Вторинний перетворювач напруги

Реферат: UA 76938 U UA 76938 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до електротехнічної промисловості і може бути використана для живлення споживачів. Зокрема, корисна модель може бути використана для ефективного енергозберігаючого живлення люмінесцентного освітлення вагонів метрополітену. Найбільш близьким технічним рішенням, вибраним як прототип, є вторинний перетворювач блока живлення власних потреб вагонів метрополітену. Вторинний перетворювач напруги може бути використаний для живлення люмінесцентного освітлення вагонів метрополітену. Пристрій забезпечує живлення номінальним струмом люмінесцентне освітлення. Пристрій вторинного перетворювача напруги являє собою генератор змінного струму, що забезпечує живлення напругою необхідного рівня та частоти. Недоліком відомого пристрою є те, що він характеризується низькою ефективністю використання зовнішнього джерела живлення, внаслідок підвищеного струму холостого ходу. При експлуатації відомого пристрою неможливе застосування режиму плавного підпалу люмінесцентних ламп для освітлення салону вагону. Відомий пристрій при роботі в штатному режимі супроводжується характерним підвищеним акустичним шумом, що негативно впливає на комфортне перебування пасажирів у салоні вагону. При експлуатації відомого пристрою ускладнюється технічне обслуговування внаслідок комплектуючих, які зняті з виробництва. Задачею корисної моделі є удосконалення конструкції вторинного перетворювача для живлення люмінесцентних ламп за рахунок того, що у функціональній схемі передбачена наявність вузла керування частотою, фазоштовхаючого контролера, мостового інвертора, вихідного фільтра. Технічний результат, що досягається при експлуатації пристрою вторинного перетворювача напруги для живлення люмінесцентних ламп, полягає у тому, що: - не відбувається зміни алгоритму роботи вагонної схеми; - пристрій забезпечує вихідну напругу 110 В частотою 25 кГц у режимі для живлення люмінесцентних ламп; - забезпечує підігрів катодів ламп протягом 2 с; - пристрій дозволяє регулювати вихідну потужність в діапазоні 0,5…1 Рном потуж.; - конструкція пристрою дозволяє оперативно виконувати ремонт безпосередньо на місці установлення і в умовах спеціалізованих підприємств; - конструкцією пристрою може бути передбачений високий рівень захисту від кліматичного і механічного впливу. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що вторинний перетворювач напруги для живлення люмінесцентних ламп, підключений до акумуляторної батареї, з'єднаний з мостовим інвертором, що зв'язаний з вихідним фільтром, який з'єднаний з люмінесцентними лампами. Відповідно до корисної моделі зовнішнє джерело струму, з'єднане з мостовим інвертором, який керується фазоштофхаючим контролером, який, в свою чергу, керується вузлом керування частотою, а навантажений мостовий інвертор - через вихідний фільтр узгоджуючими пристроями, до яких підключені люмінесцентні лампи. Вторинний перетворювач напруги ілюструється функціональною схемою. Пристрій містить у собі зовнішнє джерело струму, з'єднане за допомогою мостового інвертора МІ 3, з вихідним фільтром ВФ 4. Вихідний фільтр ВФ 4 багатонаправленим зв'язком зв'язаний з блоками узгоджуючих пристроїв УП 5, при цьому узгоджуючі пристрої УП 5 пов'язані з люмінесцентними лампами ЛЛ 6. До входу мостового інвертора МІ 3 приєднаний фазоштовхаючий контролер ФШК 2. Блок фазоштовхаючого контролера ФШК 2 електрично зв'язаний з вузлом керування частотою ВКЧ 1. Експлуатаційні параметри пристрою є наступними: - вхідна напруга - 80±5 В; - максимальна вихідна потужність - 1000 Вт; - номінальне значення вихідної напруги - 110±7 В; - номінальне значення частоти вихідної напруги - 25000±500 Гц; - номінальне значення частоти підігріву катодів ламп - 25000±500 Гц; - час підігріву катодів ламп - 0,5±0,2 с; - час виходу на нормальний режим горіння ламп - 2 с; - границі регулювання вихідної потужності при номінальному навантаженні - 600…1000 Вт. Заявлений пристрій для вторинного перетворювача для живлення люмінесцентних ламп реалізується у такий спосіб. 