работа (стр. 5 из 8)

Общее количество аккумуляторов в батарее определяется исходя из условий обеспечения минимально допустимой величины напряжения на зажимах питаемой аппаратуры к концу аварийного режима :

N_АК = (U_min + DU) / U_кр ,

где U_min - минимальное допустимое напряжение на зажимах питаемой аппаратуры, В.

U_min = 21,6 В;

DU - падение напряжения в токораспределительной сети и на элементах, включенных в цепь питания аппаратуры, В(элементы коммутации, защиты, регулировки напряжения и др.), которое может быть принято равным 3% от номинального напряжения питания для данного типа аппаратуры. Полученное количество аккумуляторов округляют в большую сторону.

Так как, здесь используются двухгруппные аккумуляторные батареи, то N_АК умножаются на два.

ЭПУ-24 : NАК = (21,6+0,72) / 1,77 = 13∙2 = 26

ЭПУ-60 : NАК = (54+1,8) / 1,77 = 32∙2 = 64

ЭПУ+60 : NАК = (54+1,8) / 1,76 = 32∙1 = 32

3. Расчет элементов регулирования напряжения.

3.1. Регулирование с помощью дополнительных аккумуляторов.

Число элементов основной группы рассчитывают по формуле :

N_ОЭ = (U_Н + DU) / U_б ,

где U_Н - номинальное напряжение на нагрузке, В;

DU - падение напряжения в токораспределительной сети и на других элементах, В;

U_б - напряжение на аккумуляторе в буферном режиме, В.

Число дополнительных элементов :

N_Д.Э. = N_АК - N_О.Э. ,

где N_АК - общее число аккумуляторов в батарее.

ЭПУ-24 :

N_О,Э, = (24+0,72) / 2,2 = 12∙2 = 24

N_Д,Э, = 26 - 24 = 2

ЭПУ-60 :

N_О,Э, = (60+1,8 )/ 2,2 = 28∙2 = 56

N_Д,Э, = 64 - 56 = 8

ЭПУ+60 :

N_О,Э, = (60+1,8) / 2,2 = 28∙1=28

N_Д,Э, = 32 - 28 = 4

4. Расчет и выбор выпрямительных устройств.

Выпрямители серий ВУК и ВУТ выпускаются двух модификаций: зарядно-буферные и буферные. Исключение составляют выпрямители на 24 В, которые выпускают в зарядно-буферном исполнении.

Зарядно-буферные выпрямители позволяют заряжать батареи в расчете до 2,7 В.

При надежном электроснабжении аварийные разряды батарей происходят редко, следовательно, и заряд батарей будет производиться редко. Поэтому зарадно-буферные выпрямители будут использоваться неэффективно.

Для повышения КПД и коэффициента мощности ЭПУ целесообразно применение буферных выпрямителей.

Выпрямители ВУК и ВУТ допускают параллельную работу. Число параллельно работающих выпрямителей ВУК и ВУТ, как правило, не должно превышать трех. На параллельную работу обычно включают выпрямители одинаковой мощности, но возможно включение выпрямителей и разной мощности.

Комплекты выпрямителей для одной ЭПУ могут быть выполнены из двух выпрямителей большей или трех выпрямителей меньшей мощности, включенных на параллельную работу. Выбор варианта определяется исходя из дальнейшего развития ЭПУ, размеров выпрямителей и др. Однако с точки зрения эксплуатации меньшее количество выпрямителей предпочтительнее.

Выпрямители типа ВСП подразделяются на зарядно-буферные и выпрямители для непосредственного питания с резервированием полупроводниковыми преобразователями по однобатарейной системе электропитания. Выпрямители ВСП включают на параллельную работу не более двух.

Тип и количество рабочих выпрямителей определяют, ориентируясь на номинальное (максимальное) напряжение, характер работы (буферные, зарядно-буферные) с учетом величин требуемого тока и мощности.

Напряжение на выходе выпрямителя при буферной работе и в режиме заряда определяют по формулам:

U_ВБ = U_Б N_Б ;

U_ВЗ = U_З N_З ;

где U_Б - напряжение на аккумуляторе при буферной работе, В;

Для режима непрерывного подзаряда U_Б = 2,2 В;

U_З - напряжение на аккумуляторе в конце заряда, В.

Для автоматизированных ЭПУ в послеаварийном режиме заряда U_З = 2,3 В.

