Содержание
стр
Задание
Введение 2
Устройство контроля напряжения 3
Симистор 4
2.1 Функционирование симистора 4
2.2 Описание симистора 5
2.3 Описание при использовании 6
Счётчик 8
Асинхронный счётчик 8
Синхронный счётчик 9
Оптрон 10
Реле напряжения 12
Охрана труда 15
Экономическая часть 38
Заключение
Список литературы
Устройство контроля напряжения
Изобретение относится к области вычислительной и информационно-измерительной техники. Техническим результатом использования изобретения является расширение функциональных возможностей, повышение надежности и удобства в эксплуатации устройства за счет возможности параллельного статистического анализа и непрерывного визуального контроля текущих колебаний напряжения, что также повышает оперативность контроля колебаний. Предлагается два варианта реализации устройства.
Предлагаемое устройство служит в электроэнергетике для непрерывного контроля текущих значений и получения условной функции распределения колебаний напряжения с целью контроля качества электроэнергии в промышленных электрических сетях.
Известен анализатор колебаний напряжения содержащий дифференцирующий элемент, устройство формирования модуля, управляющее и измерительные пороговые устройства с различными уровнями срабатывания, распределитель уровней, элемент задержки, триггер, элементы И, регистрирующие счетчики. Недостатками аналога являются узкие функциональные возможности (оно позволяет проводить только статистический анализ колебаний напряжения и не позволяет наблюдать их визуально), а также низкая помехоустойчивость из-за наличия в его схеме дифференцирующего устройства.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является статистический анализатор условной функции распределения размахов колебаний напряжения содержащий преобразователь переменного напряжения в постоянное, аналого-цифровой преобразователь, схемы сравнения, регистры, формирователи импульсов, элементы И и И-НЕ и НЕ, триггеры, счетчик контроля, двоичный счетчик, оперативное запоминающее устройство, двоично-десятичный счетчик, генератор тактовых импульсов, распределитель уровней.
Недостаткам прототипа являются:
а) узкие функциональные возможности не позволяют проводить текущий визуальный контроль каждого колебания;
б) низкая надежность, т. е. появлением коротких импульсов во время переходных процессов, что приводит к снижению получаемой информации; в) неудобство в эксплуатации, обусловленное невозможностью наблюдения текущего значения колебаний напряжения.
Целью изобретения является расширение функциональных возможностей, повышение надежности и удобства в эксплуатации устройства.
Симистор
Симистор - полупроводниковый прибор, который широко используется в системах, питающихся переменным напряжением. Упрощенно он может рассматриваться как управляемый выключатель. В закрытом состоянии он ведет себя как разомкнутый выключатель. Напротив, подача управляющего тока на управляющий электрод симис-тора ведет к переходу его в проводящее состояние. В это время симистор подобен замкнутому выключателю.
При отсутствии управляющего тока симистор во время любого полупериода переменного напряжения питания неизбежно переходит из состояния проводимости в закрытое состояние.
Кроме работы в релейном режиме в термостате или светочувствительном выключателе, разработаны и широко используются системы регулирования, функционирующие по принципу фазового управления напряжением нагрузки, или, другими словами, плавные регуляторы. Симистор можно представить двумя тиристорами, включенными встречно-параллельно. Он пропускает ток в обоих направлениях. Структура этого полупроводникового прибора показана на рис. 8. Симистор имеет три электрода: один управляющий и два основных для пропускания рабочего тока.
Рис.1. Структура симистора
2.1 Функционирование симистора
Симистор открывается, если через управляющий электрод проходит отпирающий ток или если напряжение между его электродами А1 и А2 превышает некоторую максимальную величину (на самом деле это часто приводит к несанкционированным срабатываниям симистора, происходящим при максимуме амплитуды напряжения питания).
Симистор переходит в закрытое состояние после изменения полярности между его выводами А1 и А2 или если значение рабочего тока меньше тока удержания Iv.
2.2 Отпирание симистора
В режиме переменного питания смена состояний симистора вызывается изменением полярности напряжения на рабочих электродах А1 и А2. Поэтому в зависимости от полярности управляющего тока можно определить четыре варианта управления симистором, как показано на рис. 9.
Каждый квадрант соответствует одному способу открывания симистора. Все способы кратко описаны в табл. 1.
Рис.2. Четыре возможных варианта управления симистором
Таблица 1. Упрощенное представление способов открывания симистора
Квадрат |
VA2-A1 |
VG-A1 |
IGT |
Обозначение |
I |
>0 |
>0 |
Слабый |
++ |
II |
>0 |
<0 |
Средний |
+- |
III |
<0 |
<0 |
Средний |
-- |
IV |
<0 |
>0 |
Высокий |
-+ |
Например, если между рабочими электродами симистора прикладывают напряжение VA1-A2>0 и напряжение на управляющем электроде отрицательно по отношению к аноду А1, то смещение симистора соответствует квадранту II и упрощенному обозначению +.
Для каждого квадранта определены отпирающий ток I от (IGT), удерживающий ток Iуд (Iн) и ток включения Iвыкл(IL).
Отпирающий ток должен сохраняться до тех пор, пока рабочий ток не превысит в два-три раза величину удерживающего тока Iм. Этот минимальный отпирающий ток и является током включения симистора IL.
Затем, если убрать ток через управляющий электрод, симистор останется в проводящем состоянии до тех пор, пока анодный ток будет превышать ток удержания Iм.