции в других случаях при отключении одного из трансформаторов ГПП отключается второй на другой ГПП, подключенный глухой отпайкой к этой же линии. [c.390]

        В химических и нефтехимических производствах аварии, связанные с нарушениями режима электроснабжения, являются следствием неисправностей в энергосистемах (40%), в энергетических хозяйствах самих химических предприятий (38%) и нарушений правил эксплуатации схем электроснабжения сторонними организациями или в результате стихийных бедствий (22%). Аварии в энергосистемах относятся к специальной области и широко освещаются в соответствующей литературе. Аварии и отказы в энергохозяйствах химических предприятий требуют подробного рассмотрения, так как их предотвращение позволит снизить взрывоопасность многих технологических процессов и всех химических производств. Развитие многих аварий начинается с внезапного прекращения электроснабжения отдельных технологических процессов, производств и всего предприятия. [c.391]

        РИС. Х1-5. Схема электроснабжения технологической установки дегидрирования углеводородов в двух вариантах  [c.409]

        Схема электроснабжения хлорного завода [c.248]

        Электроснабжение. Исходные данные, характеристика потребителей электроэнергии, определение нагрузок, потребляемой мощности, обоснование принятых напряжений, подстанций, кабельных линий, молниезащиты, силового оборудования, освещения, заказные спецификации и заявочные ведомости на оборудование и материалы. Схемы электроснабжения и релейных защит, трассы основных электрических сетей, размещение светильников и электрооборудования. [c.39]

        Графическую документацию в составе рабочего проекта (проекта) необходимо составлять с максимально возможным совмещением изображения проектных. рещений. В графическую часть включают следующие чертежи а) в разделе Генеральный план и транспорт — ситуационный и генеральный планы б) в разделе Технологические рещения — принципиальные схемы технологических процессов, технологические компоновки или планировки по корпусам (цехам) с указанием размещения крупного, уникального оборудования и транспортных средств схемы грузопотоков принципиальные схемы электроснабжения предприятия, сооружения схемы трасс магистральных и распределительных тепловых сетей в) в разделе Строительные решения — планы, разрезы и фасады основных зданий и сооружений, строящихся по индивидуальным проектам, со схематическим изображением основных несущих и ограждающих конструкций но типовым проектам — каталожные листы типовых проектов а для объектов, на которые разработаны рабочие чертежи и повторно применяемые экономичные индивидуальные проекты — основные рабочие чертежи г) в разделе Охрана окружающей среды — ситуационная схема-карта района с указанием на ней границ санитарно-защитной зоны, селитебной территории, зон отдыха и др. генеральный план с расположением источников выбросов в атмосферу загрязняющих веществ и результатами расчетов загрязнения атмосферы нри неблагоприятных погодных условиях, а также выбросов веществ и их комбинаций с суммирующимся вредным воздействием. [c.394]


        Схема электроснабжения плазменно-технологических установок на рис. 2.30 используется на установках мощностью 1 1,5 МВт при напряжениях (для различных плазмотронов) 2,5 -г 2,6 кВ и токах 350 Ч- 750 А. [c.69]

        Количество и размеры помещений в насосных станциях для размещения электрооборудования зависят от ряда факторов количества, типа и мощности электродвигателей насосных агрегатов, способа их пуска, количества трансформаторов, схемы электроснабжения, требований в отношении надежности электропитания и компенсации реактивной мощности, степени автоматизации и т. д. [c.299]

        Выбор той или иной схемы электроснабжения насосной станции определяется технико-экономическими расчетами с учетом местных условий и ответственности насосной станции. [c.188]

        Абсолютная величина технологической брони для каждого хлопчатобумажного предприятия должна устанавливаться энергосистемой с учетом действующей схемы электроснабжения и масштабов производства. [c.85]

        Первый алюминиевый завод имеет четыре самостоятельные серии ванн электролиза алюминия. Каждая серия оборудована последовательно соединенными ваннами и питается от собственной преобразовательной подстанции. Напряжение и ток серии регулируются специальным регулировочным трансформатором под нагрузкой, а также сетками ртутных выпрямителей. Напряжение постоянного тока серии 720 в и средняя величина тока 58—60 ка. При существующей схеме электроснабжения полное снятие нагрузки с каждой серии может быть осуществлено в системе за 2—3 мин. [c.88]

        VI. Энергетическая часть —ъ ней должны быть указаны источники теплоснабжения, схемы тепловых сетей, планы и разрезы конденсатных станций, установок для отстоя конденсата и насосных промтеплофикаций, суммарные тепловые нагрузки и расходные показатели как по всему предприятию, так и по отдельным технологическим установкам (цехам) обоснование выбора напряжения высоковольтных и низковольтных электрических сетей, схем электроснабжения, систем управления, электрических нагрузок и годового потребления электроэнергии, в том числе на искусственное освещение производственных помещений, аппаратных дворов технологических установок и территории предприятия приведена краткая характеристика оборудования технологических узлов и приборов, принятых для осуществления тепло- и электроснабжения, их спецификация. [c.51]

        Раздел I — Общая пояснительная записка , к которой прилагаются чертежи ситуационный план размещения объекта на генплане предприятия с указанием инженерных и транспортных коммуникаций принципиальная схема т-ехнологического процесса компоновка объекта с указанием размещения оборудования, зданий и сооружений схема контроля и автоматизации производственного процесса схема электроснабжения схема паротепло-снабжения чертежи по защите технологического оборудования и трубопроводов от коррозии (при наличии коррозионноактивных веществ) чертежи тепловой изоляции. Содержание данного раздела аналогично содержанию разделов I, И и V пояснительной записки к Проекту со сводным сметным расчетом стоимости (в дальнейшем для краткости будем называть его Проектом ). [c.26]

        Так как устройство электроснабжения электрифицированных железных дорог, трамваев и метрополитена принципиально одинаково, то процессы возникновения в земле блуждающих токов от этих источников будут одинаковыми (рис. 15). Известно, что положительный полюс источника питания (положительная шина тяговой подстанции) подключается к контактному проводу, а отрицательный — к ходовым рельсам. При такой схеме электроснабжения тяговый ток от положительной шины тяговой подстанции по питающим фидерам (линиям) поступает в контактную сеть, оттуда через токоприемник к двигателю электровоза и далее через рельсы в отсасывающую линию к отрицательной шине тяговой подстанции. Так как рельсы не полностью изолированы от земли, то часть тягового тока стекает с них в землю. Величина стекающего тока, который называют блуждаго-щим, тем больше, чем меньше переходное сопротивление между рельсами и землей и чем больше продольное сопротивление рельсов. При неблагоприятных условиях, 50 [c.50]

        Развитие завода потребует также соответствующей реконструкции его энер/госнабжения. Однако намечаемое внедрение конденсаторов воздушного охлаждения позволит ограничитыся. относительно небольшим объемом работ шо расширению системы водоснабжения. Сравнительно небольшого объема работ потребуют и аистемы пароснабжения, так, как на заводе намечается в значитель ных масштабах замена парового (привода ласосов электрическим и внедрение котлов-утилизаторов для получения пара. Наибольшего объема дополнительных работ потребуют схемы электроснабжения зав10да, для. которых необходимо (строительство (Подстанций и ЦРП. [c.58]

        Степень резервирования отдельных элементов схемы электроснабжения предусматривать в соответствии с Правилами Устройства электроустановок (ПУЭ) 1-2-27+ 1-2-30 в зависимости от категории подключенных алектроприемников. [c.33]

        В особо ответственных многостадийных производственны комплексах, состоящих из сложных энерготехнологических взаимосвязанных блоков, применяют более надежные схемы электроснабжения. В таких комплексах электроснабжение осуществляется по следующей примерной схеме основные электроприемники получают питание от РУ-6 кВ электроподстанции, обеспечиваемое двумя независимыми источниками. Подстанция снабжается электроэнергией от двух секций 110/6 кВ. Непрерывность работы производства обеспечивается схемами АВР и самозапуска двигателей при исчезновении питания от одного из двух указанных источников. При исчезновении питания от двух основных источников используется третий, например ТЭЦ, включаемый по схеме АВР. Этот источник питает силовые потребители особой I категории. Для электроснабжения ответственных потребителей, требующих бесперебойного питания (ЭВМ и приборы КИПиА), а также потребителей, обеспечивающих безаварийную остановку производства при одновременном исчезновении питания от всех трех источников, предусматривается независимый четвертый источник. [c.398]

        Из общепринятой схемы электроснабжение с питанием РП-, и РП-2 от ГПП видно, что турбовоздуходувки В и 62 подключе ны к первой (1с) секции первой РП. При таком подключениг в случае вывода в ремонт турбовоздуходувки Вз и снятии напряжения на секции [1с) подача воздуха прекратится. В случае снятия напряжения секции 1с и переключения всей нагрузки на секцию 2с обеих подстанций пусковая мощность на вторую секцию первой РП составит по расчетам 11 МВА на стороне 6 кВ и около 3 МВа на стороне 0,4 кВ. Соответственно на второй секции 2РП пусковая мощность на стороне 6 кВ составит 10— 12 МВА, поэтому снижение напряжения и отключение работающих машин будут неизбежны. Даже если турбокомпрессоры Г4 и Гг поставлены на самозапуск, последний не произойдет. [c.410]

        Непрерывность техвологического режима работы предприятий предвявляет к схемам электроснабжения и работе электропривода высокие требования, в частности, к надежности их работы, быстрой локализации возможного нарушения (аварии) и восстановлению нормальной работы установки, цеха, предприятия. [c.1]

        Проведенные работы по повышению надежности схем электроснабжения применение схем трехфидериого питания потребителей, внедрение схем автоматического включения резерва (АВР), автоматической частотной разгрузки (АЧР) Яа предприятиях и в энергетических системах позволили значительно снизить внеплановый простой и в основном обеспечить бесперебойное питание потребителей первой и нулевой категорий. [c.1]

        Блок программного управления поочередно-групаовым самозапуо-ком электродвигателей, предназначен для включения групп электродвигателей на самозапуск после нарушения электроснабжения. Он выполняет следующие функции контролирует величину посадки напряжения на источнике электроснабжения (реле 1РН) контролирует уровень восстанавливающегося напряжения после нарушения электроснабжения (реле 2РН) контролирует нижний уровень напряжения в процессе самозапуска электродвигателей (2РН) продлевает память блоков «памяти» при восстановлении электроснабжения автоматически, в зависимости от режима работы схемы электроснабжения, регулирует время между очередями включения групп электродвигателей на самозапуск. [c.38]

        На рис. 2.30 показаны все основные элементы схемы электроснабжения плазмотехнологических установок с плазмотронами постоянного тока. Ряд элементов балластный реостат, фильтры, пусковые цепи — может отсутствовать. На схеме не показаны некоторые элементы тиристорные цепи, шунтируюгций дроссель при запуске и погасании дуги. В любом случае конкретная схема системы электропитания зависит от типа ИЭП, его мош,пости, рабочих параметров, типа плазмотрона и состоит из следуюш,их устройств и элементов силовой трансформатор, силовая коммутационная аппаратура (разъединители, масляные выключатели, контакторы), регулятор тока (тиристорный преобразователь, магнитные усилители, параметрический стабилизатор тока, балластный реостат), дроссели в цепи дуги, контрольно-измерительная аппаратура, аппаратура заш иты и сигнализации, система поджига дуги, устройство компенсации os ip, пульт управления. [c.69]


    Методы снижения пусковых токов импульсных источников питания

    18 мая 2020

    Александр Русу (г. Одесса)

    Одна из главных проблем использования импульсных источников питания в светодиодных осветительных системах – ограничение пусковых токов, способных вывести эти системы из строя. Модульные решения, предусматриваюшие ограничение этих токов, предлагает компания MEAN WELL, а дискретные – для малосерийной продукции или индивидуальной разработки – сам автор статьи.

    Маломощные импульсные источники питания (ИП) всегда пользовались стабильным спросом на рынке электроники – в системах промышленной автоматики, контроля доступа, пожарной безопасности и многих других. В последнее время этот список пополнился устройствами интернета вещей, умного дома и домашней автоматизации.

    До недавнего времени использование ИП, независимо от того, являлись ли они универсальными блоками общего применения или разрабатывались для конкретного устройства, не вызывало особых технических проблем, но с началом эпохи светодиодного освещения ситуация изменилась не в лучшую сторону. Активное использование недорогих 12-вольтовых светодиодных лент увеличило число ИП в системах освещения, в результате чего стали появляться сбои в системах электроснабжения, вплоть до выхода оборудования из строя.

