ВВЕДЕНИЕ………………………………………………….....4

1. Электропитающие устройства АТС………………………….7

1.1. Электрические машины постоянного тока…………………..7

1.2. Электрические машины переменного тока………………….7

1.3. Трансформаторы………………………………………………8

1.4. Источники вторичного питания……………………………...9

1.5. Вентили……………………………………………………….10

1.6. Аккумуляторы………………………………………………..12

1.7. Выпрямители…………………………………………………12

1.8. Преобразователи постоянного тока………………………...21

1.9. Электохимические элементы………………………………..21

1.10. Непосредственные преобразователи энергии……………...23

1.10.1. Термоэлектрические генераторы……………………………23

2. ВУТ……………………………………………………………25

2.1. Технические данные ………………………………………...26

2.2. Силовая часть………………………………………………...33

2.3. Система управления………………………………………….35

2.4. Конструкция………………………………………………….39

3. Управляемые выпрямители на тиристорах………………...41

3.1. Тиристоры…………………………………………………….43

4. Расчет управляемого выпрямителя на тиристорах………...55

5. Экология………………………………………………………65

5.1. Защита от воздействия электромагнитного поля промышленной частоты……………………………………..65

5.2. Защита от радиоактивных излучений………………………68

6. Охрана труда………………………………………………….73

6.1. Санитарные нормы…………………………………………...73

6.2. Организация рабочего места………………………………...74

6.3. Освещение рабочего места…………………………………..76

6.4. Электробезопасность………………………………………...79

6.5. Шум и вибрация……………………………………………...82

6.6. Микроклимат рабочей зоны…………………………………85

6.7. Пожарная безопасность……………………………………...86

6.8. Особенности тушения пожара в электроустановках………87

6.8.1. Огнетушители………………………………………………...89

6.9. Защита от воздействия электромагнитного поля…………..91

6.10. Режим работы………………………………………………...94

7. Безопасность жизнедеятельности при изготовление ВУТ……………………………………………………………96

7.1. Общие вопросы безопасности………………………………96

7.2. Освещение рабочего места…………………………………97

7.3. Воздействие шума на инженера- разработчика…………..100

7.4.

Опасность повышенного уровня напряженности

электромагнитного поля……………………………………100

7.5 Электробезопасность. Статическое электричество………103

7.5.1 Обеспечение электробезопасности техническими способами и средствами………………………………………………..105

7.5.2 Организационные и технические мероприятия по обеспечению электробезопасности……………………….105

7.6 Пожаробезопасность……………………………………….111

7.6.1 Причины возникновения пожара………………………….112

7.6.2 Профилактика пожара……………………………………..112

8. Экономика…………………………………………………116

8.1

8.2 Расчет себестоимости изготовления…………………….116 Экономическое обоснование тиристорного выпрямителя

типа ВУТ……………………………………………….123

8.3 Капитальные вложения…………………………………..123

8.4 Эксплуатационные расходы……………………………..126

8.5 Прибыль…………………………………………………..127

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………….130

ЛИТЕРАТУРА…………………………………………...131

ПРИЛОЖЕНИЯ

Курс «Электропреобразовательные устройства РЭС» является одной из первых инженерных дисциплин специальности «Промышленная электроника», обеспечивающей подготовку радиоинженера в области силовых радиоэлектронных устройств, входящих в комплекс радиоэлектронных средств (РЭС) различного назначения.

Особенностью курса является то, что радиоинженеру независимо от его узкой специализации приходится не только выбирать, но и проектировать силовые устройства РЭС, такие, как стабилизирующие источники вторичного электропитания (ИВЭП) и их функциональные звенья (стабилизаторы напряжения и тока, преобразователи напряжения и т. д.).

Изучение этих общих для РЭС различного вида устройств, которые не связаны с формированием, усилением и обработкой колебаний радиочастоты, а служат для обеспечения работоспособности функциональных звеньев системы, решающих радиотехнические задачи, и составляет содержание курса «Электропреобразовательные устройства РЭС».

Круг электрических преобразователей, используемых в радиоэлектронике, достаточно широк. Так, электрический выпрямитель применяется для преобразования энергии переменного электрического тока, потребляемой от сети, в энергию постоянного электрического тока, требующуюся для питания РЭС. Преобразователи энергии постоянного электрического тока в энергию переменного тока называют инверторами. Устройства, питающиеся от сети постоянного тока и создающие на своем выходе также постоянный ток, но с другим напряжением, называют преобразователями напряжения (конвертерами). На переменном токе аналогичную задачу решают с помощью трансформаторов.

Когда необходимо поддержание постоянства выходного напряжения (тока), применяют стабилизаторы напряжения (тока). Используют как стабилизаторы постоянного напряжения (тока), так и стабилизаторы переменного напряжения (тока).

Преобразователями электрической энергии в механическую являются электрические двигатели, которые в радиотехнике позволяют осуществить перемещение антенн, а также настройку узлов РЭС и др. Обратное преобразование механической энергии в электрическую происходит в электрических генераторах, которые в некоторых радиоэлектронных системах являются первичными источниками электрической энергии для электропитания входящих в данную систему средств.

