Выбираем автотрансформатор TV5: - трансформатор напряжения 220/127В

Разработать лабораторный стенд для испытания устройств защиты судовых генераторов
Устройство распределения активной мощности типа УРМ-35 Устройство автоматического включения резерва типа УВР Устройство автоматической разгрузки типа УРГ Уставка по активному току Iуст=2, 8а, выдержка времени срабатывания первой ступени при токе уставки 2, 8а – tуст=3, 5 сек (точка 4) Общие сведения об устройстве реле РОТ-53 и принципе работы Общие сведения об устройстве реле РМ-53 и принципе работы Блок индикации питания стенда Блок таймеров Требования к электроизмерительным приборам Выбираем автотрансформатор TV5: - трансформатор напряжения 220/127В Тепловой расчет Трансформаторы Введение Алгоритм испытания устройства УРГ Указания для разработки требований к проектируемому объекту для повышения ею устойчивости Обслуживание во время работы Обеспечение повышенной устойчивости проектируемого объекта Определение оптовой цены испытательного стенда
177203
знака
11
таблиц
1
изображение

2.3.7. Выбираем автотрансформатор TV5: - трансформатор напряжения 220/127В.

 - расчетная мощность трансформатора TV5, где ηTV5=0,9 – КПД трансформатора TV5 – задаемся значением КПД из справочника.

Выбираем трансформатор TV5 типа: ОСМ 0,1-74 ОМ5; U1=220 В; U2=133 В; Sном=0,1кВА.

2.3.8. Переключатель S2: -трехполюсной переключатель на три положения

Iдон=6А; Uном=220В. Выбираем переключатель S2 типа: ПМФ90 00-900-1800

Φ=00, Φ=300, Φ=600

2.3.9. Переключатель S5 – односекционный однополюсной переключатель Iдон=6А; типа ПМФ90 00-900

2.3.10. Переключатель S6 – двухсекционный однополюсной переключатель. Iдон=6А. Из соображений унификации выбираем переключатель типа ПМФ 90 00-900

2.3.11. Выбираем автоматический выключатель QF3:

 - расчетный ток выключателя.

Принимаем тип QF3: АК63; Iном=0,63А.

2.4. Выбор блока питания U-24В

 

Выбираем стандартный блок питания из журнала “Радио” за 1989 г.

Характеристики: Uвх=перемененное трехфазное напряжение 25 В, Uвых=-24 В Iвых=2 А


2.5. Расчет и выбор элементов релейно-индикационного блока

 

2.5.1. Напряжение питания блока U=24В.

Мощность, потребляемая релейным блоком Sрел=40ВА

Мощность, потребляемая прибором от цепи U=24В равна 50ВА.

2.5.2. Ток срабатывания реле К: Iреле=0,05А

Мощность реле: Рреле=U Iреле=24 0,05=1,2Вт

Суммарная мощность, потребляемая реле: åРреле=4 1,2=4,8Вт

Выбранное реле К1¸К4 типа РП21-УХЛ4; U=24В; Iсраб=0,05А; Iотп=0,01А

2.5.3. Выбираем резисторы R8¸R16, диоды VD18-VD26, светодиоды VD9¸VD17:

а) зададимся значениями тока и напряжения диода:

Iдиода=(5¸20)тА, примем Iд=10тА=0,01А

Uдиода=(2¸3)В, примем Uд=2,5В

б) Определим мощность: Р=Uд Iд=2,5 0,01=0,025Вт

в) Определим суммарную мощность светодиодов и диодов VD9¸VD26:

åРVD=18 0,025=0,45Вт

Выбираем светодиоды VD9¸VD17: KD103A; Iпрср=0,1А=100мА; Iпрср=1,2В

г) Выбираем резисторы: Rрез=U/Iрез=24/0,01=24000Ом=2,4кОм.

РR = I2 R=0,012 2400=0,24В – мощность рассеяния одного резистора

åРR=9 0,24=2,16 Вт – суммарная мощность рассеяния резисторов R8¸R16

Тип резисторов: МЛТ - 0,25 - 2,4 кОм, РRном=0,25Вт; Rном=2,4 кОм.

2.5.4. Выбираем кнопку управления SH2:

Тип: КЭ; Iном=0,5А – рабочий ток коммутации не должен превышать 0,5А


2.6. Выбор элементов блока индикации питания стенда

2.6.1. Предварительно определяю параметры светодиодов и диодов IVD= (5-20) тА. Принимаем IVD =15мА; Uметакил = 220В.