1 UA 76938 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Підключення блока виконується відповідно до електричної принципової схеми для вагонів, наприклад, метрополітенів. Робота блока починається з моменту подачі живлення від акумуляторної батареї на вагоні рухомого складу. Призначення функціональних блоків пристрою: 1. ВКЧ - служить для організації алгоритму бережливого вмикання люмінесцентних ламп; - встановлює частоту 40 кГц протягом перших 0,5 с роботи; - понижає частоту до 25 кГц в наступні 2 с; - вимикає вихідні підсилювачі ФШК при пониженні вхідної напруги нижче за 60 В. 2. ФШК - забезпечує фазовий метод керування потужністю МІ; - випрацьовує дві послідовності імпульсів частотою 25 кГц та скважністю 48 %. 3. МІ - перетворює вхідну постійну напругу в змінну із заданою скважністю. 4. ВФ - подавляє найвищі гармоніки вихідної напруги. 5. УП - пов'язує послідовний коливальний контур, який навантажується внутрішнім опором працюючих ЛЛ; - виключає холодну емісію катодів ламп, за рахунок послідовного з'єднання ниток розжарювання з елементами контуру. 6. ЛЛ - являється кінцевим споживачем живлення. Робота пристрою на функціональному рівні полягає в наступному. Після подачі напруги бортової мережі +80 В відбувається ініціалізація блоків ВФ 4 і УП 5. Після появи напруги ВКЧ 1 виробляє частоту 50 кГц, в цьому режимі катоди ламп підігріваються, процес протікає протягом 0,5 с, після чого вихідна частота ВКЧ 1 протягом 2 с понижується до величини 25 кГц. Загорання ЛЛ 6 виникає при частоті ФШК 2, рівній резонансній частоті УП 5, яка має величину 0,8…0,9∙Fpeз. ФШК 2 перетворює вихідний сигнал ВКЧ 1 у два послідовні імпульси частотою 25 кГц, де здвиг фази між ними визначає вихідну потужність пристрою. МІ 3 під керуванням цих послідовностей перетворює вхідну постійну напругу на змінну із заданою скважністю. Найвищі гармоніки вихідною напруги подавляються ВФ 4. УП 5 обмежують струм, яким користуються ЛЛ 6, а також забезпечують підігрів їх катодів. Перед включенням пристрою варто перевірити електричний опір ізоляції мегомметром на напругу 500 В. Опір ізоляції в холодному стані при температурі і вологості повітря опалювального виробничого приміщення повинний бути не менше 3 МОм. Всі регулювання і виміри параметрів блока здійснюються в лабораторних умовах. Для установки основних параметрів блока передбачені органи керування. Перевірка технічного стану і технічне обслуговування. При роботі треба систематично в строки, установлені з умов експлуатації і режиму роботи устаткування, виконувати його профілактичні огляди і поточні ремонти. Дослідження і дослідно-промислові випробування показали високу ефективність роботи пристрою, що забезпечує оптимальну експлуатацію ламп люмінесцентного освітлення. Використання пристрою дозволяє підвищити ресурс люмінесцентних ламп і тим самим знизити собівартість експлуатації вагонів метрополітену. Пристрій відрізняється високим рівнем універсальності і може бути використаний у всіх типах вагонів метро, а також інших транспортних засобах, де застосовуються люмінесцентне освітлення. Джерело інформації: 1. ТУ 16-729.344-82 "Блок питания собственных нужд модернизированный БПСН-5У2М". ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 Пристрій вторинного перетворювача напруги, що містить зовнішнє джерело струму, з'єднане з мостовим інвертором, який зв'язаний з узгоджуючими пристроями, з'єднаними з люмінесцентними лампами, який відрізняється тим, що мостовий інвертор керується фазоштофхаючим контролером, який, в свою чергу, керується вузлом керування частотою, а навантажений мостовий інвертор - через вихідний фільтр узгоджуючими пристроями, до яких підключені люмінесцентні лампи. 2 UA 76938 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3