Характеристики электропреобразовательных устройств отражаются на характеристиках самих РЭС. Прежде всего, это относится к массогабаритным показателям (часто ИВЭП составляют до 60 % массы и объема аппаратуры), а также к надежности функционирования. Неисправности или неправильная работа источника приводят к полному отказу в работе РЭС. Именно по этим причинам проектирование источников вторичного электропитания проводят радиоинженеры.

Важными являются также и вопросы электромагнитной совместимости электропреобразовательных устройств с РЭС как той системы, в которой они используются, так и с РЭС других систем, работающих одновременно с первой.

Целью настоящего курса является ознакомление студентов с принципами построения эффективных преобразовательных устройств и методами проектирования их основных узлов с учетом конкретных требований к РЭС.

Количественный рост различных радиоэлектронных устройств и устройств связи, все более широко применяющихся в различных отраслях народного хозяйства, связан с увеличением потребляемой суммарной мощности источников электропитания. Разработка и создание рациональных источников электропитания становится актуальной проблемой.

Рассмотрение начинается с электрических машин и трансформаторов, так как они широко применяются в аппаратуре предприятий связи.

В главах, посвященных источникам вторичного электропитания, рассмотрена их работа, даны структурные схемы, а также расчетные соотношения для отдельных функциональных узлов. Подробно разобраны проблемы проектирования источников вторичного электропитания и приведены расчеты выпрямителей (на емкостную и индуктивную нагрузку), стабилизаторов параметрического и компенсационного типов на полупроводниковых приборах.

В разделе по электрохимическим источникам питания рассмотрены принципы действия гальванических элементов и аккумуляторов. Для преобразователей энергии приведены технические данные. Описание организации электроснабжения и особенностей распределения энергии, передающих и приемных радиоцентров, а также оборудования подстанций включает необходимый иллюстративный материал.

Защита источников вторичного электропитания в настоящее время приобретает важную роль из-за использования в них полупроводниковых приборов, весьма чувствительных к перегрузкам. Поэтому большое внимание уделено способам и схемам защиты источников вторичного электропитания.

1. ФЗ от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ "О техническом регулировании» (в ред. ФЗ № 160-ФЗ от 23.07. 2008г.)//СЗ РФ. – 2002. - № 52 (ч. 1).

2. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник для вузов по спец. “ Радиотехника”. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 1988. – 448 с.

3. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники.- М.: Высшая школа, 1978. – 344 с.

4. Бобнев М. П. Генерирование случайных сигналов.- М.: Энергия. 1992. - 240с.

5. Бобров Н.В. «Расчет радиоприемников». М.: «Радио и связь», 1981. – 320 с.

6. Бобнев М. П. Генерирование случайных сигналов.- М.: Энергия, 1998. - 240 с.

7. Богданович Б.М. "Нелинейные искажения в приемно-усилительных устройствах ". – M.: " Связь " , 1980. – 244 с.

8. Гоноровский И.С. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник для вузов. – 4-е изд., перераб. и доп. – М.: Радио и связь, 1986. – 512 с.

9. Гоноровский И.С., Демин М.П. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник для вузов. – 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Радио и связь, 1994. – 480с.

10. Гуткин Л.С."Преобразование СВЧ и детектирование". М.: Госэнергоиздат, 1953. – 256 с.

11. Гусева Т.А, Чапкевич Л.Е. «Федеральный закон «О техническом регулировании»: достоинства и недостатки»//Законодательство и экономика. - 2004. - № 5. – 70 с.

12. Деречинский Л.Р. "Вопросы радиоэлектроники". М.: "Радиоизмерительная техника", 1969г. Вып.2. – 233 с.

13. Екимов В.Д., Павлов П.Н. «Проектирование РПМИ». - М.: Связь, 1970 . – 240 с.

14. Зааль Р. Справочник по расчету фильтров. – М.: Радио и связь, 1983. – 75 с.

15. Залевский А.А. " Вопросы расчета и проектирования панорамных измерительных приемников " /Вопросы Радиоэлектроники . Вып. 3 , серия Р.Т. , 1971. – 268 с.

16. Зевеке Г.В. и др. Основы теории цепей.- М.: Энергия, 1975. – 280 с.

17. Зеленевский В.В. и др. «Проектирование цифровых каналов связи». Серпухов, 1992. – 170 с.

18. Зеленевский В.В. и др. «Радиопередающие устройства». Серпухов, 1994. – 280 с.

19. Злобин В.И. и др. «Радиопередающие и радиоприемные устройства». Серпухов, 1985. – 210 с.

20. Знаменский А. Е. , Теплюк И. Н. Активные RC- фильтры.- М.: Связь, 1970. – 280 с.

21. Комментарий к ФЗ «О техническом регулировании» (постатейный) – изд. 3 перераб. и доп./Под ред. Т.А. Гусева, Л.Е. Чапкевич. – М.: ЗАО Юстицинформ, 2008. – 436 с.

22. Научно-технический отчет о НИР "Анализатор - ММ" (предварительный). ННИПИ " Кварц " , 1997. – 240 с.