Тогда R5=U метакил/IVD1=220/0,015=14666,6 Ом=14,7 кОм – расчетное сопротивление резистора.

РR = I2 R=0,0152 14666,6 Ом=3,299 Вт – расчетная мощность рассеяния резисторов R5¸R7

Выбираем резисторы R5¸R7 типа: МЛТ-4-15кОм.

Выбираем светодиоды: VD1¸VD3 типа АЛ112; I=15мА; △U=2,5В.

Выбираем диоды VD4¸VD6 типа: КД103А; Iпр=0,1А; △U=1В.

Выбираем предохранители FU1¸FU3 типа: ПК; Iном=0,15А.

Выбор защиты цепи питания U=220В и элементов таймеров:

1. Выбор QF1 – трехполюсной автоматический выключатель IQF1=IQF2p+IQF3p+IS10p+3ISрасч=0,5+0,44+0,143=1,09А

IQF2pешетки=0,5А; IQF3pасч=0,44А; IS10pасч=0,193А;

Принимаем QF1 типа: АК63, Iномрезистора=1,6А; трехполюсной.

2. Таймеры Т1, Т2, Т3 – напряжение питания 1,5В.

  2.7. Расчет надежности

В настоящее время последним этапом любого расчета является оценка надежности проектируемой системы или конструкции. Надежность является важнейшим показателем качества проектируемого стенда, от которого значительной степень зависит эффективность использования установки. В связи с этим она должна быть проверена на надежность функционирования.

Основным содержанием расчета надежности является определение количественных показателей надежности системы по известным показателям надежности ее элементов, являющихся исходными расчетными данными. Расчет включает следующие этапы.

1.  Формулировку содержания отказа системы. На данном этапе оговариваются условия, при которых нарушается работоспособность системы.

2.  Сведение отказа системы к отказам элементов и составление структурной схемы для расчета надежности системы. На данном этапе выясняется, как влияет отказ каждого элемента на работоспособность системы, и на этой основе все элементы объединяются в последовательно-параллельные, или последовательные структурные цепочки.

Методика расчета надежности системы по расчетным формулам основывается на следующих допущениях:

1.  Надежность однотипных элементов считается одинаковой;

2.  Элементы применяются в режимах нагрузки и условиях работы, не превышающих номинальные значения, предусмотренные ТУ;

3.  Интенсивности отказов элементов считаются постоянными в течение срока службы;

4.  Отказы элементов являются событиями случайными и независимыми. При расчете надежности учитываются элементы, отказы которых приводят к отказу системы. Отказом в работе данного стенда является невозможность проведения испытания любого из испытуемых устройств. А именно невозможность изменения напряжения, тока, cos φ, подачи питания контроль этих параметров и времени срабатывания. Этот отказ может наступить при отказе любого из перечисленных в таблице 2.1. элементов схемы.


Таблица 2.1.

Элементы Обозначения на схеме Тип Кол-во

λi 10-6 1/час

m λi 10-6 1/час

Трансформаторы

понижающие

TV1,TV2

TV5

TV7

TV8

Осн 0,25-74ом5

Осн 0,1-74ом5

Освн 0,25-74ом5

Освн 0,25-74ом5

5 4 20

Сопротивление непроволочное

композиционное

*

R8

СП 1 6,9 6,9
Сопротивление из сплава металла

R5- R7

R8- R16

R1- R

МЛТ 22 2,9 63,8
Реле К1-К4 РП-24УХЛ 4 8,25 33
Конденсаторы С1*-С3* К-50 3 0,3 0,9
Диоды

VD4-VD6

VD18-D26

VD1*-VD6

VD*7

КД1032

КД202Б

Д814Г

Д226

12

6

1

4

1,5

0,65

48

9

1,65

Светодиоды

VD1-VD3

VD9-VD17

АЛ112
Транзисторы

VТ1*-VТ2

VТ3

КТ819,817

КТ203

2

1

19

28

38

28

Амперметр РА Э378 1 7,82 7,82
Вольтметр PV1, PV2 М330 2 7,82 7,82
Ваттметр PW Д335 1 8,34 8,34
Автоматические выключатели

QF1

QF2- QF3

АП-50

АК-63

1

2

15

21

15

42

Переключатели

S1

S2

S3

S4, S6

S5, S8

S7,S9

ПМФ-90

1

1

1

2

2

2

68

10

2

10

3,6

5,2

68

10

2

20

72

10,4

Кнопка КС 1 0,68 0,68
Клемник К1-Х29 30 0,1 3
Таймеры А1-А3 3 2 6
Итого 435,11

Структурная схема для расчета надежности будет состоять из последовательного соединения этих элементов.