    Суть проблемы заключается в значительной величине пускового тока (Inrush Current), возникающего в момент подключения блока питания к сети. Несмотря на то, что в каждом ИП приняты меры для его ограничения, все равно в большинстве устройств его величина может в десятки раз превышать ток, потребляемый при максимальной нагрузке. В результате одновременное включение нескольких ИП может приводить к срабатыванию защиты от короткого замыкания и вынуждает устанавливать автоматические выключатели либо с большим током, либо с большим временем срабатывания. Кроме того, при частом включении осветительных приборов резко уменьшается срок службы коммутирующих устройств – выключателей или реле, поскольку из-за чрезвычайно большого коммутируемого тока у них быстро прогорают контакты.

    Хотя эта проблема не нова, до недавнего времени каких-либо готовых, а главное – доступных решений практически не было. Это и послужило поводом рассмотреть имеющиеся на рынке устройства для уменьшения пусковых токов, а также несколько доступных способов самостоятельного устранения этой проблемы. 

    Технические характеристики источников питания

    На сегодняшний день создать ИП мощностью до 1 кВт не является сложной технической задачей. Доступность элементной базы и большое количество наработок в этой области позволяют в сжатые сроки наладить производство источников питания на основе известных компонентов и по известным рекомендациям. Неудивительно, что схемотехника, технические характеристики и внешний вид недорогих выпрямительных устройств как ведущих мировых производителей, так и малоизвестных компаний очень схожи.

    Одними из недорогих источников питания, часто используемыми для питания светодиодных лент, являются модули серии LRS производства компании MEAN WELL (рисунок 1). При разработке данной линейки были использованы как последние достижения в области производства импульсных источников питания, так и самая современная элементная база, что позволило вывести ИП семейства LRS на современный технический уровень и обеспечить хорошее соотношение «цена/качество».

    Рис. 1. Выпрямитель из семейства LRS

    Ключевыми особенностями семейства LRS (таблица 1) являются возможность работы в универсальном диапазоне входных напряжений (85…264 B AC), компактный размер (высота профиля 1U – 30 мм), высокий КПД (до 91,2%) и малое потребление при отключении нагрузки (0,2…0,75 Вт). ИП семейства LRS имеют множество сертификатов, среди которых IEC/EN 60335-1 (PD3) и IEC/EN61558-1, 2-16. Все источники питания LRS проходят тестирование при 100% нагрузки и имеют трехлетнюю гарантию.

    Таблица 1. Основные технические характеристики выпрямителей семейства LRS

    Наименование Номинальная  выходная мощность, Вт Выходное напряжение, В Входное напряжение В AC Потребляемый ток при 230 В АС, А Стартовый ток при 230 В АС, А
    LRS-35 35 5…48 85…264 0,42 45
    LRS-50 50 3,3…48 85…264 0,56 45
    LRS-75 75 5…48 85…264 0,85 65
    LRS-100 100 3,3…48 85…264 1,2 50
    LRS-150 150 12…48 85…132/170…264 1,7 60
    LRS-150F 150 5…48 85…264 1,7 60
    LRS-200 200 3,3…48 90…132/180…264 2,2 60
    LRS-350 350 3,3…48 90…132/180…264 3,4 60

    Одной из специфических особенностей светодиодного освещения является возможность установки оборудования в специализированных электрических шкафах, поэтому наряду с ИП в перфорированных корпусах на практике может возникнуть реальная потребность в модулях с форм-фактором, рассчитанном на установку на DIN-рейку. В этом случае следует обратить внимание на семейство HDR производства компании MEAN WELL, выпускаемое в малогабаритных пластмассовых корпусах (рисунок 2).

    Рис. 2. Внешний вид выпрямителей семейства HDR производства MEAN WELL

    Несмотря на то, что выпрямители HDR изначально были спроектированы для использования в автоматизированных системах управления и имеют изоляцию с электрической прочностью вплоть до Class II, сфера их применения не ограничивается питанием только промышленных контроллеров. Благодаря широкому диапазону входных напряжений, хорошему уровню электробезопасности, высокому КПД и малому энергопотреблению при отключении нагрузки (не более 0,3 Вт) эти модули (таблица 2) можно с успехом применить в самых разнообразных приложениях, начиная от питания элементов сложных технологических линий и заканчивая тем же светодиодным освещением.

    Таблица 2. Основные технические характеристики выпрямителей семейства HDR

    Наименование Максимальная выходная мощность, Вт Выходное напряжение, В Входное напряжение, В AC Потребляемый ток при 230 В АС, А Стартовый ток при 230 В АС, А
    HDR-15 15 5…48 85…264 0,25 45
    HDR-30 36 5…48 85…264 0,48 25
    HDR-60 60 5…48 85…264 0,8 60
    HDR-100 100 12…48 85…264 1,6 70
    HDR-150 150 12…48 85…264 1,6 70

    Анализируя данные таблиц 1 и 2, можно увидеть, что у всех рассмотренных ИП пусковой ток в десятки раз превышает ток, потребляемый при максимальной нагрузке. Причем чем меньше мощность источника питания, тем больше это соотношение. Например, для самой маломощной из рассмотренных моделей – ИП HDR-15 пусковой ток (45 А), согласно технической документации, в 180 раз превышает максимальное значение во время работы (0,25 А). Для мощных выпрямителей это соотношение хоть и немного меньше, но все равно является достаточно большим. Абсолютный рекорд по величине пускового тока (70 А) принадлежит моделям HDR-150. При таком пусковом токе в момент включения устройства хоть и кратковременно, но будет потребляться около 15 кВт, что достаточно много даже для промышленного оборудования.

    Ситуацию не спасает и введение в ИП корректора коэффициента мощности (ККМ). Если проанализировать технические характеристики модулей семейства RSP производства MEAN WELL (рисунок 3), отличающихся от рассмотренных выше выпрямителей LRS наличием активного корректора коэффициента мощности, то окажется, что их пусковые токи также превышают номинальные значения в 15…70 раз (таблица 3). Это, конечно, меньше, чем в модулях без ККМ, однако все равно много, даже несмотря на высокий коэффициент мощности (не менее 0,93).

    Рис. 3. Выпрямитель семейства RSP производства MEAN WELL

    Таблица 3. Основные технические характеристики выпрямителей семейства RSP

    Наименование Максимальная выходная мощность, Вт Выходное напряжение, В Входное напряжение, В АС Потребляемый ток при 230 В АС, А Стартовый ток при 230 В АС, А
    RSP-75 75 3,3…48 85…264 0,5 35
    RSP-100 100 3,3…48 85…264 0,55 30
    RSP-150 150 3,3…48 85…264 0,8 45
    RSP-200 200 2,5…48 88…264 1,1 40
    RSP-320 320 2,5…12 88…264 1,5 40
    RSP-500 500 3,3…48 85…264 2,65 40

    Причины появления пусковых токов

    На сегодняшний день большинство ИП изготавливается по схеме с бестрансформаторным входом. Ключевыми элементами данной схемы являются выпрямитель, реализуемый чаще всего по мостовой схеме, и входной сглаживающий конденсатор (рисунок 4).

    Рис. 4. Типовая схема входной цепи выпрямительного устройства с бестрансформаторным входом

    До включения блока питания конденсатор C1 полностью разряжен и напряжение на нем равно нулю, в то время как в рабочем режиме оно достигает амплитудного значения напряжения сети, равного, при входном напряжении 220 В, около 310 В. Поскольку напряжение на конденсаторе измениться мгновенно не может, то в момент включения схемы обязательно должен произойти бросок тока из-за необходимости заряда конденсатора фильтра.

    Максимальное значение пускового тока зависит не только от электрических характеристик элементов схемы, но и от момента включения ее в сеть. Наихудшим случаем считается подключение к сети в моменты, когда ее напряжение равно амплитудным значениям. В этом случае к диодам выпрямителя VD1…VD4 прикладывается прямое напряжение около 310 В, и их ток ограничивается лишь активными сопротивлениями кристаллов, соединительных проводников и внутренним последовательным сопротивлением конденсатора. Очевидно, что если не принимать никаких мер, то начальное значение пускового тока может превысить 100 А даже при небольшой емкости конденсатора C1.

    Несмотря на то, что выпрямительные полупроводниковые диоды VD1…VD4 обычно выдерживают подобные перегрузки, столь высокое значение тока может значительно сократить срок их службы и вывести из строя. Для предотвращения этого пусковой ток даже в маломощных схемах обычно ограничивается с помощью резистора, сопротивление которого выбирается таким, чтобы ток через диоды выпрямителя в самом худшем случае не превышал максимально допустимое значение для данного режима работы.

    Однако последовательное включение сопротивления приводит к увеличению потерь, величина которых может оказаться недопустимо большой. Для исключения этого в выпрямителях вместо резистора чаще всего устанавливают термистор с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления. В момент включения, когда сопротивление термистора велико, пусковой ток мал. После запуска источника питания ток, протекающий через термистор, разогревает его, что приводит к снижению его сопротивления и, как следствие, к уменьшению влияния на работу схемы. Несмотря на простоту, у такого способа есть один серьезный недостаток – при частой коммутации, например, когда ИП включается сразу после выключения, термистор не успевает остыть и ограничение пускового тока происходит не так эффективно.

    Таким образом, в импульсных ИП, построенных по классическим схемам, пусковой ток ограничивается лишь на уровне, обеспечивающем безопасный режим работы выпрямительных диодов, поскольку использование иного решения приведет или к уменьшению КПД системы в целом, или к ее существенному удорожанию. Очевидно, что проблему пусковых токов в большинстве случаев необходимо решать другими способами.

    Методы ограничения пусковых токов

    При анализе схемотехники импульсных выпрямительных устройств с бестрансформаторным входом становится понятно, что одним из наилучших методов уменьшения пусковых токов является кратковременное увеличение сопротивления входной цепи в момент включения. Именно по такому пути пошла компания MEAN WELL, представив на рынке серию ограничителей пусковых токов семейства ICL (рисунок 5).

    Рис. 5. Ограничители пусковых токов производства компании MEAN WELL

    На сегодняшний день MEAN WELL предлагает своим клиентам четыре модели ограничителей с максимальным пусковым током 23 А (ICL-16R/L) и 48 А (ICL-28R/L), предназначенные для установки на DIN-рейку (модели с суффиксом R) или на шасси (модели с суффиксом L). Основными элементами модулей являются мощные токоограничивающие резисторы, реле и схема управления (рисунок 6). В момент включения контакты реле разомкнуты, и входной ток выпрямительных устройств протекает через резистор с сопротивлением R. Через некоторое время, определяемое схемой управления, на обмотку реле подается напряжение, и его контакты замыкают токоограничивающий резистор, подключая выпрямительные устройства непосредственно к сети.

    Рис. 6. Структурная схема ограничителей ICL

    Время срабатывания реле определяется схемой управления и составляет 300 мс для моделей ICL-16R/L и 150 мс для ICL-28R/L (таблица 4), что равно, соответственно, 15 и 7,5 периодам изменения напряжения сети с частотой 50 Гц. Этого времени вполне достаточного для заряда конденсаторов входных фильтров, поскольку в большинстве случаев напряжение на них достигает необходимой величины в течение 1…3 периодов (20…60 мс).

    Таблица 4. Основные технические характеристики ограничителей ICL

    Параметры Наименование
    ICL-16R/L ICL-28R/L
    Входное напряжение, В AC 180…264 180…264
    Ограничение пускового тока, А 23 48
    Максимальный выходной ток (продолжительный), А 16 28
    Потребляемая мощность при 264 В, Вт < 1,5 < 2
    Длительность ограничения тока, мс 300 ± 50 150 ± 50
    Диапазон рабочих температур, °С -30…70 -30…70

    Ключевым преимуществом ограничителей ICL является возможность работы с несколькими ИП (рисунок 7). Действительно, при наличии последовательно включенного резистора максимальный ток в цепи не может превысить определенное значение даже при коротком замыкании выхода ограничителя. В этом случае максимальное количество подключаемых источников питания ограничивается максимально допустимым током контактов реле, равным 16 А для ICL-16R/L и 28 А для ICL-28R/L. Таким образом, пусковой ток в системе с использованием ограничителей тока будет превышать ток при полной нагрузке не более чем в два раза.

    Рис. 7. Типовая схема включения ограничителей ICL

    Еще одним преимуществом такого решения является его универсальность, поскольку проблема пусковых токов существует не только у импульсных ИП. Например, такая же проблема может возникнуть при включении мощных трансформаторов. И хоть в этом случае причина появления пускового тока имеет иную физическую природу (наличие остаточной намагниченности ферромагнитного материала магнитопровода), тем не менее, ее теоретически можно также решить с помощью ограничителей пусковых токов производства компании MEAN WELL.