23. Охрана окружающей среды: Учеб пособие для студентов вузов / Под ред. Белова С. В. -М.: Высш. Школа, 1983.- 264 с., ил.

24. Петропольская Н.В., Ковалев С.Н., Цыпкин В.Н., Однофазные силовые трансформаторы в системах электропитания электронной аппаратуры. М.: МИРЭА, 1996. – 110 с.

25. Петрова Т.В. «Техническое регулирование как часть системы правового регулирования отношений в сфере охраны окружающей среды»//Экологическое право. – 2005. - № 1. – 98 с.

26. Пивовар В.Н. Компьютер и закон // Охрана труда и социальное страхование – 1998 - №8. – 90 с.

27. Росадо П. «ФИЗИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРОНИКА И МИКРОЭЛЕКТРОНИКА». М.: «Высшая школа», 1991 – 351 с.: ил.

28. Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике. /Под ред. Ред Э. М.: "Мир",1990. - 80 с.

29. Степанов В.И. Устойчивость в большой системе стабилизации с широтно-импульсной модуляцией второго рода (ШИМ-2) // Сб. науч. тр. НГТУ – Новосибирск, 1996. - № 2. – 140 с.

30. Степаненко И.П. «ОСНОВЫ ТЕОРИИ ТРАНЗИСТОРОВ И ТРАНЗИСТОРНЫХ СХЕМ», изд. 3- е, перераб. и доп. М.: «Энергия», 1973.- 608 с. с ил.

31. Схемотехника устройств на мощных полевых транзисторах. Справочник. Бачурин В.В., Ваксенбург В.Я., Дьяконов В.П., Максимчук А.А., Ремнев А.М., Смердов В.Ю..М.: "Радио и связь",1994. - 280 с.

32. Техническое описание оборудования компании «Omron»./Под ред. Поспелова П.О. М.: Наука, OMRON Corporation, 2003. – 210 с.

33. Терещенко Л.К., Тихомиров Ю.А., Хабриева Т.Я. «Концепция правового обеспечения технического регулирования»//Журнал российского права. – 2006. - № 9. – 110 с.

34. Терещенко Л.К., Калмыкова А.В., Лукьянова В.Ю. «Техническое регулирование на современном этапе»//Законодательство и экономика. – 2007. - № 4. – 86 с.

35. Тиристорные устройства. Кублановский Я.С. М.: "Радио и связь",1987. - 112 с.

36. Титус У., К. Шенк. Полупроводниковая схемотехника. - М: «Мир», 1982. - 512с.

37. Тихонов А.И., Степанов В.И. Принцип работы и анализ электронного счетчика электрической энергии / ОмГТУ. – Омск, 2001. – 220 с.

38. Транзисторы. Физические основы и свойства. Пауль Р. М.: "Советское радио", 1973. - 504 с.

39. Транзисторы для аппаратуры общего назначения. Справочник. Брежнева К.М., Гартман Е.И., Давыдова Т.И., Коровин Г.Г., Перельман Б.Л. М.: "Радио и связь", 1981. - 656 с.

40. Транзисторы. Мощные полупроводниковые приборы. Справочник. Бородин Б.А., Ломакин В.М., Мокряков В.В., Петухов В.М., Хрулёв А.К. М.: "Радио и связь", 1985. - 560 с.

41. Хиленко В.И., Малахов Б.М. «Радиоприемные устройства». М.: «Радио и связь», 1991 г. – 266 с.

42. Хвощ С.Т. и др. Микропроцессоры и микро-ЭВМ в системах автоматического управления: Справ. – Л.: Машиностроение, 1987. – 640 с.

43. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы. Авторы: Якубовский С.В., Ниссельсон Л.И., Кулешова В.И., Ушибышев В.А., Топешкин М.Н. М.: "Радио и связь",1990. - 494 с.

44. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник/ С.В. Якубовский, Л. И. Ниссельсон, В. И. Кулешова и др.; под ред.С.В. Якубовского. - М.: Радио и связь, 1989. - 486с.

45. Щерба А.М."Труды учебных институтов связи". М.: серия "Радиоизмерительная техника", 1969г.,вып.2. – 230 с.

46. Электротехника п.р. проф. Герасимова В.Г. – М.: Высшая школа, 1985. – 348 с.

47. Электротехнические чертежи и схемы/Под ред. К.К. Александрова, Е.Г. Кузьмина. М.: Энергоатомиздат, 1990. – 226 с.

48. Электронные устройства автоматики. Учебное пособие. Автор: Королёв Г.В., М.: "Высшая школа", 1991. - 256 с.

49. Электровакуумные приборы и основы их конструирования. Учебник для техникумов. Авторы: Гуртовник А.Г. и другие. М.: "Энергоатомиздат", 1988. - 424 с.

50. Энергетика и окружающая среда / Ф. В. Скалкин, А.А. Канаев. – Л.: Энергоиздат. Ленингр. отделение, 1981.- 97с., ил.

51. Янке Е., Ф.Леш, Ф. Эмде "Специальные функции". М.: "Наука", 1968г. – 218 с.

Примечаний нет.