Для неавтоматизированных - U_З = 2,7 В

N_Б , N_З - количество аккумуляторов в группе соответственно в буферном и зарядном режимах, определяется на основании принципа работы ЭПУ.

Ток при буферной работе комплекта рабочих ВУ может быть рассчитан по формуле:

I_Б = I_Н + I_П n _п ;

где I_Н - ток, потребляемый аппаратурой в час наибольшей нагрузки, А;

I_П - ток подзаряда батареи, В; I_П = 0,0015 Q_Н ;

n _п - число групп подзаряженных аккумуляторных батарей.

Ток ВУ, обеспечивающих заряд аккумуляторных батарей, определяется по формуле:

I_З = i _З N n _З ;

где i _З - величина зарядного тока на один индексный номер аккумулятора, А .

Для автоматизированных ЭПУ при заряде одной группы - не менее 2А, при одновременном заряде двух групп - не менее 4А и для неавтоматизированных - 6А ;

N - индексный номер аккумулятора ;

n _З - число одновременно заряжаемых групп аккумуляторных батарей.

Мощность комплекта рабочих выпрямителей при буферной работе и заряде аккумуляторов, кВт, определяют по формуле :

P_Б = U_ВБ I_Б *10^-3 ;

Р_З = U_ВЗ I_З *10^-3

ЭПУ-24 : UВБ = 2,2∙11 = 24,2∙2=48,4 (В) UВЗ = 2,3∙14 = 32,2∙2=64,4 (В) IБ = 328+0,0015∙2736∙2= 336,2 (А) IЗ = 2∙6∙2 = 24 (А) РБ = 48,4∙336,2∙10-3 = 16,27 (кВт) РЗ = 59,8*24*10-3 = 1,435 (кВт)

ЭПУ-60 : UВБ = 2,2·28 = 61,6∙2=123,2 (В) UВЗ = 2,3·32 = 73,6∙2=147,2 (В) IБ = 155,5+0,0015·240·2 = 162,7 (А) IЗ = 2·3·2 = 12 (А) РБ = 132,2·162,7·10-3 = 20,04 (кВт) РЗ = 147,2 ·12·10-3 = 1,766 (кВт)

ЭПУ+60 : U_ВБ = 2,2·28 = 61,6 (В) U_ВЗ = 2,3·32 = 73,6∙2=147,2 (В) I_Б = 32+0,0015·40·1 = 32,06 (А) I_З = 2·1·1 = 2 (А) Р_Б = 61,6·32,06 ·10^-3 = 1,97 (кВт) Р_З = 147,2 ·2·10^-3 = 0,294 (кВт)

U_ВБ и U_ВЗ рассчитывается для одной группы аккумуляторов. Р_Б и Р_З рассчитывается для двух групп аккумуляторов, поэтому U_ВБ и U_ВЗ умножаются на два.

На основание полученных величин мощности и тока, потребляемого от выпрямителей в различных режимах, и учитывая максимальное напряжение на выходе выпрямителя, выбирают количество рабочих выпрямителей.

Тип выпрямительного устройства	Номинальное напряжение, В	Максимальная мощность, кВт	Сторона постоянного тока						Сторона переменного тока
			Режим стабилизации напряжения			Режим стабилизации тока
			Пределы устанавливаемого напряжения	Пределы изменения тока нагрузки	Пульсация ср. кв. (псоф)	Пределы устанавливаемого тока, А	Пределы изменения напряжения	Точность стабилизации	Ток при напряжении 380/220 В	Потребляемая мощность кВА	КПД	cosφ
ЭПУ-24 ВУТ 31 / 125 зарядно - буферный	24	4	22	0-125		22-36	20	0,8	0,66
ЭПУ-24 ВУК 8 / 300 зарядный	8	2,4	(5)	6-300	2-10	0,61	0,6
ЭПУ-60 ВУТ 67 / 250 буферный	60	16	56	0-250		56	20	0,85	0,69
ЭПУ+60 ВБ 60/10-3 буферный	60	0,6	34-72	0,3-10	(5)	60-84	0,62	0,75

Выпрямитель содержания типа ВС- 6 / 8 предназначен для подзаряда двух или трех аккумуляторов. Питание выпрямителя осуществляется от однофазной сети с напряжением 220 В. Точность стабилизации напряжения не хуже ± 2%.