Cuprins

Aceasta lucrare poate fi descarcata doar daca ai statut PREMIUM si are scop consultativ. Pentru a descarca aceasta lucrare trebuie sa fii utilizator inregistrat.

Extras din document

I. GENERALITATI
I.1 DEFINITII. CLASIFICARI
I.2 SCHEMA BLOC A UNUI STABILIZATOR DE TENSIUNE CONTINUA IN COMUTATIE
I.3 ANALIZA COMPARATIVA A STABILIZATOARELOR IN COMUTATIE SI A STABILIZATOARELOR LINIARE
I.4 CLASIFICAREA SURSELOR DE TENSIUNE CONTINUA IN COMUTATIE
II. TIPURI DE SURSE IN COMUTATIE
II.1 STCC FORWARD CU IZOLARE
II.2 STCC FORWARD FARA IZOLARE
II.3 STCC FLYBACK CU IZOLARE
II.4 STCC FLYBACK FARA IZOLARE
II.5 STCC IN CONTRATIMP
III. TRANZISTOARE DE PUTERE FOLOSITE IN CONSTRUCTIA SURSELOR IN COMUTATIE
III.1 GENERALITATI
III.2 TRANZISTORUL BIPOLAR CA ELEMENT DE COMUTATIE
III.3 TRANZISTORUL MOSFET CA ELEMENT DE COMUTATIE
IV. TRANSFORMATORUL DE PUTERE LA INALTA FRECVENTA
IV.1 GENERALITATI
IV.2 CONSIDERATII CU PRIVIRE LA MATERIALELE FEROMAGNETICE UTILIZATE IN CONSTRUCTIA SURSELOR IN COMUTATIE
IV.3 PARTICULARITATI CONSTRUCTIVE ALE BOBINELOR
IV.4 PROIECTAREA TRANSFORMATORULUI PENTRU O SURSA IN COMUTATIE IN MONTAJ SEMIPUNTE
V. REDRESAREA SI FILTRAREA
VI. CIRCUITE PENTRU COMANDA ELEMENTULUI DE PUTERE IN COMUTATIE
VII. PROTECTIA STABILIZATOARELOR DE TENSIUNE IN COMUTATIE
VII.1 CIRCUITE DE IZOLARE OPTICA
VII.2 CIRCUITE DE INTARZIERE (SOFT-START)
VII.3 CIRCUITE DE PROTECTIE LA SUPRATENSIUNI
VIII. STABILIZATORUL IN COMUTATIE CA SURSA DE PERTURBATII
VIII.1 GENERALITATI
VIII.2 LIMITAREA PERTURBATIILOR
VIII.3 FILTRU PENTRU REDUCEREA I.E.
VIII.4 RECOMANDARI TEHNOLOGICE CU PRIVIRE LA REALIZAREA UNUI STABILIZATOR IN COMUTATIE
IX. STUDIU ESTIMATIV DE EFICIENTA TEHNICO-ECONOMICA
IX.1 CALCULUL DE FIABILITATE

Alte date

?

Capitolul 1

Generalitati

1.1. Definitii. Clasificari

Functionarea normala si corecta a oricarui aparat electronic necesita alimentarea acestuia de la surse de tensiune la care variatiile tensiunii de alimentare sa nu depaseasca anumite limite, dependente de performantele aparatului. Principala sursa de energie electrica folosita la alimentarea aparaturii electronice o constituie reteaua de curent alternativ. Conversia energiei de curent alternativ in energie de curent continuu se realizeaza cu sisteme de redresare. Exceptand consumatorii alimentati in curent continuu, de putere mare (motoare electrice de curent continuu, instalatii de electroliza, etc.), majoritatea instalatiilor electronice utilizeaza surse de tensiune continua caracterizate prin tensiuni de ordinul zecilor de volti si curenti de cativa amperi, sau, in unele cazuri, zeci de amperi.

Functionarea in permanenta a echipamentelor electrice si electronice de telecomanda feroviara este de neconceput fara alimentarea neintrerupta cu energie electrica, energie ce trebuie asigurata in orice moment la parametrii corespunzatori (tensiune, putere etc.).

Cea mai economica si mai rationala forma de obtinere a energiei electrice necesare o constituie racordarea echipamentelor feroviare la retelele de distributie a energiei electrice ale sistemului energetic national. Racordarea se poate face direct de la reteaua trifazica de distributie de joasa tensiune (220/380V, 50Hz), fie prin transformatoarele coboratoare, tot trifazice, de la reteaua de distributie de medie tensiune: 6, 10 sau 15kV.