    Особенности самостоятельного изготовления ограничителей пусковых токов

    Как и любая продукция компании MEAN WELL, ограничители пусковых токов серии ICL отличаются высоким качеством. Однако они все еще являются новинкой на рынке и их доступность некоторое время будет недостаточной для широкого использования. Тем не менее, простота метода ограничения пусковых токов позволяет изготовить такое устройство самостоятельно из компонентов, имеющихся в любом радиомагазине.

    Один из вариантов такого решения показан на рисунке 8. В качестве токоограничивающих резисторов были использованы два соединенных параллельно 5-ваттных проволочных резистора R3 и R4, замыкаемые с помощью контактов реле K1. Элементы R1, R2, VD1, VD2, C1 являются простейшим стабилизированным источником питания, предназначенным для включения реле. Время срабатывания системы зависит от скорости заряда конденсатора C1 и при данных номиналах компонентов приблизительно равно 0,5 с, что вполне достаточно для заряда конденсаторов фильтров подсоединенных выпрямительных устройств. Максимальное значение пускового тока определяется сопротивлением резисторов R3 и R4. При использовании элементов с сопротивлением 47 Ом ток в момент включения системы не должен превышать 12 А во всем диапазоне рабочих напряжений.

    Рис. 8. Принципиальная схема и внешний вид самостоятельно изготовленного ограничителя тока

    Для надежного срабатывания реле, способного коммутировать токи более 1 А, необходимо около 0,5 Вт мощности, поэтому чем больше напряжение обмотки, тем меньше энергопотребление системы, ведь формирование напряжения для обмотки реле производится простейшей схемой на основе резистивного делителя, КПД которого катастрофически падает с уменьшением коэффициента передачи. В данной схеме было использовано стандартное реле SRD-24VDC-SL-C с обмоткой, рассчитанной на напряжение 24 В, поэтому потребляемая мощность данной схемы достаточно высока – около 4 Вт.

    Для уменьшения энергопотребления можно заменить резисторы R1 и R2 на конденсатор, имеющий на частоте 50 Гц аналогичное сопротивление. Однако наилучшим решением в данной ситуации будет использование специализированных маломощных источников питания, которые не только сформируют нужное напряжение с малыми потерями, но и обеспечат работоспособность схемы в широком диапазоне входных напряжений.

    Небольшое количество компонентов позволило поместить данную схему в компактном корпусе KLS24-JG4-01, рассчитанном на установку на DIN-рейку. Практические испытания схемы с пятью подключенными к выходу ИП мощностью от 50…150 Вт показали хорошее ограничение пусковых токов, проявляющееся в отсутствии срабатываний защиты от коротких замыканий, которая до этого активизировалась в среднем при каждом третьем включении.

    Основным недостатком рассмотренной выше схемы является высокое энергопотребление, проявляющееся в достаточно сильном нагреве корпуса во время работы. Поэтому было решено применить более простой способ питания реле напряжением, формируемым непосредственно выпрямительным устройством (рисунок 9). Использование такого подхода позволило, во-первых, значительно упростить схему, а во-вторых, максимально уменьшить пусковой ток, ведь при таком подходе реле сработает уже после запуска источника питания, то есть, когда заряд конденсатора фильтра гарантированно закончится.

    Рис. 9. Принципиальная схема и внешний вид ограничителя тока с питанием реле от выпрямительного устройства

    В новой схеме в качестве токоограничивающих резисторов были использованы два параллельно соединенных резистора сопротивлением 1 кОм и мощностью 3 Вт. При таких номиналах максимальное значение пускового тока не будет превышать 2 A. Очевидно также, что для этой схемы рабочее напряжение реле должно быть равно выходному напряжению выпрямительного устройства, в данном случае – 12 В.

    Поскольку столь высокое сопротивление во входной цепи теоретически может привести к нестабильной работе блока питания, для проверки работоспособности системы была собрана экспериментальная установка на основе импульсного ИП мощностью 60 Вт (рисунок 10). Для измерения тока был использован резистивный шунт с сопротивлением 0,1 Ом, включенный последовательно с выпрямительным устройством. Напряжение сети контролировалось с помощью штатного делителя напряжения с коэффициентом передачи 1:10, встроенного в щуп цифрового осциллографа SIGLENT SDS 1072CML+.

    Рис. 10. Принципиальная схема измерительной установки

    Согласно технической документации на выпрямительное устройство, его ток в момент включения не должен превышать 45 А. Но, поскольку фактическое значение пускового тока сильно зависит от момента включения (по отношению к началу периода сети), то включить систему при максимуме напряжения сети без использования специализированного оборудования достаточно тяжело. Тем не менее, на рисунке 11 показаны осциллограммы, полученные при включении системы менее чем за 1 мс до момента достижения амплитудного напряжения сети. Как видно из результатов измерений, величина пускового тока составила приблизительно 25 А, что почти в 17 раз больше амплитудного значения тока, потребляемого при выходном токе 5 А (амплитудное значение входного тока при этом равно 1,5 А), составляющем более 80% от максимальной нагрузки (рисунок 12).

    Рис. 11. Диаграммы напряжения сети (фиолетовый канал) и потребляемого тока (желтый канал) в момент включения выпрямительного устройства при отсутствии ограничителя пусковых токов

    Рис. 12. Диаграммы напряжения сети (фиолетовый канал) и потребляемого тока (желтый канал) при работе выпрямительного устройства в режиме 80% мощности

    После подключения ограничителя пусковой ток уменьшился до нескольких ампер (рисунок 13), при этом видно, что заряд конденсатора фильтра теперь занимает значительно больше времени. Однако это не влияет на стабильность запуска системы, поскольку к моменту включения импульсного преобразователя выпрямительного устройства количества энергии в конденсаторе фильтра хватит для поддержания выходного напряжения в течение нескольких сотен миллисекунд, что вполне достаточно для включения реле.

    Рис. 13. Диаграммы напряжения сети (фиолетовый канал) и потребляемого тока (желтый канал) в момент включения выпрямительного устройства с ограничителем пусковых токов

    Очевидно, что при таком подходе к ограничению входного тока самой сложной ситуацией для системы будет режим перегрузки по току ИП. В этом случае выходного напряжения блока питания может оказаться недостаточно для срабатывания реле, и токоограничивающие резисторы останутся включенными до момента устранения перегрузки. Однако благодаря тому, что большинство ИП имеет встроенную защиту от перегрузки по току, при срабатывании которой они переходят в прерывистый («икающий») режим работы, входной ток при этом значительно снижается (рисунок 14) и мощность, выделяемая на токоограничивающих резисторах, не достигает опасных значений. Так, после часа работы системы в режиме короткого замыкания ИП температура перегрева корпусов резисторов R1 и R2, измеренная контактным способом с помощью термопары, не превысила 60°С.

    Рис. 14. Диаграммы тока, потребляемого выпрямительным устройством в режиме короткого замыкания выхода

    Несмотря на то, что увеличение сопротивления токоограничивающих резисторов позволяет полностью исключить возникновение экстратоков в момент включения, сильно увеличивать их сопротивление не нужно. При большом сопротивлении этих компонентов и возможной аварии во входной цепи выпрямительного устройства, например, при пробое входных диодов, встроенная плавкая вставка не сработает, и к токоограничивающим резисторам будет постоянно приложено все напряжение сети, что, скорее всего, приведет к их перегреву, а возможно – к возгоранию. Поэтому пусковой ток в системе должен быть, с одной стороны, не особо большим, по причинам, изложенным в начале статьи, а с другой – не особо малым, чтобы обеспечить надежную работу защит при аварии выпрямительных устройств. По этой же причине температуру корпусов токоограничивающих резисторов лучше всего контролировать термопредохранителем, разрывающим цепь при перегреве.

    Как и все рассмотренные перед этим способы, схема, изображенная на рисунке 9, может ограничивать ток как одного, так и нескольких ИП. В последнем случае реле можно подключить как к одному блоку питания, так и к нескольким, объединив их, например, по схеме монтажного ИЛИ. 

    Заключение

    Проблема пусковых токов выпрямительных устройств не нова. Отрадно осознавать, что ведущие мировые производители источников питания начали выпускать на рынок профессиональные решения, позволяющие минимизировать значение этого параметра. При этом вполне возможно, что в ближайшем будущем наряду с традиционными ИП общего назначения появятся специализированные семейства для осветительного оборудования, в которых данная защита уже будет интегрирована, а следовательно, системы светодиодного освещения станут еще проще и надежнее.

    •••

    Наши информационные каналы

    Схема электроснабжения.