В таблице 2.1. представлены также характеристики надежности входящих в нее элементов – это показатель интенсивности отказов λ (1/час). Показателем надежности установки является вероятность безотказной работы за время, равное tp=170 час. Вероятность безотказной работы установки за время между последовательными регламентированными мероприятиями будет равно:

 1/час

Вывод: Система является надежной при эксплуатации в течении 170 часов.

2.8. Разработка конструкции стенда

Конструкция стенда была разработана из условия получения наиболее высоких эргономических показателей качества. Эргономические показатели качества РЭА оцениваются по удобству обслуживания, его оперативности и безопасности. По ГОСТ 16456 – 70 используют четыре группы эргономических показателей: гигиенические (освещенность, вентилируемость, температура, напряженность электрического и магнитного полей, запыленность, радиация, токсичность, шум, вибрация), антропометрические (соответствие формы размерам тела человека и распределению его массы), физиологические и психофизиологические (соответствие силовым, скоростным и энергетическим возможностям человека и возможностям его зрительного, слухового и осязательного анализатора), психологические (соответствие закрепленным и вновь формируемым наукам человека и его возможностям по восприятию, переработке и выработке сигналов управления). Стенд имеет конструкцию показанную на рисунке.

Гигиенические показатели:

Для требуемой освещенности для щитов, имеющих в своем составе контрольно-измерительную аппаратуру 300 лм установлен светильник ОДР (см. раздел Безопасность и экологичность проекта). Крепится светильник на верхней крышке стенда с помощью изогнутой по профилю листовой стали (см. рис.2.1 ). Стенд выполнен вентилируемым с естественной вентиляцией, вентиляционные отверстия будут располагаться в крышках стенда, а именно в верхней и боковых крышках. Все контрольно- измерительные приборы будут располагаться вверху, так как угол зрения на них будет наименьший, что позволит с более высокой точностью определять величины измеряемых параметров и в месте наибольшей освещенности. Рукоятки латров и переключателей имеют размеры 30 и 45 мм соответственно, что дает возможность развить усилия поворота до 20 Н достаточного для управления этими приборами. Причем процесс управления производиться только указательным и большим пальцем, что дает возможность иметь больший угол наклона руки и соответственно более дальнего расположения приборов от тела человека (рис.2.1. ).

Латры и переключатели находятся в центре стенда примерно на расстоянии согнутой в локте руки (рис.2.1 ), что тоже удобно для управления объектом. Индикация срабатывания имеет красное, довольно – таки яркое свечение. К каждому прибору имеются свои информационные таблички, со шрифтом 5 мм достаточного для зрительного восприятия с расстояния 1 м и освещенность 300 лм.

Все приборы располагаются по группам. Первая группа элементов PV1, S4, TV3, TV4, S1,X1,X2,X3 располагаются с левой стороны стенда и являются прибором блока изменения напряжения. Причем с помощью латров изменятся напряжение, а вольтметр, контролирующий это напряжение, располагается над латром. Клеммы, через которые напряжение подается на прибор, располагаются под латром, ближе к полке, для удобства подключения прибора, устанавливающегося на полке к этим клеммам. Также по группам расположены приборы блока изменения тока, блока таймеров. В одной группе расположены все клеммы блока индикации, в одной группе переключатели для подачи напряжения и тока на прибор, и автоматические выключатели. Данное расположение помогает оператору лучше ориентироваться на стенде и соответственно значительно быстрее и качественнее проводить испытание. На сборищном чертеже указаны индексы приборных планок, надписи, размеры которых даны в перечне таблицы для надписей.

Основными элементами конструкции стенда являются: лицевая панель, опорная рама, полка стенда и каркас.

Каркас выполнен из стальных профилей квадратного сечения 25х25. Каркас служит для крепления лицевой панели, полки и опорной рамы стенда.

Монтаж: Соединение стальных профилей производить электрической сваркой. После чего каркас зачистить шкуркой и покрасить эмалью черного цвета или любой другой краской для металла.

