ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТРАНСФОРМАТОРОВ

Стр 1 из 2Следующая ⇒

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Ивановский государственный энергетический университет имени В. И. Ленина»

Кафедра АУЭС

Пояснительная записка

к курсовому проекту по дисциплине

«Элементы автоматических устройств ЭС»

на тему: «Проектирование измерительного органа с двумя подведёнными величинами»

Вариант № 17

Выполнил:

студент группы 3-29

Орлов Ю. Д.

Проверил:

Колесов Л. М.

- Иваново 2016 -

Содержание

Задание………………………………………………………………………………………………3

1.Определение зависимостей и …………………………………...4

2.Проектирование фазоповоротной схемы…………………………………………………….7

3.Проектирование трансформаторов…………………………………………………...……...9

3.1.Проектирование двухобмоточного трансформатора напряжения TVL1………….9

3.2.Проектирование промежуточного трансформатора тока нагруженного на активное сопротивление………………………………………………………………..11

4. Проектирование устройства сравнения двух синусоидальных величин по фазе……….13

4.1. Проектирование преобразователей синусоидального напряжения в

разнополярные сигналы постоянного уровня……………………………………...…..13

4.2. Проектирование логических элементов «И»…………………………………..….16

4.3. Проектирование элементов времени……….…………………………………..….18

4.4. Проектирование логического элемента «ИЛИ»…………………………………..20

4.5. Проектирование расширителя импульсов…………………………………………21

4.6. Проектирование выходного элемента………………………………………..……23

Результаты выбора элементов измерительного органа с двумя подведёнными величинами..................................................................................................................................26

Заключение………………………………………………………………………………...………27

Список литературы………………………………………………………………………..………28

ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ

Табл. 1. Исходные данные

Номер варианта	Характеристика срабатывания				Устройство сравнения	Тип магнито-провода	Тип стали	Е1макс, В	Входное сопротивление УС, кОм
	Вид хар-ки	Zуст, Ом/фазу	φ_мч, град	Zсм, Ом
17	V		30		1	Ш	Э310	100	50

Рис. 1. Характеристика срабатывания измерительного органа

В соответствии с заданием устройством сравнения является устройство сравнения по фазе, выполненное на принципе сравнения времени совпадения по знаку мгновенных значений сравниваемых величин с заданным временем.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАВИСИМОСТЕЙ и

Измерительный орган состоит из устройства формирования сравниваемых величин (УФ) и устройства сравнения (УС) (рис.1.1). В измерительном органе с двумя подведенными величинами устройство формирования состоит из двух устройств формирования Ф₁и Ф₂. На их входы подаются две величины для органа направления мощности, коими являются напряжение и ток, а на выходах устройств формирования имеем сравниваемые величины Е₁ и Е₂ , каждая из которых в общем случае зависит от U и I:

;

где - - коэффициенты (в общем случае комплексные)

Устройство сравнения сравнивает и по фазе.

Рис.1.1. Структурная схема ИО с двумя подведёнными величинами

При сравнении и по фазе особые точки а и b располагаются на характеристике срабатывания измерительного органа.

Так как в плоскости Z характеристика срабатывания – прямая, то в плоскости W характеристика срабатывания должна иметь вид либо прямой, либо окружности.

Так как характеристика является прямой, проходящей через начало координат, то особая точка a может быть перенесена в бесконечность:

;

Вторую точку b располагаем в начале координат

;

Считаем положительным направление прямой вверх.

Рис.1.2. Выбор положения особых точек а и b Рис. 1.3. Характеристика срабатывания в плоскости W

Поскольку область срабатывания находится справа от характеристики срабатывания при движении в положительном направлении, то:

φ₁ - β^’ = -180⁰

В данном случае, так как характеристикой срабатывания является прямая линия и сравнение величин происходит по фазе, то характеристика срабатывания устройства в плоскости W совпадает с осью мнимых величин, а областью срабатывания является правая полуплоскость W. При этом граничное время t_гр = T/4. Тогда:

φ₁ = -90⁰, значит β^’= 90⁰

Угол δ между положительным направлением характеристики срабатывания и осью действительных величин равен (по рис.1.1):

δ = 120^0;

Считаем известным и действительным коэффициент : ;

Поскольку точка находится в начале координат, то из следует, что ;

Поскольку точка a находится в бесконечности, то из следует, что:

Считаем известным модуль коэффициента . Аргумент коэффициента определяем из выражения: , ,

Коэффициент равен: ;

В результате получаем требуемые зависимости:

;

Наминальные значения напряжения и тока:

Принимаем В, А;

В режиме холостого хода:

В режиме короткого замыкания:

Принимаем ,

В итоге получаем систему:

Исходя из этого, имеем, что для формирования величины необходимо использовать промежуточный трансформатор напряжения с коэффициентом трансформации 0.952. А для формирования необходимо использовать промежуточный трансформатор тока с коэффициентом передачи 5, нагруженный на активное сопротивление и фазоповоротную схему, обеспечивающую поворот фазы на 30⁰.