    Схемы электроснабжения определены в СП 31-110-2003

    СХЕМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЕЙ
    7.1 Схемы электрических сетей должны строиться исходя из требований, предъявляемых к электробезопасности и надежности электроснабжения электроприемников зданий.
    7.2 Количество вводно-распределительных устройств или главных распределительных щитов (ВРУ, ГРЩ), предназначенных для приема электроэнергии от городской сети и распределения ее по потребителям зданий, выбирается по соображениям обеспечения надежности электроснабжения с учетом конструкции здания и по построению схемы внешнего электроснабжения.
    В жилых домах ВРУ рекомендуется размещать в средних секциях.
    В общественных зданиях ГРЩ или ВРУ должны располагаться у основного абонента независимо от числа предприятий, учреждений и организаций, расположенных в здании.
    7.3 В типовых проектах блок-секций жилых домов следует предусматривать планировочные решения, позволяющие изменять местоположение ВРУ при привязке проектов к конкретным условиям застройки.
    7.4 У каждого из абонентов, расположенных в здании, должно устанавливаться самостоятельное ВРУ, питающееся от общего ВРУ или ГРЩ здания.
    От общего ВРУ допускается питание потребителей, расположенных в других зданиях, при условии, что эти потребители связаны функционально.
    7.5 Нагрузка каждой питающей линии, отходящей от ВРУ, не должна превышать 250 А.
    7.6 Число стояков в жилых домах высотой 4 этажа и более, схемы их подключения к питающим линиям и ВРУ должны, как правило, соответствовать рекомендациям 7.2.
    При превышении нагрузки стояка 250 А стояк следует выполнять состоящим из двух линий.
    7.7 Линии питания лифтов, предназначенные для преимущественного использования пожарными подразделениями, должны прокладываться в соответствии с требованиями 7.19 и 14.12 настоящего Свода правил и иметь автономное управление с 1-го этажа (предусматривается в схемах управления лифтами).
    7.8 Категория по надежности электроснабжения для питания электроприемников противопожарных устройств должна соответствовать требованиям 5.1.
    7.9 При наличии в здании электроприемников, требующих первой категории по степени надежности электроснабжения, рекомендуется выполнять питание всего здания от двух независимых источников с устройством АВР независимо от требуемой степени обеспечения надежности электроснабжения других электроприемников в соответствии с 5.1.
    7.10 При отсутствии АВР на вводе в здание питание электроприемников первой категории по надежности электроснабжения следует выполнять от самостоятельного щита (панели) с устройством АВР.
    При наличии на вводе аппаратов защиты и управления этот щит (панель) с устройством АВР следует подключать после аппарата управления и до аппарата защиты.
    При наличии на вводе автоматического выключателя, выполняющего функции управления и защиты, это подключение должно производиться до автоматического выключателя.
    Панели щита противопожарных устройств должны иметь отличительную окраску (красную).
    Аппараты защиты и управления линий, питающих противопожарные устройства, расположенные на ВРУ (ГРЩ), должны иметь отличительную окраску (красную).
    7.11 Включение и отключение электродвигателей пожарных насосов должно быть местное, непосредственно у электродвигателей. Кроме того, необходимо предусматривать их дистанционное включение со шкафов пожарных кранов.
    Управление системами дымоудаления и подпора воздуха должно быть автоматическим и дублироваться дистанционным управлением.
    7.12 Питание аварийного освещения должно быть независимым от питания рабочего освещения и выполняться: при двух вводах в здание — от разных вводов, а при одном вводе — самостоятельными линиями, начиная от ВРУ или ГРЩ.
    7.13 Распределительные линии сетей рабочего, эвакуационного и освещения безопасности, освещения витрин, рекламы и иллюминации в зданиях должны быть самостоятельными, начиная от ВРУ или ГРЩ.
    Сети эвакуационного освещения и освещения безопасности могут быть общими.
    7.14 Схемы электрических сетей жилых домов следует выполнять исходя из следующего:
    питание квартир и силовых электроприемников, в том числе лифтов, должно, как правило, осуществляться от общих секций ВРУ. Раздельное их питание следует выполнять только в случае, когда расчетом будет подтверждено, что величины размахов изменения напряжения на зажимах ламп в квартирах при включении лифтов выше регламентируемых ГОСТ 13109;
    распределительные линии питания вентиляторов дымоудаления и подпора воздуха при пожаре, установленные в одной секции, должны быть самостоятельными для каждого вентилятора, начиная от щита противопожарных устройств ВРУ. При этом соответствующие вентиляторы или шкафы, расположенные в разных секциях, допускается питать по одной линии независимо от числа секций, подключенных к ВРУ.
    К одной питающей линии разрешается присоединять несколько стояков, при этом в жилых зданиях высотой более пяти этажей на ответвлении к каждому стояку должен устанавливаться отключающий аппарат.
    Освещение лестниц, поэтажных коридоров, вестибюлей, входов в здание, номерных знаков и указателей пожарных гидрантов, огней светового ограждения и домофонов должно питаться линиями от ВРУ. При этом линии питания домофонов и огней светового ограждения должны быть самостоятельными. Питание усилителей телевизионных сигналов, как правило, следует осуществлять самостоятельными линиями от ВРУ.
    Силовые электроприемники общедомовых потребителей жилых зданий (лифты, насосы, вентиляторы и т.п.), как правило, должны получать питание от самостоятельной силовой сети, начиная от ВРУ.
    7.15 В общественных зданиях от одной линии рекомендуется питать несколько вертикальных участков (стояков) питающей сети освещения. При этом в начале каждого стояка, питающего три и более групповых щитков, следует устанавливать защитный аппарат. Если стояк питается отдельной линией, установка защитного аппарата в начале стояка не требуется.
    7.16 Электроустановки торговых предприятий, учреждений бытового обслуживания населения, административно-конторских и других помещений общественного назначения, встроенные в жилые дома, следует питать отдельными линиями от ВРУ (ГРЩ) дома (см. также 16.3 настоящих правил и 7.1 ПУЭ). При этом у каждого потребителя должно устанавливаться самостоятельное ВРУ.
    Допускается питание указанных потребителей от отдельного ВРУ.
    7.17 Питающие линии холодильных установок предприятий торговли и общественного питания должны быть самостоятельными, начиная от ВРУ или ГРЩ.
    7.18 Электроприемники центральных тепловых пунктов (ЦТП) должны питаться не менее чем двумя отдельными линиями от ТП. Не допускается присоединение к этим линиям других электроприемников.
    Питание систем диспетчеризации и освещения коллекторов следует выполнять от щитов ЦТП.
    7.19 По одной линии следует питать не более четырех лифтов, расположенных в разных, не связанных между собой лестничных клетках и холлах. При наличии в лестничных клетках или в лифтовых холлах двух или более лифтов одного назначения они должны питаться от двух линий, присоединяемых каждая непосредственно к ВРУ или ГРЩ; при этом количество лифтов, присоединяемых к одной линии, не ограничивается. На вводе каждого лифта должен быть предусмотрен аппарат управления и защиты (предусматривается схемой и комплектацией лифта). Рекомендуется установка одного аппарата, совмещающего эти функции.
    7.20 На вводах распределительных пунктов и групповых щитков должны устанавливаться аппараты управления.
    7.21 Распределение электроэнергии к силовым распределительным щитам, пунктам и групповым щиткам сети электрического освещения следует, как правило, осуществлять по магистральной схеме.
    Радиальные схемы следует, как правило, выполнять для присоединения мощных электродвигателей, групп электроприемников общего технологического назначения (например, встроенных пищеблоков, помещений вычислительных центров и т.п.), потребителей I категории по надежности электроснабжения.
    7.22 Питание рабочего освещения помещений, в которых длительно могут находиться 600 и более человек (конференц-залы, актовые залы и т.п.), рекомендуется осуществлять от разных вводов, при этом к каждому вводу должно быть подключено около 50 % светильников.
    7.23 Отклонения напряжения от номинального на зажимах силовых электроприемников и наиболее удаленных ламп электрического освещения не должны превышать в нормальном режиме ±5 %, а предельно допустимые в послеаварий-ном режиме при наибольших расчетных нагрузках — ±10 %. В сетях напряжением 12-50 В (считая от источника питания, например понижающего трансформатора) отклонения напряжения разрешается принимать до 10 %.
    Для ряда электроприемников (аппараты управления, электродвигатели) допускается снижение напряжения в пусковых режимах в пределах значений, регламентированных для данных электроприемников, но не более 15 %.
    С учетом регламентированных отклонений от номинального значения суммарные потери напряжения от шин 0,4 кВ ТП до наиболее удаленной лампы общего освещения в жилых и общественных зданиях не должны, как правило, превышать 7,5 %.
    Размах изменений напряжения на зажимах электроприемников при пуске электродвигателя не должен превышать значений, установленных ГОСТ 13109.

    Цепь плавного пуска для источника питания

    Цепь плавного пуска предотвращает внезапное протекание тока в цепи во время пуска. Он замедляет скорость роста выходного напряжения, сводя к минимуму избыточный ток во время запуска. Это полезно для защиты устройств или электронных компонентов от повреждений, вызванных мгновенным высоким входным током. Некоторые компоненты с ограничением по току и плохим регулированием нагрузки могут быть повреждены из-за высокого входного тока.Здесь мы строим схему плавного пуска, используя стабилизатор напряжения IC LM317 и PNP-транзистор BC557.

    Необходимые материалы
    • LM317-Регулируемый регулятор напряжения IC
    • BC557-PNP Транзистор
    • Диод — 1N4007
    • Резистор — (1к, 5,6к, 47к)
    • Конденсатор — (0,1 мкФ, 22 мкФ)
    • Входное питание — 9 В
    • Макет

    LM317 Регулятор напряжения IC

    Это регулируемый трехконтактный стабилизатор напряжения IC с высоким значением выходного тока, равным 1.5А. Микросхема LM317 помогает в ограничении тока, защите от тепловой перегрузки и безопасной рабочей зоне. Он также может обеспечивать работу в плавающем режиме для приложений высокого напряжения. Если мы отключим регулируемую клемму, LM317 все равно будет полезен в защите от перегрузки. У него типичная линия и регулировка нагрузки 0,1%. Это тоже бессвинцовый прибор.

    Его рабочая температура и температура хранения находится в диапазоне от -55 до 150 ° C, а максимальный выходной ток составляет 2,2 А. Мы можем обеспечить входное напряжение в диапазоне от 3 до 40 В постоянного тока, а i т может дать выходное напряжение 1.От 25 В до 37 В , которые мы можем изменять в зависимости от потребности, используя два внешних резистора на регулируемом контакте LM317. Эти два резистора работают как схема делителя напряжения, используемая для увеличения или уменьшения выходного напряжения.

    Распиновка LM317

    Плавный пуск

    Принципиальная схема

    Примечание: Входное напряжение всегда должно быть выше (минимум +3 В), чем желаемое выходное напряжение (максимальный выход LM317 составляет 37 В).

    Здесь мы подключили лампочку со схемой плавного пуска, чтобы лампочка медленно раскалилась до полной яркости. Вы можете изменять скорость свечения лампы, изменяя номинал конденсатора, например, чтобы увеличить время нарастания, увеличьте номинал конденсатора C2.

    Работа цепи плавного пуска

    Здесь мы используем LM317, линейный стабилизатор положительного напряжения IC, который автоматически снижает выходной ток при недогрузке или перегреве.

    Комбинация транзистора BC557 PNP и конденсатора C2 помогает схеме постепенно увеличивать выходное напряжение.

    Изначально, когда конденсатор не заряжен, выходное напряжение схемы определяется как:

      VC1 + VBE + 1,25 В 
      = 0 + 0,7 + 1,25 
      = 1,95 В  

    Где VC1 — это напряжение на конденсаторе, VBE — это напряжение от базы к эмиттеру, а 1,25 — минимальное выходное напряжение LM317.

    По мере увеличения напряжения на конденсаторе C2 Vout увеличивается с той же скоростью и достигает желаемого выходного напряжения, установленного в соответствии с номиналом резистора. Следовательно, когда выходное напряжение достигает желаемого значения, транзистор отключается.

    Итак, когда мы включаем источник питания, лампочка начинает становиться ярче в соответствии с напряжением на ней. Таким образом, эта схема предотвращает внезапный выброс тока в цепь и, следовательно, предотвращает повреждение устройства.

    Преимущества схемы плавного пуска
    • Используется для уменьшения пускового тока и увеличения срока службы устройства.
    • Повышение эффективности
    • Цепи плавного пуска
    • дешевы и имеют небольшой размер
    • Устройство плавного пуска
    • Подобно двигателю, используется для двигателей насосов и других промышленных двигателей.

    Преобразование блока питания ATX в настольный блок питания в цепи питания

    Стандартный компьютерный блок питания (PSU) преобразует входящие 110 В или 220 В переменного тока (переменного тока) в различные выходные напряжения постоянного (постоянного тока), подходящие для питания внутренних компонентов компьютера, и с небольшим воображением можно преобразовать блок питания ATX к стендовому источнику питания.

    Диапазон мощности большинства компьютерных блоков питания составляет от 150 до 500 Вт, так что мощности достаточно. Оригинальный стандартный разъем ATX, используемый для питания материнской платы, представлял собой один 20-контактный разъем Molex, который имеет все необходимые напряжения +12 В постоянного тока и +5 В постоянного тока с огромными выходными токами и защитой от короткого замыкания, а также провод включения питания, позволяющий программному обеспечению ПК подключаться к сети. выключите блок питания при выключении.

    Прежде чем приступить к преобразованию блока питания ATX, прежде чем приступить к преобразованию блока питания ATX, убедитесь, что блок питания отключен от сети и разряжен, оставив его отключенным в течение нескольких минут, прежде чем запускать блок питания .Это важно! поскольку это может привести к потенциально опасной или даже смертельной ситуации из-за высокого напряжения внутри блока питания, если вы решите его разобрать. Также убедитесь, что металлический корпус блока питания правильно заземлен. Вы несете ответственность за свою безопасность !.

    Мы не можем просто подключить блок питания к сети и рассчитывать на получение требуемого выходного напряжения 5 или 12 вольт. Стандартный блок питания ПК имеет два предохранительных механизма, которые предотвращают его включение без присоединенной материнской платы.

    • Номер 1, для запуска блока питания требуется сигнал нулевого напряжения «Power-ON», аналогичный переключателю «ON-OFF» на передней панели ПК.
    • Номер 2, чтобы блок питания мог правильно регулировать выходное напряжение +5 В, к нему должна быть подключена какая-то нагрузка, по крайней мере, 5 Вт, чтобы заставить блок питания думать, что он подключен к материнской плате

    К сожалению, нельзя просто оставить провода открытыми, к счастью, обе эти проблемы легко решаются.

    К 20-контактному разъему ATX подключено несколько проводов разного цвета, обеспечивающих несколько выходов разного напряжения, например +3.3 В, + 5 В, + 12 В, -12 В, -5 В, а также ряд черных проводов заземления и пара сигнальных проводов, как показано на следующем изображении вместе с их цветовым кодом и описанием.

    20-контактный разъем Molex ATX

    Выводы 20-контактного разъема с цветами проводов, используемых в стандартном разъеме блока питания ATX.

    Штифт Имя Цвет Описание
    1 3.3В оранжевый +3,3 В постоянного тока
    2 3,3 В оранжевый +3,3 В постоянного тока
    3 ОБЩИЙ Черный Земля
    4 5 В Красный +5 В постоянного тока
    5 ОБЩИЙ Черный Земля
    6 5 В Красный +5 В постоянного тока
    7 ОБЩИЙ Черный Земля
    8 Pwr_Ok серый Питание в норме (+5 В постоянного тока при нормальном питании)
    9 + 5ВСБ фиолетовый +5 В постоянного тока в режиме ожидания
    10 12 В Желтый +12 В постоянного тока
    11 3.3В оранжевый +3,3 В постоянного тока
    12 -12В Синий -12 В постоянного тока
    13 ОБЩИЙ Черный Земля
    14 Pwr_ON Зеленый Источник питания включен (активный низкий уровень)
    15 ОБЩИЙ Черный Земля
    16 ОБЩИЙ Черный Земля
    17 ОБЩИЙ Черный Земля
    18 -5В Белый -5 В постоянного тока
    19 5 В Красный +5 В постоянного тока
    20 5 В Красный +5 В постоянного тока

    Есть несколько способов превратить стандартный компьютерный блок питания ATX в пригодный для использования в настольном блоке питания.Вы можете оставить 20-контактный разъем Molex прикрепленным и подключаться непосредственно к нему или полностью отрезать его и сгруппировать вместе отдельные провода, сохраняя вместе одинаковые цвета, от красного к красному, от черного к черному и т. Д.