Полка стенда служит для установки испытуемых приборов вблизи клемм для более удобного подключения приборов. Полка изготовляется из древесины лиственных пород дерева (липа, осина). Полка имеет размеры 1500х500х30.

Монтаж: на одной оси в полке и каркасе сверлятся отверстия. В полке отверстия диаметром 8 мм, в каркасе – 4 мм. Затем в каркасе в отверстиях нарезается резьба М-5 и болтовым соединением полка прикрепляется к каркасу. Количество болтовых соединений на одной стороне полки не менее 5.

Опорная рама служит для крепления элементов внутри стенда, то есть тех элементов, которые не крепятся на лицевой панели. Опорная рама состоит из трех частей. Первая часть представляет собой изогнутую пластину из листового металла толщиной 2 мм (рис.2.2. а ). На ней крепятся автоматические выключатели QF1, QF2,QF3, клеммник для подвода питания к стенду и двух печатных плат. Расположение этих элементов смотри на сборочном чертеже. Вторая часть – это тоже изогнутая пластина из листового металла толщиной 2 мм, служащая для крепления латоров. Лист металла обрезается по контуру ножовкой либо другим инструментов и загибается в тисках. Третья часть является продолжением полки во внутрь стенда. На ней устанавливаются трансформаторы, блок питания и плата с реле. Элементы крепятся к полке шурупами.

Монтаж: опорная рама крепится к каркасу болтовыми соединениями, для чего в каркасе и раме сверлят отверстие на одной оси, а в карасе нарезают резьбу. Диаметр отверстия на раме – 8 мм, на каркасе – 4 мм, резьба – М5. Монтировать и демонтировать приборы к опорной раме можно только со снятой лицевой панелью и задней крышкой. Элементы крепятся к опорной раме болтовыми соединениями.

Лицевая панель представляет собой две открывающиеся наружу дверцы, выполненных из листовой стали толщиной 2 мм. Лицевая панель служит для крепления контрольно-измерительных приборов, автоматических выключателей, рукояток латров и клееммников для подключения приборов к стенду с помощью гибких проводов. Размер панели – 740х700. Лицевая панель крепится к каркасу через петли болтовым соединением либо газовой сваркой.

Монтаж: большинство приборов крепящихся на лицевой панели, а именно PV1, PV2, KW, PA , все переключатели и клеммники имеют приспособление для крепления на вертикальной плоскости. Все таблички крепятся двумя болтами с гайками М2. Крепление таймеров смотри на рис. 2.3.

Кабельные трассы крепятся с помощью кабельных зажимов, которые, в свою очередь, крепятся к лицевой панели болтовым соединением с левой стороны стенда внизу к каркасу крепится болт-заземление. Расположение элементов стенда смотри на сборочном чертеже.


Информация о работе «Разработать лабораторный стенд для испытания устройств защиты судовых генераторов»
Раздел: Транспорт
Количество знаков с пробелами: 177203
Количество таблиц: 11
Количество изображений: 1

Похожие работы

Скачать
106060
17
24

... ; 12+φг)+ 2|S11Г0|cos(φ2+2φ12+2φг+ φ11)], (5.6) а условием баланса будет:  (5.7) 6 РАЗРАБОТКА И ОПИСАНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ УСТРОЙСТВА РВК На рисунке 6.1 представлена структурная схема устройства, предназначенного для контроля электрической толщины радиопрозрачных диэлектрических стенок методом свободного пространства на отражение с использованием модулирующего ...

Скачать
32332
0
0

... Л.С.Гуменюк, Б.А.Ткаченко, А.И.Карась, А.Ф.Барабанщиков, Г.А.Шевченко, А.В.Курленков, Я.И.Криворучко, А.В.Романенко, А.И.Игнатов, М.П.Гордяев, Н.Н.Демьяненко. Полигон сыграл значительную роль в совершенствовании защиты кораблей по физическим полям. Он был оснащен новейшими образцами измерительной техники. В его состав входили уникальные сооружения и в их числе магнитный стенд, построенный в конце ...

Скачать
236533
25
764

... : мм2. Принимаем: – число сопловых отверстий. Диаметр сопла форсунки: мм. Заключение В соответствии с предложенной темой дипломного проекта “Модернизация главных двигателей мощностью 440 кВт с целью повышения их технико-экономических показателей” был спроектирован дизель 6ЧНСП18/22 с учётом современных технологий в дизелестроении и показана возможность его установки на судно проекта 14891. ...

0 комментариев


Наверх