Practic, retelele de distributie a energiei electrice nu pot functiona fara intreruperi, cauzate in special de unele deranjamente specifice (furtuni ce produc ruperi de stalpi sau de conductoare, scurtcircuite etc.). Instalatiile de centralizare, de bloc de linie automat, din triaje etc., fiind instalatii ce asigura siguranta circulatiei trenurilor, nu admit intreruperi ale alimentarii, nici de foarte scurta durata. În scopul asigurarii continuitatii alimentarii, se iau diferite masuri, al caror grad de complexitate depinde de situatia locala existenta la punerea in functiune a instalatiilor respective.

Principalul consumator de energie electrica este instalatia de centralizare electrodinamica. Din acest motiv, toate circuitele de alimentare se grupeaza in cabina de centralizare, de unde, prin cabluri, se alimenteaza toate echipamentele de telecomanda.

Ca principiu general, se urmareste existenta intotdeauna a cel putin doua surse de energie, care sa fie capabile, fiecare in parte, sa asigure functionarea in bune conditii a tuturor instalatiilor.

O prima masura o constituie alimentarea instalatiei prin doi fideri separati, de la doua surse independente. Una dintre ele este sursa de baza, iar cealalta sursa de rezerva. Fiderii de la cele doua surse sunt supravegheati in mod automat de un panou special, de conectare automata a instalatiei statiei la fiderul cu tensiune.

Deoarece acest sistem nu este intotdeauna suficient de sigur sau posibil de realizat, se prevede de obicei pentru statiile mari si o sursa autonoma, independenta, constituita dintr-un grup electrogen, montat intr-o incapere a statiei. El este constituit dintr-un motor cu ardere interna (Diesel) ce antreneaza un alternator trifazic de 50Hz si putere corespunzatoare. Grupul electrogen este prevazut cu un panou propriu de supraveghere, conectare si reglare, avand asigurata pornirea automata dupa caderea surselor, intr-un interval de timp scurt, dar totusi insuficient pentru a preintampina trecerea pe oprire a semnalelor aflate pe liber intr-un parcurs anterior comandat.

În figura 1.1 sunt aratate principalele moduri de asigurare a continuitatii alimentarii instalatiei de centralizare electrodinamica.

Functionarea instalatiei necesita atat curent continuu, cat si curent alternativ.

Curentul continuu este utilizat in principal la valorile 12V, 24V si 160V. Curentul de la sursa de 12V se utilizeaza la actionarile unor scheme cu relee si alimentarea unor becuri electrice, cel de la sursa de 24V se utilizeaza la anumite scheme de comanda si control efectuate cu relee, iar cel de la sursa de 160V se utilizeaza pentru actionarea electromecanismelor de macaz si iluminatul de rezerva, in caz de avarie.

Tensiunile continue se obtin cu ajutorul redresoarelor, ce incarca in tampon si baterii de acumulatoare. Se observa ca alimentarea in curent alternativ este independenta de existenta tensiunii retelei, un timp determinat de capacitatea bateriei de acumulatoare si consumul instalatiei.

Tensiunile alternative necesare sunt: 220V pentru alimentarea semnalelor luminoase (ziua), a circuitelor de cale, a dulapurilor de semnal si de bariera, 180V pentru alimentarea semnalelor (noaptea), 127V pentru alimentarea circuitelor de control la electromecanismele de macaz si 12V pentru alimentarea becurilor pe luminoschema. Toate aceste tensiuni se obtin prin intermediul mai multor transformatoare ce au rapoarte de transformare corespunzatoare.

Obtinerea unei autonomii totale fata de intreruperile retelei de distributie se asigura la instalatii cu ajutorul schemei din figura 1.2.

Bateria de acumulatoare de 160V, dimensionata corespunzator, este in permanenta alimentata de la un redresor de mare putere, ce asigura atat consumul motoarelor electromecanismelor de macaz, cat si alimentarea unor invertoare statice, ce asigura energia electrica alternativa in 75Hz, pentru toti consumatorii din statie. Se observa ca la caderea retelei de 50 Hz, instalatia de centralizare, avand bateriile de acumulatoare incarcate, functioneaza fara nici o intrerupere.

Pentru a se evita ramanerea fara alimentare in cazul defectarii redresoarelor sau invertoarelor, acestea sunt dublate sau triplate, unul fiind de rezerva, gata sa intre automat in functie la defectarea celuilalt.

Distributia, masurarea si protectia circuitelor de alimentare in curent continuu si alternativ se efectueaza de catre un tablou de intrare si distributie al statiei, care cuprinde ampermetre si voltmetre, comutatoare pachet si sigurante pentru toate circuitele principale.

Un stabilizator de tensiune continua este un subansamblu electronic, care mentine tensiunea de iesire in limite foarte restrinse, la variatii mari ale tensiunii de intrare, a curentului de sarcina sau a temperaturii mediului ambiant.