 |
 |
 |
 |
I S I а g; I §!
Рис. 2.3. Зависимости To от коэффициента готовности Кг при избыточности в 1- и 2-м ВПН
0,01 Oft
Рис. 2.4. Зависимость То от периода проведения РТО:
/ - идеализированная кривая при Tg=0; 2 - реальная кривая при Tg = 0,4 ч
СВЭП. в свою очередь найденное значение Кг обеспечивается контролем работоспособности УК, осуществляемым с периодичностью Тпр. Его значение можно найти из выражения:
[1-ехр(-Тпр/Тук)],
(2.7)
где Тук- наработка на отказ УК.
Оценим влияние на То СВЭП проведения восстановительных работ во время регламентированного технического обслуживания (РТО). Такие работы, так же как аварийный ремонт, позволяют полностью восстановить закон надежности избыточной системы. Если продолжительностью восстановления (тв) пренебречь, то наработка на отказ определяется выражением:
о
о РТО
JPTO
J R(t)dt
1 - R (т.
(2.8)
где R (t) - вероятность безотказной работы СВЭП, определяемая из выражения (2.4), трто - период регламентированного технического обслуживания.
На рис. 2.4 представлены графики зависимости Торто== = f(TPTo). При грто==Тв=0,5 ч имеем ТоРто~То,к (точка А на рис. 2.2,а). Увеличение Торто на участке трто<Св является мнимым, так как обусловлено пренебрежением Тв. Реально ТоРто не должно превышать То,к (рис. 2.2), поэтому на этом участке зависимость должна соответствовать кривой 2. График рис. 2.4 позволяет сделать вывод о том, что увеличение трто сверх тв снижает наработку на отказ избыточной системы, что необходимо учитывать при проектировании СВЭП,
2-98 33
2.4. ВЫВОДЫ
1. Оптимальные значения выходной мощности параллельно включаемых ВПН находятся в диапазоне 400 ... 700 Вт для СВЭП с выходной мощностью в единицы-десятки киловатт.
2. Показатели надежности можно существенно улучшить, заменяя ВПН на ходу, т. е. без выключения и нарушения работы СПЭП, а также с помощью развитой подсистемы контроля.
3. Подсистема контроля должна иметь устройства проверки, которые производят периодический опрос состояния собственных узлов.
ГЛАВА 3
ХАРАКТЕРИСТИКИ КАЧЕСТВА ВЫХОДНОЙ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ СИСТЕМ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ
Качество выходной электроэнергии СВЭП для цифровой РЭ характеризуется статическими (§ 3.1) и динамическими (§ 3.2 нестабильностями выходного напряжения, а также высокочастот ными помехами, анализ которых дается в § 3.3.
Статические нестабильности возникают в результате статич ских изменений напряжения первичной сети и тока нагрузк температуры окружающей среды, старения радиоэлементов.
Динамические нестабильности выходного напряжения можн разделить на следующие группы:
переходные процессы с перерегулированием во время включе ния ВПН;
периодические пульсации с частотой, равной или кратной час тоте преобразования напряжения в ВПН;
периодические пульсации с частотой, равной или кратной час тоте первичной сети;
динамические изменения выходного напряжения как следстви динамических изменений напряжения в первичной сети;
положительные и отрицательные выбросы выходного напряж ния при импульсных изменениях тока нагрузки.
Высокочастотные помехи можно классифицировать следующи образом:
высокочастотные периодические колебательные затухающи процессы (единицы-сотни мегагерц) - результат воздействия ко ротких фронтов на паразитные LC-контуры (помехи на фронтах)
радиопомехи, наводимые высокочастотными электромагнитны ми полями с высокими скоростями изменения как напряжения так и тока;
единичные высокочастотные выбросы, приходящие из первич ной сети через паразитные емкости между цепями первичной сет и выходными цепями ВПН. 34
3.1. СТАТИЧЕСКИЕ НЕСТАБИЛЬНОСТИ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ВПН
Анализу статических нестабильностей посвящено значительное число работ.
Наиболее известными факторами, влияющими на статические нестабильности, являются:
изменения коэффициента усиления ВПН;
температурная и временная нестабильности источника опорно--го напряжения.
Статические нестабильности можно снизить, увеличив коэффициент усиления ВПН, но его рост ограничен запасом устойчивости системы.
Высокая стабильность источников опорного напряжения достигается использованием качественных стабилитронов, например, типа Д818, выпускаемых отечественной промышленностью.
Специалистам известны трудности, связанные с уменьшением статической нестабильности выходного напряжения ВПН, вызванной изменением тока нагрузки. Анализу этой задачи посвящен настоящий раздел.
Понятие статической нестабильности от изменения выходного тока часто заменяют понятием статического выходного сопротивления. Рассмотрим зависимости статического выходного сопротивления ВПН [29] от различных факторов на примере импульсного преобразователя с полумостовой схемой инвертора (рис. 3.1).
Под статическим выходным сопротивлением ВПН Квых понимается отношение изменения выходного напряжения AUbux к изменению выходного тока А1вых:
is, L
шим\
Цепь ОС
Рис 3 1. Схема ВПН с полумостовым инвертором:
ГПН - генератор пилообразного напряжения; НО - нуль-орган; УПТ - усилитель постоян него тока; У1, У2 - усилители; ОС - обратная связь; И - инвертор; ШИМ - шрротно-иы. пульсный модулятор
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 [ 10 ] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53