    Я отрезал разъем, чтобы получить доступ к отдельным проводам, и соединил их в ленту с винтовыми разъемами, чтобы получить более высокую выходную силу тока для источников питания + 5 В и + 12 В. Вы можете соединить провода одного цвета вместе с помощью обжимных соединителей или штырей, это то же самое.Некоторые из других отдельных цветных проводов нам нужно отделить, как описано ниже.

    Чтобы запустить автономный блок питания для целей тестирования или в качестве источника питания на стенде, нам нужно замкнуть вместе контакт 14 — зеленый (Power-ON) на один из общих черных проводов (заземление), как на материнской плате. сообщает источнику питания, чтобы он включился. К счастью, контакт 15 — черный находится рядом с ним, поэтому я подключил переключатель между сигналом Pwr_On (контакт 14) и землей (контакт 15). Когда контакт 14 на мгновение или постоянно соединяется с землей через переключатель, питание включается.

    Затем нам нужно обеспечить небольшую нагрузку на выход + 5V (красные провода), чтобы заставить блок питания думать, что он подключен к материнской плате, и держать блок питания в режиме «ON». Для этого мы должны подключить большой резистор 10 Ом или меньше со стандартной номинальной мощностью от 5 Вт до 10 Вт через выход + 5 В, используя только один набор красных и черных проводов, контакты 3 и 4 подойдут.

    Помня о законе Ома, что мощность (P), развиваемая в резисторе, определяется уравнением: P = I 2 × R или P = V 2 / R, где: P = мощность, развиваемая в резисторе в ваттах (Вт), I = ток через резистор в амперах (A), R = сопротивление резистора в омах (Ом) и V = напряжение на резисторе в вольтах (В).Напряжение будет + 5В, а требуемая мощность — 5Вт или выше. Тогда подойдет любой стандартный силовой резистор ниже 5 Ом. Однако помните, что этот резистор станет ГОРЯЧИМ! так что убедитесь, что это не мешает.

    Еще один вариант, который у нас есть, — использовать контакт 8 — серый (Pwr_Ok) в качестве визуальной индикации того, что блок питания запущен правильно и готов к работе. Сигнал Pwr_Ok становится высоким (+ 5 В), когда источник питания стабилизируется после его первоначального запуска, и все напряжения находятся в пределах своих допустимых диапазонов.Я использовал красный светодиод последовательно с токоограничивающим резистором 220 Ом, подключенным между контактами 8 и 7 (земля) для этого индикатора готовности к питанию, но все подобное подойдет, это единственный индикатор.

    Тестирование источника питания

    После сборки у вас должно получиться что-то вроде этого.

    Когда вы подключаете блок питания к розетке и включаете переключатель «ON» на задней панели блока питания (если он есть), на разъеме должно быть только два напряжения.Один из них — это контакт 14 , зеленый провод Pwr_ON, на котором будет + 5В. Второй — pin 9 фиолетовый провод + 5V Standby (+ 5VSB), на котором также должно быть + 5V.

    Это резервное напряжение используется для кнопок управления питанием материнской платы, функции Wake on LAN и т. Д. И обычно обеспечивает ток около 500 мА, даже когда основные выходы постоянного тока выключены, поэтому его можно использовать в качестве постоянного источника питания +5 В. для использования с малым энергопотреблением без необходимости полностью включать блок питания.

    Некоторые новые блоки питания ATX12V могут иметь провода «измерения напряжения», которые необходимо подключить к проводу фактического напряжения для правильной работы.В основных кабелях питания у вас должно быть три красных провода (+ 5 В), все соединенные вместе, и три черных провода (0 В), соединенные вместе, поскольку остальные использовались для переключателя и светодиода. Также соедините вместе три оранжевых провода, чтобы получить выход + 3,3 В, если он требуется для питания небольших устройств или плат микроконтроллеров.

    Если у вас только два оранжевых провода, вместо него может быть коричневый провод, который необходимо соединить с оранжевым, + 3,3 В, чтобы устройство могло включиться.Если у вас всего три красных провода, к ним необходимо подключить еще один провод (иногда розовый). Но сначала проверьте это.

    Если все в порядке, то все в порядке, и блок питания должен переключиться в положение «ON», что даст вам очень дешевый настольный блок питания. Вы можете проверить выходное напряжение с помощью мультиметра или подключить лампочку 12 В к разным розеткам, чтобы проверить, работает ли блок питания. Блоки питания могут выдавать следующие комбинации напряжений: 24 В (+12, -12), 17 В (+5, -12), 12 В (+12, 0), 10 В (+5, -5), 7 В (+12 , +5), 5В (+5, 0), которых должно хватить для большинства электронных схем.

    Вы также можете подключить регулируемый регулятор напряжения LM317, регулируемый потенциометр 5 кОм, резистор 240 Ом для смещения и пару сглаживающих конденсаторов к источнику питания +12 В, чтобы получить отдельное регулируемое выходное напряжение от примерно 2,0 до 12 вольт, но это дополнительная функция.

    24-контактный разъем Molex ATX

    В более новых настольных ПК используются блоки питания ATX версии 2, называемые ATX12V. Старый 20-контактный разъем был заменен на более крупный 24-контактный разъем Molex или даже 20 + 4-контактный разъем.Четыре дополнительных контакта: два дополнительных контакта с номерами 11 и 12 — + 12 В (желтый) и + 3,3 В (оранжевый), а два дополнительных контакта с номерами 23 и 24 — + 5 В (красный) и заземление (черный) соответственно. В следующей таблице для справки приведены выводы и цвета новых выводов ATX12V.

    24-контактный разъем Molex ATX

    Выводы 24-контактного разъема с соответствующими цветами проводов в кабелях блока питания.

    Штифт Имя Цвет Описание
    1 3.3В оранжевый +3,3 В постоянного тока
    2 3,3 В оранжевый +3,3 В постоянного тока
    3 COM Черный Земля
    4 5 В Красный +5 В постоянного тока
    5 COM Черный Земля
    6 5 В Красный +5 В постоянного тока
    7 COM Черный Земля
    8 Pwr_Ok серый Питание в норме (+5 В постоянного тока при нормальном питании)
    9 + 5ВСБ фиолетовый +5 В постоянного тока в режиме ожидания
    10 12 В Желтый +12 В постоянного тока
    11 12 В Желтый +12 В постоянного тока
    12 3.3В оранжевый +3,3 В постоянного тока
    13 3,3 В оранжевый +3,3 В постоянного тока
    14 -12В Синий -12 В постоянного тока
    15 COM Черный Земля
    16 Pwr_ON Зеленый Источник питания включен (активный низкий уровень)
    17 COM Черный Земля
    18 COM Черный Земля
    19 COM Черный Земля
    20 -5В Белый -5 В постоянного тока
    21 + 5В Красный +5 В постоянного тока
    22 + 5В Красный +5 В постоянного тока
    23 + 5В Красный +5 В постоянного тока
    24 COM Черный Земля

    Блоки питания ATX12V нового типа немного сложнее преобразовать, поскольку они используют функцию «мягкого» переключения питания и требуют гораздо большего сопротивления внешней нагрузки.Чтобы заставить их запустить или включить, источник питания должен быть нагружен не менее чем на 20 Вт или 10% от номинальной мощности для более крупных блоков питания мощностью 600 Вт +. Все, что ниже этого значения, источник питания может работать, но регулировка будет очень плохой — менее 50%.

    Также для некоторых новых и более мощных блоков питания требуется, чтобы контакт 14 — зеленый (Power-ON) был постоянно подключен к земле с помощью переключателя SPST. Очевидно, что каждый тип блока питания отличается от разных производителей, поэтому вам нужно найти то, что вам подходит.

    Напряжение, которое может выдавать этот блок, такое же, как и раньше: 24 В (+12, -12), 17 В (+5, -12), 12 В (+12, 0), 10 В (+5, -5). , 7м (+12, +5), 5м (+5, 0). Обратите внимание, что некоторые блоки питания ATX12V с 24-контактным разъемом материнской платы могут не иметь белого вывода -5V (контакт 20). В этом случае используйте старые блоки питания ATX с 20-контактным разъемом, указанным выше, если вам нужен дополнительный источник питания -5 В.

    Из старого блока питания ПК можно сделать отличный и дешевый настольный блок питания для конструкторов электроники.В блоке питания используются импульсные регуляторы для поддержания постоянного питания с хорошим регулированием, а защита от короткого замыкания приводит к отключению блока и немедленному повторному включению питания, если что-то пойдет не так.

    Единственным недостатком использования блока питания ATX в качестве настольного блока питания является то, что частота вращения охлаждающего вентилятора зависит от величины тока, потребляемого блоком питания, поэтому может возникать небольшой шум. Кроме того, блок питания ATX требует определенного количества свежего воздуха для охлаждения внутри, что может оказаться невозможным, если положить его на скамейку.

    В общем, преобразование блока питания ATX в настольный блок питания — простой проект, имеющий множество применений. Неплохо для того, что в противном случае было бы выброшено, но помните, что сначала отключите от сети, прежде чем начинать какие-либо модификации, поскольку вы единственный человек, ответственный за свою безопасность !.

    Плавный пуск для источника питания


    Схема ограничит ток через питающие провода до 5.5А примерно на 1,5 сек. По истечении этого времени реле закроется, и ток больше не будет ограничен. Это очень интересная схема, если у вас есть большой тороид с большими электролитическими крышками, подключенными к источнику питания, поскольку они будут действовать как короткие замыкания в течение небольшого времени, если они начнут заряжаться. Это устройство задержки, которое может быть подключено непосредственно к электросети. Использовать его не обязательно, но это хорошая идея, особенно если у вас большой тороидальный трансформатор мощностью более 300 ВА.Это устройство имеет схему задержки, и в течение времени задержки питание от сети подается через силовые резисторы, минимизируя, таким образом, большой пусковой ток из-за больших конденсаторов и больших тороидальных трансформаторов в блоке питания. Когда все стабилизируется, он закорачивает силовые резисторы и напрямую подает питание от сети.


    Список частей

    R1, R2 470K 0.25 Вт 1% мф

    R3 220R 0,25 Вт 1% м.ф.

    R4, R5, R6, R7 10R 5 Вт

    C1 330n 250V (для прямого подключения к сети)

    C2, C3 470uF 40V электр.

    B1 B250C1500

    Re1 24В (контакт 250В-8А)

    F1 Зависит от усилителя





    Accurate LC Meter

    Создайте свой собственный Accurate LC Meter (измеритель индуктивности емкости) и начните создавать свои собственные катушки и индукторы.Этот LC-метр позволяет измерять невероятно малые индуктивности, что делает его идеальным инструментом для изготовления всех типов ВЧ-катушек и индукторов. LC Meter может измерять индуктивность от 10 нГн до 1000 нГн, 1 мкГн — 1000 мкГн, 1 мГн — 100 мГн и емкости от 0,1 пФ до 900 нФ. Схема включает автоматический выбор диапазона, а также переключатель сброса и обеспечивает очень точные и стабильные показания.

    PIC Вольт-амперметр

    Вольт-амперметр измеряет напряжение 0-70 В или 0-500 В с разрешением 100 мВ и потребление тока 0-10 А или более с разрешением 10 мА.Счетчик является идеальным дополнением к любым источникам питания, зарядным устройствам и другим электронным устройствам, в которых необходимо контролировать напряжение и ток. В измерителе используется микроконтроллер PIC16F876A с ЖК-дисплеем с подсветкой 16×2.


    Частотомер / счетчик 60 МГц

    Частотомер / счетчик измеряет частоту от 10 Гц до 60 МГц с разрешением 10 Гц. Это очень полезное стендовое испытательное оборудование для тестирования и определения частоты различных устройств с неизвестной частотой, таких как генераторы, радиоприемники, передатчики, функциональные генераторы, кристаллы и т. Д.

    1 Гц — 2 МГц XR2206 Функциональный генератор

    1 Гц — 2 МГц Функциональный генератор XR2206 выдает высококачественные синусоидальные, квадратные и треугольные сигналы с высокой стабильностью и точностью. Формы выходных сигналов могут модулироваться как по амплитуде, так и по частоте. Выход 1 Гц — 2 МГц Функциональный генератор XR2206 может быть подключен непосредственно к счетчику 60 МГц для настройки точной выходной частоты.


