Транзисторные аппараты защиты и коммутации для низковольтных систем постоянного тока

• Автор: Распертов, Виктор Викторович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 192 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ОБОСНОВАНИЕ ТРЕБОВАНИЙ К ЗАЩИТНЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ ТРАНЗИСТОРНЫХ АЗК
1.1. Транзисторные АЗК в составе систем электроснабжения летательных аппаратов
1.2. Свойства приемников электроэнергии постоянного тока в
СЭС ЛА
1.3. Моделирование время-токовых характеристик авиационных проводов и тепловых АЗ
1.4. Обоснование параметров ВТХ транзисторных АЗК постоянного тока
ВЫВОДЫ
2. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ НИЗКОВОЛЬТНЫХ ТРАНЗИСТОРНЫХ АЗК ПОСТОЯННОГО ТОКА
2.1. Проблемы проектирования транзисторных АЗК постоянного тока и пути их решения
2.2. Формирование защитных характеристик АЗК
2.3. Методы коммутации реактивных нагрузок АЗК1
2.4. Функциональная схема АЗК1
ВЫОДЫ
3. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ТРАНЗИСТОРНЫХ АЗК ПРИ ЛИКВИДАЦИИ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ
3.1. Разработка тепловых моделей СТК
3.2. Исследование и разработка схем ограничения токов К.З
3.3. Влияние индуктивности сети на процессы развития и ликвидации К.З
ВЫВОДЫ

4. ОПТИМКАЛЬНЫЙ СИНТЕЗ АЗК
4Л. Постановка задачи оптимального синтеза
4.2. Алгоритм оптимального синтеза АЗК
4.3. Результаты оптимального синтеза АЗК
ВЫВОДЫ
5. АППАРАТУРНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ТРАНЗИСТОРНЫХ НИЗКОВОЛЬТНЫХ АЗК ПОСТОЯННОГО ТОКА
5.1. Элементная база и конструктивно-технологический уровень реализации транзисторных АЗК
5.2. Транзисторный АЗК для низковольтных однопроводных систем электроснабжения постоянного тока
5.3. Дистанционный транзисторный коммутатор (ДТК) с защитой от перегрузок
ВЫВОДЫ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ. Сведения о внедрении результатов работы

ВВЕДЕНИЕ
Возрастающие требования к функциональным возможностям, экономичности и надежности летательных аппаратов диктуют необходимость разработки и внедрения автоматизированных бортовых комплексов, использующих новейшие достижения силовой электроники и микроэлектроники. В области авиационного электрооборудования - это системы нового типа, основанные на бесконтактном преобразовании и распределении электрической энергии с помощью полупроводниковых ключей [1 + 4].
В составе таких комплексов важное место отводится бесконтактной коммутационно-защитной аппаратуре (КЗА) распределительных систем, осуществляющей дистанционное управление приемниками электроэнергии (ПЭ) и защиту сетей от аварийных перегрузок по току. Степень технического совершенства этого класса устройств в значительной мере определяет такие параметры системы электроснабжения (СЭС) как качество электропитания в нормальных и аварийных режимах, полное время реконфигурации систем распределения, контролеспособность и надежность. Основными требованиями к коммутационно-защитной аппаратуре являются высокие быстродействие и надежность при ликвидации аварийных режимов СЭС, селективность защиты, экономичность, малые остаточные напряжения и токи, высокая удельная мощность, большой ресурс работы, универсальность по отношению к нагрузкам различного характера, стабильность основных технических параметров.
В традиционных авиационных СЭС функции дистанционной коммутации выполняются электромеханическими контакторами и реле, а функции защиты -контактными тепловыми и электромеханическими аппаратами. Принципы построения и методы проектирования традиционной КЗА изложены в ряде фундаментальных работ Б.К. Буля, A.B. Гордона, К.К. Намитокова, И.С. Таева, В.Н. Шоффа и др. [5,6].
К достоинствам контактной КЗА следует отнести: относительно малые
5. Рассчитаем необходимую индуктивность фильтра на каждой из гармоник спектра:
т ГГ 7- 1 гис[/»]-ихи„]у2
і гг 1 -І і
Принимаем Іф >ІфиМ1кс/'ЛУ.
При отсутствии ограничения в АЗК процесс изменения тока через Сф после включения к источнику питания описывается следующим выражением [53]:
іс(Т) = -~—е~ы -8тсо0-Г, а>о' Ьф
где: Ь =
7-І 1
-Н2> V (Ь
Максимум тока при ш0 Г = — составляет: Г7Г~
І -ТІ Ь®-.е 4 Vі* ,Т]2
1СЛ1АКС и е иЛ-
При К —> 0 имеем:
к„=(Г'-Ши2п.
Пивэ V ‘-‘ф
В табл. 1.11 приведены результаты расчета параметров входного фильтра и кратности входного тока для следующих переходных данных:
Рн =30Вт; ип=27В; Сф0 = 65лжФ(К52-1Б); и„ =12В; 1/лфжя = «В; Упмакс -45 В сопротивление потерь конденсатора взято по данным [54]. Параметры входного фильтра ИВЭ Таблица
Частота коммутации, кГц 10
Сф,мкФ 68 68x2 68x3 68x4
Ьф,мкГн 8
к„ 53