Блок контроля и управления скоростью турбины

дипломная работа

1.6 Миниатюризация блока контроля и управления скоростью вращения турбины

Одной из важнейших проблем при проектировании блока контроля и управления скоростью вращения паровой турбины является максимально возможное уменьшение его массы и габаритов. Для решения этой задачи необходимо, в первую очередь, иметь диодные и транзисторные сборки; транзисторы высокочастотные средней и большой мощности; конденсаторы высокочастотные малогабаритные на большие емкости; диоды высокочастотные на токи до нескольких десятков ампер с малым временем рассасывания (до 20 не) и прямым падением напряжения (до 0,5 В); дроссели фильтров высокочастотные для работы в цепях с протеканием через них постоянного тока до нескольких десятков ампер.

Располагая всей необходимой элементной базой, разработчик должен правильно обосновать выбор структурной, а затем и электрической принципиальной схемы, удовлетворяющей всем заданным техническим требованиям.

Следующим, немаловажным этапом на пути создания блока контроля и управления скоростью вращения паровой турбины, имеющего минимальные массу и габариты, является конструирование. Здесь важно не только разместить все элементы схемы в определенном объеме, но также решить задачу ремонтопригодности, механической прочности и теплового режима элементов схемы. Всякий раз, когда речь идет о миниатюризации, имеют в виду применение интегральных схем. Однако необходимо иметь в виду, что в большинстве случаев для питания РЭА требуются устройства с низкими выходными напряжениями (3-- 12 В) при токах нагрузки от нескольких единиц до десятков ампер.

Стабилизаторы напряжения с непрерывным регулированием в микросхемном исполнении при выходных напряжениях Uп от 3 до 30В имеют допустимое значение тока нагрузки до 0.15 А (142ЕН1, 142ЕН2) и до 1А (142ЕНЗ, 142ЕН4). При Uп равных 5 и 6 В (142ЕН5А. 142ЕН5Б), предельно допустимое значение тока равно 3 А. Суммарный ток нагрузки па блок РЭА по каждой выходной цепи может быть получен от одного выполненного на дискретных элементах стабилизатора или от большого количества интегральных стабилизаторов, каждый из которых обеспечивает питанием отдельные каскады, каналы и другие функциональные узлы РЭА. Стабилизаторы, устанавливаемые в блоки РЭА, обычно монтируются на печатных платах типовых элементов замены (ТЭЗ). Объем, занимаемый стабилизатором с непрерывным регулированием, смонтированным на ТЭЗ, составляет обычно до 10--20% объема РЭА в блоке.

Для питания стабилизаторов необходимо иметь выпрямители. Количество их в общем случае должно соответствовать количеству номиналов выходных напряжений. Размещать их в блоках РЭА по конструктивным соображениям, а также из-за возможных наводок напряжения сети на РЭА нецелесообразно, поэтому выпрями тел и размещают в блоки питания, устанавливаемые в шкафы РЭА. В результате такого построения системы электропитания суммарный объем, занимаемый устройством в составе комплекса РЭА. составляет не менее 30%. Основной причиной является то, что к. п. д. стабилизаторов с непрерывным регулированием невысок.

Несколько лучше обстоит дело с миниатюризацией, если при питании их используется повышенная частота сети 400, 1000 или 2000 Гц. Наиболее эффективным способом, с помощью которого сравнительно просто может быть реализована задача миниатюризации при низких выходных напряжениях и больших токах нагрузки, является применение схем стабилизаторов с бестрансформаторным входом. Такие стабилизаторы должны состоять из микросхемы управления, включающей в себя модулятор длительности, усилитель, защиту от к. з. и перегрузки, схему плавного подъема выходного напряжения, усилителя мощности (однотактной, мостовой или полумостовой схемы) и выпрямителя с фильтром.

Применение в микросхемном исполнении повышает надежность и улучшает параметрыустройства, но не дает заметного выигрыша в габаритах.

Делись добром ;)