    BA1404 HI-FI стерео FM-передатчик

    Будьте в прямом эфире со своей собственной радиостанцией! BA1404 HI-FI стерео FM-передатчик передает высококачественный стереосигнал в FM-диапазоне 88–108 МГц.Его можно подключить к любому типу стереофонического аудиоисточника, например, iPod, компьютеру, ноутбуку, CD-плееру, Walkman, телевизору, спутниковому ресиверу, магнитофонной кассете или другой стереосистеме для передачи стереозвука с превосходной четкостью по всему дому, офису, двору и т. Д. палаточный лагерь.

    USB IO Board

    USB IO Board — это крошечная впечатляющая маленькая плата разработки / замена параллельного порта с микроконтроллером PIC18F2455 / PIC18F2550.Плата USB IO совместима с компьютерами Windows / Mac OSX / Linux. При подключении к плате ввода-вывода Windows будет отображаться как COM-порт RS232. Вы можете управлять 16 отдельными выводами ввода / вывода микроконтроллера, отправляя простые последовательные команды. Плата USB IO получает питание от порта USB и может обеспечить до 500 мА для электронных проектов. Плата USB IO совместима с макетной платой.


    ESR Meter / Capacitance / Inductance / Transistor Tester Kit

    ESR Meter Kit — удивительный мультиметр, который измеряет значения ESR, емкость (100 пФ — 20000 мкФ), индуктивность, сопротивление (0.1 Ом — 20 МОм), проверяет множество различных типов транзисторов, таких как NPN, PNP, полевые транзисторы, полевые МОП-транзисторы, тиристоры, тиристоры, симисторы и многие типы диодов. Он также анализирует такие характеристики транзистора, как напряжение и коэффициент усиления. Это незаменимый инструмент для поиска и устранения неисправностей и ремонта электронного оборудования, определяя производительность и исправность электролитических конденсаторов. В отличие от других измерителей ESR, которые измеряют только значение ESR, этот измеритель одновременно измеряет значение ESR конденсатора, а также его емкость.

    Комплект усилителя для наушников для аудиофилов

    Комплект усилителя для наушников для аудиофилов включает высококачественные компоненты аудиосистемы, такие как операционный усилитель Burr Brown OPA2134, потенциометр регулировки громкости ALPS, разветвитель шины Ti TLE2426, фильтрующие конденсаторы Panasonic FM с ультранизким ESR 220 мкФ / 25 В, Высококачественные входные и развязывающие конденсаторы WIMA и резисторы Vishay Dale. Разъем для микросхем 8-DIP позволяет заменять OPA2134 на многие другие микросхемы двойных операционных усилителей, такие как OPA2132, OPA2227, OPA2228, двойной OPA132, OPA627 и т. Д.Усилитель для наушников достаточно мал, чтобы поместиться в жестяной коробке Altoids, и благодаря низкому энергопотреблению может питаться от одной батареи на 9 В.


    Комплект прототипа Arduino

    Прототип Arduino — это впечатляющая плата для разработки, полностью совместимая с Arduino Pro. Он совместим с макетной платой, поэтому его можно подключить к макетной плате для быстрого прототипирования, и на обеих сторонах печатной платы имеются выводы питания VCC и GND.Он небольшой, энергоэффективный, но настраиваемый с помощью встроенной перфорированной платы 2 x 7, которую можно использовать для подключения различных датчиков и разъемов. Arduino Prototype использует все стандартные компоненты со сквозными отверстиями для упрощения конструкции, два из которых скрыты под разъемом IC. Плата оснащена 28-контактным разъемом DIP IC, заменяемым пользователем микроконтроллером ATmega328 с загрузчиком Arduino, кварцевым резонатором 16 МГц и переключателем сброса. Он имеет 14 цифровых входов / выходов (0-13), 6 из которых могут использоваться как выходы ШИМ и 6 аналоговых входов (A0-A5).Эскизы Arduino загружаются через любой USB-последовательный адаптер, подключенный к 6-контактному гнезду ICSP. Плата питается напряжением 2-5 В и может питаться от аккумулятора, такого как литий-ионный элемент, два элемента AA, внешний источник питания или адаптер питания USB.

    4-канальный беспроводной пульт дистанционного управления с частотой 433 МГц, 200 м

    Возможность беспроводного управления различными бытовыми приборами внутри или снаружи дома является огромным удобством и может сделать вашу жизнь намного проще и веселее.Радиочастотный пульт дистанционного управления обеспечивает дальность действия до 200 м / 650 футов и может найти множество применений для управления различными устройствами, и он работает даже через стены. Вы можете управлять освещением, вентиляторами, системой переменного тока, компьютером, принтером, усилителем, роботами, гаражными воротами, системами безопасности, занавесками с электроприводом, моторизованными оконными жалюзи, дверными замками, разбрызгивателями, моторизованными проекционными экранами и всем остальным, о чем вы можете подумать.

    SMPS — СПОСОБЫ ЗАПУСКА




    1 ВВЕДЕНИЕ

    В этом разделе мы рассматриваем вспомогательные источники питания, которые часто требуются для питают цепи управления в более крупных энергосистемах.Мы также рассматриваем некоторые общие методы, используемые для запуска таких систем. Если вспомогательное питание используется только для питания схем преобразователя питания, не быть обязательным при выключенном преобразователе. В этом частном случае основной трансформатор преобразователя может иметь дополнительные обмотки для обеспечения вспомогательных энергетические потребности.

    Однако для этого устройства требуется некоторая схема запуска. Поскольку эта пусковая схема должна подавать питание только для короткого пуска. период, возможны очень эффективные системы запуска.

    2 ДИССИПАТИВНЫЙ (ПАССИВНЫЙ) ЦЕПЬ ПУСКА

    РИС. 8.1 показана типичная система диссипативного пуска. Высоковольтный Подача постоянного тока будет отключена через последовательные резисторы R1 и R2 для зарядки. конденсатор вспомогательной памяти C3.


    РИС. 8.1 Резистивная рассеивающая пусковая цепь, обеспечивающая начальное низкое напряжение вспомогательное питание требуется от источника постоянного тока 300 В.

    Регулирующий стабилитрон ZD1 предотвращает возникновение чрезмерного напряжения. на C3.Заряд на C3 обеспечивает начальную вспомогательную мощность для управления. и схемы возбуждения при первой установке преобразователя. Это обычно происходит после завершения процедуры плавного пуска.

    Вспомогательное питание дополняется обмоткой главного трансформатора. T1, когда преобразователь работает, предотвращая дальнейшую разрядку C3 и поддержание постоянного напряжения вспомогательного питания.

    Основным требованием для этого подхода является достаточная задержка запуска. должен быть предусмотрен в главном преобразователе, чтобы позволить C3 полностью зарядиться.Кроме того, C3 должен быть достаточно большим, чтобы хранить достаточно энергии для обеспечения все, что нужно приводу для правильного пуска преобразователя.

    В этой цепи R1 и R2 всегда остаются в цепи. Избегать чрезмерное рассеяние сопротивление должно быть высоким, и, следовательно, резервный текущие требования схемы привода должны быть низкими до преобразователя запускать. Поскольку C3 может быть довольно большим, задержка в двести или триста До полной зарядки C3 могут пройти миллисекунды.Чтобы обеспечить хорошее переключение действия для первого цикла работы, C3 должен быть полностью заряжен перед запуск, и это требует запрета низкого напряжения и задержки при запуске схемы управления и управления.

    К своему достоинству техника очень дешевая, а резисторы R1 и R2 может выполнять двойную функцию в качестве обычных предохранительных разрядных резисторов, которые неизбежно требуются на больших накопительных конденсаторах C1 и C2.

    3 ЦЕПЬ ЗАПУСКА ТРАНЗИСТОРА (АКТИВНЫЙ)

    РИС.8.2 показана принципиальная схема более мощного и быстродействующего система запуска, включающая высоковольтный транзистор Q1. В этом расположении сопротивление R1 и R2 и коэффициент усиления Q1 выбраны таким образом, чтобы транзистор Q1 будет смещен в полностью насыщенное состояние «включено» вскоре после первоначальное включение питания.


    РИС. 8.2 Пусковая схема активного транзистора с меньшим тепловыделением, обеспечивающая начальное низковольтное вспомогательное питание необходимо от источника постоянного тока 300 В.

    По мере заряда C1 и C2 ток течет через R1 и R2 к базе Q1, поворачивая Q1 полностью включен. Стабилитрон ZD1 изначально не будет проводить, так как напряжение на C3 и базе Q1 будет низким. При включенном Q1 больший ток может протекать через R3 с низким сопротивлением для заряда C3.

    В этой схеме резистор R3 может иметь гораздо меньшее значение, чем R1 и R2 в схеме, показанной на фиг. 8.1. Это не приведет к чрезмерному рассеивание или снижение эффективности, так как ток будет течь только в R3 в пусковой период.Транзистор Q1 выключится после того, как C3 заряжен и будет работать в отключенном состоянии после запуска период; следовательно, его рассеяние также будет очень низким. Следует выбрать R3 иметь высокий рейтинг импульсных перенапряжений (т. е. он должен быть проволочным или углеродным).

    После включения конденсатор C3 относительно быстро заряжается, повышая напряжение на эмиттере Q1, и база будет отслеживать это возрастающее напряжение + Vbe, пока не достигнет стабилитрона ZD1.На этом этапе начинается ZD1. проводить, заставляя Q1 работать в линейном режиме и уменьшая заряд ток в C3. Напряжение и рассеяние теперь будут нарастать на Q1.

    Однако, как только действие преобразователя установлено, регенеративная обратная связь от вспомогательной обмотки основного трансформатора будет обеспечивать ток через D6 и резистор R4 к конденсатору C3. Следовательно, напряжение на C3 будет продолжайте увеличиваться, пока база-эмиттер Q1 не будет смещена в обратном направлении и он полностью выключен.

    В этот момент диод D5 переходит в проводимость, и напряжение через C3 теперь будет зажат стабилитрон ZD1 и диод D5. В рассеивание в ZD1 зависит от значений R4 и максимального вспомогательного Текущий. При выключенном Q1 ток в R3 прекращается, и его рассеяние и что Q1 упадет до нуля.

    Поскольку запуск происходит быстро, можно использовать компоненты гораздо меньшего размера. для R3 и Q1, чем было бы необходимо в противном случае, и радиаторы будут не требуется.Чтобы предотвратить опасные условия рассеяния в Q1 и R3 в случае выхода из строя преобразователя цепь должна быть «вышла из строя». безопасен »и должен поддерживать постоянную проводимость. Плавкий резисторы или термисторы PTC с присущими им свойствами самозащиты, идеально подходят для этого приложения.

    Эта схема может обеспечить значительно больший пусковой ток и дает большую свободу при проектировании схемы привода.

    4 ЦЕПИ ИМПУЛЬСНОГО ЗАПУСКА

    РИС.8.3 показывает типичную схему импульсного пуска, которая работает следующим образом.

    Резисторы R1 и R2 (обычно разрядные резисторы для резервуара конденсаторы C1 и C2) подают ток на конденсатор C3 после включения. Конденсатор вспомогательного питания C4 в это время разряжается.

    Напряжение на C3 будет увеличиваться по мере заряда, пока не появится напряжение зажигания. диак. Диак теперь запустится и передаст часть заряжается от C3 к C4, ток передачи ограничивается резистором R3.

    Номиналы конденсаторов C3 и C4 и напряжение диак. что необходимое вспомогательное напряжение будет развиваться на C4 и преобразователь запустится в обычном режиме плавного пуска.

    Еще раз, посредством рекуперативной обратной связи (через D5 и вспомогательную обмотку), вспомогательное питание теперь обеспечивается главным трансформатором. Как C4 заряжается и его напряжение увеличивается, диак выключится поскольку напряжение на нем больше не может достигать значения срабатывания (потому что зажимного действия ZD1 на C3).Такое расположение имеет преимущество подачи высокого тока во время переходного процесса включения, без чрезмерного рассеивание в питающих резисторах R1 и R2. В редких случаях преобразователь не запускается по первому импульсу, пусковое действие повторится, как только конденсатор C4 разрядится и C3 перезарядится до соответствующее значение обжига диак.

    Выбор диака важен. Он должен быть в состоянии доставить требуемые ток включения, а его напряжение зажигания должно быть меньше V1-Vstart и больше, чем V1-V2; в противном случае после первого импульса может произойти блокировка.Можно заменить диак на небольшой SCR и соответствующий схема управления затвором.


