Разработка устройства, измеряющего реактивную составляющую полной мощности, страница 6

δ = δ_{ТТ ТН} + δ_АПС = 0,3% + 1% = 1,3%.

Величина 1,3% является довольно большой для современных цифровых приборов. Основной вклад в погрешность вносит перемножитель сигналов. Применением более точных микросхем можно добиться уменьшения погрешности в два – четыре раза. Но прецизионные перемножители стоят намного дороже и их применение не всегда целесообразно с позиции цена – качество.

5. Расчёт источников питания.

Для обеспечения счётчика реактивной энергии питающим напряжением необходим источник стабилизированного напряжения + 9 В и ± 15 В, ±5В.

5.1.Расчёт блока питания + 9 В.

Рисунок 20. Принципиальная схема источника питания + 9 В.

В качестве микросхемы DA1 применим КР142ЕН8А представляющую, собой стабилизатор компенсационного типа с фиксированным выходным напряжением 9 вольт. Её параметры:U_ВЫХ = 9 ±0,1% В; U_{ВХ МАХ} = 24 В; I_{Н МАХ} = 1,5 А;

ΔТ_Р = -40…+75 ⁰С

Расчёт элементов выпрямителя и фильтра:

U_ВХ КР142ЕН8А = 15 В – входное напряжение стабилизатора;

I_ВХ КР142ЕН8А = 50 мА – входной ток стабилизатора;

Кn = 2%.   Рассчитаем ёмкости конденсаторов фильтра:

Выбираем по ряду: С₁: К50-16-16В – 1400 мкФ ±20%;

Выбираем диоды: U_ОБР = U_М.Н. · 2 = 16,43 · 2 = 32,86 В;

Выбираем КЦ405Е с параметрами: U_{ОБР МАХ} = 100 В; I_{Д МАХ} = 1 А;

В соответствии с типовой схемой включения стабилизатора выбираем С₂, С₃ типа К73-17-63В – 1мкФ ±20%

5.2. Расчёт блока питания ± 15 В.

Рисунок 21. Принципиальная схема источника питания ± 15 В.

В качестве микросхемы DA1 применим КР142ЕН15А, представляющую собой стабилизатор компенсационного типа с фиксированными выходными напряжениями ± 15 вольт. Её параметры:

U_ВЫХ = ± 15 ±0,1% В;   U_{ВХ МАХ} = 32 В;  I_{Н МАХ} = 1,5 А;  ΔТ_Р = -40…+75 ⁰С

Расчёт элементов выпрямителя и фильтра:

U_ВХ КР142ЕН8А = 15 В – входное напряжение стабилизатора;

I_ВХ КР142ЕН8А = 100 мА – входной ток стабилизатора;

Кn = 2%. Рассчитаем ёмкости конденсаторов С₁ и С₂:

Выбираем по ряду: С₁ = С₂: К50-16-2ТВ – 1000 мкФ ±20%

Выбираем диоды: U_ОБР = U_М.Н. · 2 = 21,8 · 2 = 43,6 В

Выбираем КЦ405Е с параметрами: U_{ОБР МАХ} = 100 В    I_{Д МАХ} = 1 А

Согласно типовой схеме подключения:

С₁ = С₂ ≥ 1 мкФ              С₃ = С₄ ≥ 0,01 мкФ                   С₅ = С₆ ≥ 1 мкФ

Выбираем:       С₃ = С₄: К73-16-63В – 1 мкФ ±20%;

С₅ = С₆: К50-16-25В – 10 мкФ ±20%;

5.3. Расчёт блока питания ± 5 В.

Рисунок 22. Принципиальная схема источника питания ± 5 В.

В качестве микросхем DA1 и DA2 применим КР142ЕН5А, представляющую собой стабилизатор компенсационного типа с фиксированными выходными напряжениями ± 5 вольт. Её параметры:

Выбираем трансформатор ТА 282 – 220 – ПЛН 27х40х73 2.24/1.80

Выбираем:С1 = С3 ₌ С4: К50-33-4700мкф –50В; С2: К50-3А- 2,2 мкФ ±20% - 25В;

Заключение

В данном курсовом проекте было разработано устройство измеряющее реактивную составляющую полной мощности. Эта составляющая не расходуется потребителем для выполнения полезной работы, но приводит к дополнительным потерям. Счётчик позволяет выявить эти потери и количественно их измерить. По полученным данным можно построить работу потребителей таким образом, чтобы свести потери к минимуму.

Данное устройство является простым в употреблении. Счётчик имеет незначительную погрешность измерения, в связи с тем, что в нём используются высококачественные элементы с незначительной погрешностью и низкой зависимостью от изменения температуры.

Список литературы.

1.  Конспект лекций по ПРиПИ. Карпов В. А.

2.  Конспект лекций по ПТ. Муринов И. В.

3.  Резисторы, конденсаторы, трансформаторы, дроссели и другие устройства РЭА. (под редакцией Н. Н. Акимов, Е. П. Ващуков, и другие)/ Мн.: Беларусь 1994г.

4.  Популярные цифровые микросхемы. Шило В. Л. Справочник/ М.: Радио и связь 19889г.

5.  Конспект лекций по САПР. Карпов В. А.

6.  Конспект лекций по СОИ. Никеенков А. И.