    РИС. 8.3 Цепь импульсного пуска Diac, обеспечивающая начальное низкое напряжение вспомогательные нужды от источника постоянного тока 300 В.

    См. Также: Другая наша коммутационная мощность Руководство по снабжению

    Как запустить проект

    Добавлено в избранное Любимый 64

    Обзор

    Это руководство расскажет о различных способах реализации ваших электронных проектов.В нем будут подробно описаны параметры напряжения и тока, которые вы, возможно, захотите сделать. Также будут учтены дополнительные соображения, которые вы должны учесть, если ваш проект является мобильным / удаленным или, другими словами, вы не собираетесь сидеть рядом с розеткой на стене.

    Если это действительно ваш первый электронный проект, у вас есть возможность прочитать это руководство или придерживаться рекомендованных материалов для проекта или платы разработки по вашему выбору. Комплект SparkFun Inventor’s Kit содержит USB-кабель, необходимый для питания, и отлично подходит для всех проектов в комплекте, а также для многих более сложных проектов.Если вы чувствуете себя подавленным, лучше всего начать с этого комплекта.

    Рекомендуемая литература

    Вот соответствующие уроки, которые вы можете проверить перед чтением этого:

    Способы питания проекта

    Вот некоторые из наиболее распространенных методов, используемых для поддержки проекта:

    • Питание от USB
    • Настольный источник питания переменного тока
    • Настенный адаптер переменного тока в постоянный (как в компьютере или ноутбуке)
    • Аккумуляторы

    Четыре распространенных способа электроснабжения вашего проекта

    Какой вариант мне выбрать для поддержки моего проекта?

    Ответ на этот вопрос во многом зависит от конкретных требований вашего проекта.

    Питание через USB

    Если вы начинаете с SparkFun Inventor’s Kit или другой базовой платы для разработки, вам, скорее всего, понадобится только USB-кабель. Arduino Uno — это пример, для которого требуется только кабель USB A — B для подачи питания на работу схем из комплекта. Вот несколько USB-кабелей из нашего каталога для питания вашего проекта от USB-порта.

    Кабель USB micro-B — 6 футов

    В наличии CAB-10215

    USB 2.0 типа A на 5-контактный micro USB. Это новый разъем меньшего размера для USB-устройств. Разъемы Micro USB примерно вдвое дешевле…

    13

    Кабель USB от A до B — 6 футов

    В наличии CAB-00512

    Это стандартная проблема USB 2.0 кабель. Это наиболее распространенный периферийный кабель типа «папа / папа» от А до В, из тех, что обычно…

    1
    Настольный источник питания переменного тока

    Если вы занимаетесь строительными проектами и регулярно тестируете схемы, настоятельно рекомендуется приобрести настольный источник питания переменного тока. Это позволит вам установить напряжение на определенное значение в зависимости от того, что вам нужно для вашего проекта.Это также дает вам некоторую защиту, поскольку вы можете установить максимально допустимый ток. Затем, если в вашем проекте произойдет короткое замыкание, питание стенда отключится, и мы надеемся, что это предотвратит повреждение некоторых компонентов в вашем проекте.

    Вот несколько настольных источников питания переменного тока из нашего каталога.

    Настенные адаптеры переменного тока в постоянный

    Особый источник питания переменного тока в постоянный часто используется после проверки цепи. Этот вариант также хорош, если вы часто используете одну и ту же доску разработки снова и снова в своих проектах.Эти настенные адаптеры обычно имеют заданное выходное напряжение и ток, поэтому важно убедиться, что выбранный вами адаптер имеет правильные характеристики для проекта, который вы будете использовать, и не превышать эти характеристики. Вот несколько настенных адаптеров из каталога, которые предлагают несколько усилителей.

    Для более актуальных проектов, ознакомьтесь с некоторыми из этих источников питания в нашем каталоге. Просто убедитесь, что в списке рекомендованных продуктов на странице продукта вы найдете кабель, подходящий для вашего региона.

    Батарейки

    Если вы хотите, чтобы ваш проект был мобильным или базировался в удаленном месте, вдали от того, где вы можете получить настенное питание переменного тока из сети, батареи — это то, что вам нужно. Батарейки бывают самых разных, поэтому обязательно ознакомьтесь с последующими частями этого руководства, чтобы вы могли точно определить, что выбрать. Обычно выбираются щелочные батареи, аккумуляторы NiMH AA и литий-полимерные. Вот несколько батареек из каталога.

    Литий-ионный аккумулятор — 2 Ач

    В наличии PRT-13855

    Это очень тонкие и чрезвычайно легкие батареи на основе литий-ионной химии.Каждая ячейка выдает номинальное напряжение 3,7 В при 200…

    . 7

    Щелочная батарея 9 В

    В наличии PRT-10218

    Это ваши стандартные щелочные батарейки на 9 вольт от Rayovac. Даже не думайте пытаться перезарядить их.Используйте их с…

    1

    Никель-металлгидридный аккумулятор 2500 мАч — AA

    В наличии PRT-00335

    Никель-металлогидридные аккумуляторные батареи AA емкостью 2500 мАч, 1,2 В. [Технология NiMH] (http://en.wikipedia.org/wiki/Nickel_metal_hy…

    Если вашему проекту требуется определенное напряжение или немного больше тока от батареи, попробуйте добавить повышающий преобразователь или импульсный стабилизатор.Вы можете снимать переменное напряжение с батареи и выдавать заданное напряжение 5 В. В зависимости от платы и компонентов, используемых в вашем проекте, вы потенциально можете выводить 9 В или 10 В в зависимости от конфигурации. Вам просто нужно убедиться, что вы получили необходимые компоненты для построения вашей схемы, чтобы выходное напряжение превышало 5 В. Вот несколько конвертеров из нашего каталога.

    Рекомендации по напряжению / току

    Сколько напряжения мне нужно для Project X?

    Это во многом зависит от схемы, поэтому на этот вопрос нет простого ответа.Однако большинство микропроцессорных плат для разработки, таких как Arduino Uno, имеют на борту регулятор напряжения. Это позволяет нам подавать напряжение в указанном диапазоне выше регулируемого. Многие микропроцессоры и микросхемы на платах разработки работают от 3,3 В или 5 В, но имеют регуляторы напряжения, которые могут работать от 6 до 12 В.

    Питание поступает от источника питания и затем регулируется регулятором напряжения, так что каждая микросхема получает постоянное напряжение, даже если потребляемый ток может колебаться в разное время.Здесь, в SparkFun, мы используем блоки питания 9 В для многих наших продуктов, которые работают в диапазоне от 3,3 В до 5 В. Однако, чтобы проверить, какое напряжение является безопасным, рекомендуется проверить техническое описание регулятора напряжения на плате разработки, чтобы узнать, какой диапазон напряжения рекомендуется производителем.

    Сколько тока мне нужно для Project X?

    Этот вопрос также зависит от макетной платы и микропроцессора, которые вы используете, а также от того, какие схемы вы планируете подключать к ним.Если ваш источник питания не может дать вам количество энергии, необходимое для проекта, схема может начать работать странным и непредсказуемым образом. Это также известно как потемнение.

    Как и в случае с напряжением, рекомендуется проверить таблицы данных и оценить, что может понадобиться различным частям схемы. Также лучше округлить и предположить, что вашей схеме потребуется больше тока, чем для обеспечения достаточного тока. Если ваша схема включает элементы, требующие большого количества тока, такие как двигатели или большое количество светодиодов, вам может потребоваться большой источник питания или даже отдельные источники питания для микропроцессора и дополнительных двигателей.В противном случае падение мощности может привести к перезагрузке микропроцессора, недостаточному крутящему моменту двигателя или неполному горению светодиодных индикаторов. Опять же, всегда в ваших интересах получить блок питания, рассчитанный на более высокий ток, и не использовать дополнительные по сравнению с блоком, который не может обеспечить достаточно.

    Светильники со светодиодными лентами, соединенными шлейфом

    Не знаете, насколько актуален ваш проект?

    После того, как вы некоторое время поиграете со схемами, будет легче оценить количество тока, которое требуется вашему проекту.Однако распространенные способы выяснить это экспериментально — либо использовать настольный источник питания переменного тока постоянного тока, который имеет считывание тока, либо использовать цифровой мультиметр для измерения тока, идущего в вашу схему во время ее работы. Это даст вам общее представление о том, какой блок питания выбрать для вашего проекта.

    Если вы не знаете, как измерить ток с помощью мультиметра, обратитесь к нашему руководству по мультиметру.

    Мы настоятельно рекомендуем иметь цифровой мультиметр в вашем электронном ящике.Он отлично подходит для измерения силы тока или напряжения.

    Соединения

    Как подключить аккумулятор или источник питания к цепи?

    Есть много способов подключить источник питания к вашему проекту.

    Общие способы подключения питания к вашей цепи

    Настольные переменные блоки питания обычно подключаются к цепям напрямую с помощью банановых разъемов или проводов. Они также похожи на разъемы на кабелях щупов мультиметра.

    Кабели из банана в банан

    Распродано CAB-00507

    Это различные кабели с выводами для подключения к мультиметрам, источникам питания, осциллографам, функциональным генераторам и т. Д. Кабели…

    2

    Многие проекты сначала строятся на макетной плате с использованием проводов в качестве прототипа, прежде чем они станут конечным продуктом.Существует множество способов питания вашей макетной платы, многие из них используют те же разъемы, которые упоминаются здесь.

    Как только проект проходит стадию прототипирования, он обычно попадает на печатную плату. Если вы планируете сделать схему один или два раза, можно перенести схему на макетную плату и вручную подключить схему для защиты проекта. Если вы планируете создавать схему более нескольких раз, вы можете подумать о разработке схемы с помощью программного обеспечения САПР (т.е. Eagle), чтобы сэкономить время при подключении проекта или если вы планируете уменьшить размер всей схемы.

    Один из наиболее распространенных разъемов питания, используемых на готовой печатной плате, как в бытовой электронике, так и в электронике для хобби, — это цилиндрический разъем, также известный как цилиндрический разъем. Они могут различаться по размеру, но все они работают одинаково и обеспечивают простой и надежный способ поддержки вашего проекта. В зависимости от вашего дизайна вы также можете получать питание от USB-порта компьютера или настенного адаптера.

    Разъем SparkFun USB-C

    В наличии BOB-15100

    SparkFun USB-C Breakout обеспечивает в 3 раза большую мощность, чем предыдущая плата USB, при этом каждый вывод на соединении размыкается…

    5

    Батареи обычно хранятся в футляре, который удерживает батареи и подключает цепь с помощью проводов или бочкообразного разъема.Некоторые батареи, такие как литий-полимерные ионные батареи, часто используют разъем JST. Вот несколько из нашего каталога.

    Держатель батареи 9 В

    В наличии PRT-10512

    Этот держатель батареи 9 В позволяет вашей батарее плотно защелкнуться и удерживать ее на месте, что отлично подходит в ситуациях, когда вы надеваете…

    3

    Чтобы узнать больше о различных разъемах питания, см. Наше руководство по разъемам.

    Основные сведения о разъеме

    18 января 2013 г.

    Разъемы — главный источник путаницы для людей, только начинающих заниматься электроникой. Количество различных вариантов, терминов и названий соединителей может сделать выбор одного или найти тот, который вам нужен, непростым. Эта статья поможет вам окунуться в мир разъемов.

    Дистанционное / мобильное питание

    Какой аккумулятор выбрать?

    Когда вы запитываете удаленную цепь, все еще возникают те же проблемы с поиском батареи, которая обеспечивает правильное напряжение и ток.Срок службы или емкость аккумулятора — это показатель общего заряда аккумулятора. Емкость аккумулятора обычно оценивается в ампер-часов, (Ач) или миллиампер-часов (мАч), и это говорит вам, сколько ампер может обеспечить полностью заряженная батарея за период в один час. Например, аккумулятор емкостью 2000 мАч может обеспечивать ток до 2 А (2000 мА) в течение одного часа.

    Размер, форма и вес аккумулятора также следует учитывать при создании мобильного проекта, особенно если он будет летать на чем-то вроде небольшого квадрокоптера.Вы можете получить общее представление о разнообразии, посетив этот список в Википедии. Узнайте больше о типах аккумуляторов в нашем руководстве по аккумуляторным технологиям.

    Батареи, подключенные последовательно и параллельно

    Вы можете добавлять батареи последовательно или параллельно, чтобы получить желаемое напряжение и ток, необходимые для вашего проекта. Когда две или более батареи помещаются в серии , напряжения батарей складываются. Например, свинцово-кислотные автомобильные аккумуляторы фактически состоят из шести одноэлементных свинцово-кислотных аккумуляторов, соединенных последовательно; шестерка 2.Ячейки 1 В в сумме дают 12,6 В. При последовательном соединении двух батарей рекомендуется, чтобы они были одного химического состава. Кроме того, будьте осторожны при последовательной зарядке аккумуляторов, поскольку многие зарядные устройства рассчитаны только на одноэлементную зарядку.

    При подключении двух или более батарей в параллельно емкости увеличиваются. Например, четыре батареи AA, подключенные параллельно, по-прежнему будут вырабатывать 1,5 В, однако емкость батарей увеличится в четыре раза.

    Какая емкость аккумулятора мне нужна для моего проекта?

    На этот вопрос легче ответить, если вы определили величину тока, который обычно потребляет ваша схема.В следующем примере мы будем использовать оценку. Однако рекомендуется измерять ток, потребляемый вашей схемой, с помощью цифрового мультиметра, чтобы получить точные результаты.

    В качестве примера давайте начнем со схемы, оценим ее текущий выходной ток, затем выберем батарею и посчитаем, как долго схема будет работать от батареи. Давайте выберем микроконтроллер ATmega 328, который станет нашим мозгом для схемы. В нормальных условиях он потребляет около 20 мА. Теперь давайте подключим три красных светодиода и стандартные резисторы ограничения тока 330 Ом к цифровым контактам ввода / вывода микроконтроллера.В этой конфигурации каждый добавленный светодиод заставляет схему потреблять примерно на 10 мА больше тока. Теперь давайте подключим к микроконтроллеру два мотора Micro Metal. Каждый из них при включении потребляет примерно 25 мА. Наш общий возможный текущий розыгрыш сейчас:

    Давайте выберем для этого стандартную щелочную батарею AA, потому что она имеет более чем достаточный ток (до 1 А), имеет приличную емкость батареи (обычно в диапазоне от 1,5 Ач до 2,5 Ач) и очень распространена. Мы предположим, что в этом примере среднее значение составляет 2 Ач.Обратной стороной использования AA является то, что он имеет выходное напряжение только 1,5 В, а поскольку остальные наши компоненты будут работать от 5 В, нам необходимо увеличить напряжение. Мы можем использовать этот повышающий переход на 5 В, чтобы получить необходимое нам напряжение, или мы можем использовать три батареи AA последовательно, чтобы приблизить нас к необходимому напряжению. Три последовательно включенных АА дают нам напряжение 4,5 В (3 раза по 1,5 В). Вы также можете добавить еще одну батарею на 6 В и отрегулировать напряжение до уровня, необходимого для вашей схемы.

    Чтобы рассчитать, как долго цепь будет работать от батареи, мы используем следующее уравнение:

    Для схемы, питаемой параллельно от 3 АА и подключенной к цепи с постоянным потребляемым током 100 мА, это соответствует:

    В идеале мы могли бы получить 60 часов автономной работы от этих трех щелочных батарей AA в этой параллельной конфигурации.Однако рекомендуется «снижать номинальные характеристики» аккумуляторов, что означает предполагать, что время автономной работы будет ниже идеального. Давайте консервативно скажем, что мы получим 75% идеального времени автономной работы и, следовательно, около 45 часов автономной работы для нашего проекта.

    Срок службы батареи также может варьироваться в зависимости от фактического потребляемого тока. Вот график для батареи Energizer AA, показывающий ожидаемое время автономной работы при постоянном потреблении тока.

    Energizer AA, ток и время работы от батареи

    Это лишь одна из многочисленных конфигураций, которые вы можете использовать для удаленного управления вашим проектом.

    Ищете другие примеры? Ознакомьтесь с Powering LilyPad LED Projects, чтобы увидеть еще один пример расчета, сколько энергии потребуется вашему проекту для светодиодов!

    Стресс-тестирование

    Теперь, когда вы выбрали источник питания и разъем, обязательно протестируйте свой проект и понаблюдайте за его поведением. В зависимости от производителя блоки питания могут иметь разную производительность. Обязательно проверьте сетевой адаптер в течение определенного периода времени, чтобы убедиться, что микроконтроллер не отключится, а блок питания не сбросится под нагрузкой.Для определенных проектов, использующих емкостные сенсорные датчики, обязательно проверьте наличие задержек, вызванных шумными источниками питания.

    Если вы управляете своим проектом удаленно, обязательно проверяйте его с аккумулятором. Батареи могут обеспечивать разную мощность в зависимости от подключенной нагрузки и химического состава батареи. Это также может привести к отключению микроконтроллера или прекращению подачи питания.

    Ресурсы и дальнейшее развитие

    Теперь вы должны знать наиболее распространенные способы питания вашей цепи и то, как определить, какой из них лучше всего подходит для вас, в зависимости от конкретных требований вашего проекта.Теперь вы можете сделать лучшее суждение, исходя из соображений тока, напряжения, разъема и мобильности для вашего проекта. Ознакомьтесь с этими другими замечательными руководствами для мониторинга, управления или поддержки вашего проекта!

    Аккумуляторные технологии

    Основы батарей, используемых в портативных электронных устройствах: LiPo, NiMH, плоские и щелочные батареи.

    Что такое батарея?

    Обзор внутреннего устройства батареи и того, как она была изобретена.

    TPL5110 Nano Power Timer Руководство по подключению

    Nano Power Timer TPL5110 идеально подходит для приложений, требующих низкого энергопотребления, и особенно для тех проектов, которые работают от LiPo батареи. Таймер Nano Power будет непрерывно включать ваш проект по истечении установленного времени.

    Или посмотрите несколько идей в блогах:

    Краткое руководство по источнику питания

    Если у вас возникли проблемы с настройкой и вы хотите исключить, неисправен ли ваш блок питания, вы можете выполнить следующий простой тест, чтобы убедиться, что ваш блок питания находится в рабочем состоянии.

    1. Для вашей безопасности сначала выключите источник питания, установив переключатель ввода-вывода на задней панели в положение «O».
    2. Отсоедините шнур питания переменного тока от источника питания.
    3. Отключите все периферийные устройства и устройства от источника питания.
    4. Подключите шнур питания переменного тока обратно к источнику питания и убедитесь, что питание переменного тока идет непосредственно из настенной розетки (не используйте удлинители, удлинители или разветвители).
    5. Перед началом тестирования подключите 18-контактный и 10-контактный разъемы кабеля материнской платы к источнику питания.
    6. Убедитесь, что переключатель управления вентилятором на источнике питания установлен в нормальный режим (S2FC). (В гибридном или безвентиляторном режиме (S3FC) вентилятор не вращается.)
    7. Независимо от того, имеет ли ваш 24-контактный кабель материнской платы все черные или цветные провода, используйте скрепку или кусок провода, чтобы создать короткое замыкание, соединив контакты, показанные на фотографиях.
    8. Если у вас есть тестер блока питания, который идет в комплекте с блоком питания Seasonic, прикрепите его к концу 24-контактного разъема материнской платы. На тестере есть выемка, которая входит в выемку на 24-контактном разъеме. Вы также можете обратиться к этой статье о том, как использовать тестер источника питания.
    9. Включите источник питания, установив переключатель ввода / вывода в положение «I».
    10. Проверьте, работает ли вентилятор блока питания. Если это так, то ваш запас, вероятно, хороший.

    Обратите внимание: это только самый простой метод проверки источников питания; для более точной проверки обращайтесь в нашу службу RMA.

    PRIME, PRIME Ultra, FOCUS PLUS, FOCUS, Snow Silent, Platinum, Platinum Fanless, X, G, S12G, M12II Evo, M12II и TFX Series .

    Для моделей, которые поддерживают конструкцию преобразователя постоянного тока в постоянный, закоротите выделенные ниже контакты на 24-контактном разъеме.

    S12II и серии ECO

    Для моделей, поддерживающих конструкцию Double Forward, закоротите контакты, выделенные ниже, на 24-контактном разъеме.

    Поиск и устранение неисправностей блока питания ПК

    Когда ПК внезапно выходит из строя без видимой причины, проверка блока питания ПК в первую очередь может сэкономить много времени на устранение неполадок в системе. Неисправный блок питания ПК свидетельствует о множестве периодически возникающих проблем с компьютером. Вот почему опытные специалисты по ПК часто сначала смотрят на блок питания при диагностике аппаратных проблем ПК.

    • Системные сбои во время загрузки.
    • ПК вообще не включается
    • Самопроизвольные перезапуски или блокировки при попытке использовать машину
    • Корпусные вентиляторы и жесткие диски, которые не вращаются
    • Система перегрева из-за отказа радиатора и вентилятора
    • Ошибки, связанные с системной памятью
    • Повторяющийся синий экран смерти (BSOD)

    Если ПК вообще не включается

    Как и в любой ситуации, связанной с поиском и устранением неисправностей, отсоедините от ПК все периферийные устройства, кроме необходимых.Обычно это означает, что у вас остаются подключенные только мышь, клавиатура и монитор.

    Многие блоки питания имеют внешний переключатель, расположенный на задней панели блока. Убедитесь, что он не был случайно выключен. Подключите кабель питания блока питания к розетке или к сетевому фильтру и включите компьютер. У большинства моделей блоков питания есть индикатор на задней панели блока, который светится при включении. Если он не горит, попробуйте использовать другой кабель питания и другую розетку, чтобы исключить эти предметы как источник проблемы.

    Обычно вы можете наблюдать несколько вещей, которые указывают на правильную работу блока питания.

    • Прислушивайтесь к корпусным вентиляторам и механическим жестким дискам. Вы должны услышать, как эти устройства вращаются.
    • Проверьте подключение каждого кабеля блока питания, идущего к аппаратному компоненту компьютера.
    • Загляните внутрь корпуса и найдите лампу на материнской плате. Обычно мигающие индикаторы на материнской плате указывают на неисправный или неправильно подключенный источник питания.

    Кроме того, цвет подсветки материнской платы может указывать на другие неисправные компоненты.Коды индикаторов и звуковых сигналов BIOS зависят от производителя. Для получения этой информации обратитесь к руководству по материнской плате.

    Использование скрепки для проверки источника питания

    Тест скрепки, также называемый тестом перемычки, позволяет проверить работоспособность блока питания, когда он отсоединен от компонентов внутри ПК. Этот тест определит некоторые распространенные проблемы:

    • Короткое замыкание внутри блока питания
    • Неисправные компоненты
    • Подключение к сети под напряжением

    Сначала вы хотите повернуть выключатель питания на задней панели блока питания в положение «выключено».(O должно быть «вниз»)

    Найдите разъем 20 + 4P (24-контактный). Согните скрепку и вставьте один конец в зеленую булавку (PS_ON), ​​а другой — в любую из черных булавок (Земля).

    Нажмите выключатель на задней панели блока питания и прислушайтесь к внутреннему вентилятору. Если вы слышите звук вентилятора, значит, питание включено.

    Тест со скрепкой — это грубый, но эффективный способ проверить, нуждается ли ваш блок питания в замене. Больше он вам ничего не скажет.Если ваш блок питания прошел проверку на скрепку, вам все равно может потребоваться выявить связанные проблемы:

    • Колебания напряжения
    • Перегрев
    • Неисправность шины питания

    Стоит ли достать мультиметр?

    Чтобы выполнить более детальное тестирование источника питания, вам необходимо использовать или купить мультиметр. Мультиметр — это прибор, который измеряет электрический ток, в основном напряжение (вольты), ток (амперы) и сопротивление (Ом). Если вы специалист по электронике, возможно, он у вас уже есть, и вы наверняка знакомы с этим инструментом.

    Если вы работаете в качестве внутреннего ИТ-специалиста, вероятно, не стоит уделять слишком много времени тестированию и ремонту блоков питания. Стоимость нового блока питания относительно невысока и не оправдывает многочасового персонала, посвященного сложной диагностике. Обычно отделы, управляющие несколькими компьютерами, держат запасные блоки питания или два под рукой для тестирования «подкачки», чтобы определить, когда блок питания является основной причиной повторяющихся компьютерных проблем.

    Если ваши компьютеры находятся на гарантии и вы подозреваете, что виноват блок питания, то тогда вы должны воспользоваться поддержкой производителя и гарантией на приобретенные вами настольные компьютеры.Если вы покупаете компьютеры для бизнеса в виде готовых систем, производителю лучше использовать ресурсы компании для устранения неисправностей блоков питания и других компонентов компьютера, пока ваша команда приступит к работе над только что замененным компьютером.

    .

    Добавить комментарий