Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


Разработка силовой части стенда для исследования пробойных свойств воздушной среды

Работа №120558

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

электротехника

Объем работы63
Год сдачи2017
Стоимость4800 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
39
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


Аннотация 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1. Литературный обзор и постановка задачи 7
1.1. Типы разрядов в газах 8
1.1.1. Тлеющий разряд 8
1.1.2. Искровой разряд 9
1.1.3. Дуговой разряд 10
1.1.4. Коронный разряд 11
1.2. Электрические пробои в газах 12
1.3. Закон Пашена 14
1.4. Топологии высоковольтного преобразователя 17
1.4.1. Обратноходовой преобразователь 17
1.4.2. Обратноходовой преобразователь с двумя силовыми ключами 19
1.4.3. Прямоходовой преобразователь 20
1.4.4. Прямоходовой преобразователь с размагничивающей обмоткой 20
1.4.5. Прямоходовой преобразователь со снабберной цепочкой 21
1.4.6. Прямоходовой преобразователь с активным ограничением 22
1.4.7. Пассивное ограничение без рассеяния 22
1.4.8. Прямоходовой преобразователь с двумя силовыми ключами 23
1.4.9. Мостовой преобразователь 23
1.4.10. Резонансные преобразователи 24
1.5.1. Постановка задачи 25
2. Проектный раздел 26
2.1 Разработка структурной схемы и выбор ее компонентов 26
2.2 Выбор элементов схемы 29
2.2.1. Драйвер и его обвязка 29
2.2.2. Силовой ключ - транзистор 30
2.2.3. Трансформатор 30
2.2.4. Расчет элементов вторичной стороны трансформатора 31
2.2.5. Потери в транзисторе 32
2.2.6. Тепловой расчет радиатора для транзистора 33
2.2.7. Выбор элементов для осуществления питания установки от промышленной сети 36
2.2.8. Принципиальная схема силовой части установки 36
3. Экспериментальная часть 37
3.1. Сборка схемы на TL494 37
3.2. Сборка с платформой Arduino. Конечные результаты 46
4. Технологическая часть 51
4.1. Технология ручного способа нанесения рисунка печатной платы 54
4.1.1. Подготовка шаблона для изготовления печатной платы 54
4.1.2. Вырезание заготовки для печатной платы 54
4.1.3. Сверление отверстий в печатной плате 54
4.1.4. Нанесение топографического рисунка на печатную плату 55
4.2. Технология нанесения рисунка печатной платы с помощью лазерного принтера 56
4.2.1. Подготовка бумажного шаблона для переноса рисунка на печатную плату 56
4.2.2. Перенос рисунка печатной платы с бумаги на стеклотекстолит 56
4.3. Травление печатной платы 56
4.3.1. Травильные растворы 57
4.3.2. Технология травления печатных плат 58
4.3.3. Подготовка печатной платы к монтажу радиодеталей 58
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 60
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 61

Разработка учебного оборудования, необходимого для обучения инженеров- электронщиков, является неотъемлемой составляющей любого крупного университета. Особенно актуально это становится сейчас, когда в условиях сниженного финансирования ВУЗы не всегда могут приобрести дорогостоящее оборудование. Таким образом, замена старых, вышедших из строя или просто переставших отвечать современным требованиям по безопасности, установок ложится на плечи работников кафедры и студентов.
В настоящее время на кафедре «Промышленная электроника» Тольяттинского государственного университета в курсе “Электротехнические материалы” имеется необходимость в замене старого оборудования по исследованию электрического пробоя в воздушной среде (установка АМИ-60). Основными недостатками этой установки помимо физического и морального износа (1952 года выпуска) является ее значительные габариты (130 кг), повышенная опасность эксплуатации (рабочая зона пробоя ничем не защищена) и сложность ее эксплуатации. Работа с данной установкой может осуществляться только преподавателем имеющим специальную квалификацию. Отсутствие возможности непосредственной работы студентов с данным оборудованием также является значительным минусом в учебном процессе.
Целью работы является разработка силовой части стенда для исследования пробойных свойств воздушной среды.
В теоретической части производится анализ аналогов проектируемой установки, выбор схемотехнических решений и компонентов устройства, расчет основных зависимостей.
В практической части производится сборка рабочей схемы устройства, проведение экспериментов.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


В ходе выполнения работы была разработана силовая часть схемы установки для исследования пробойных свойств воздушной среды. Намечены методы представления установки в готовом варианте, в частности были рассмотрены варианты изготовления и травления печатных плат. Собранная схема показала свою работоспособность. При помощи снятых осциллограмм удалось зафиксировать процессы проходящие в схеме в рабочий период.
Данная работа показала, что сложную дорогостоящую высоковольтную установку можно собрать на базе кафедры за достаточно небольшую стоимость комплектующих. При дальнейшей доработке данного стенда можно получить полноценную компактную установку для исследования пробоев различных сред.


1. Измерительные приборы и испытательное оборудование для энергетики [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.electronpribor.ru/ - Заглавие с экрана.- (Дата обращения: 17.04.2017).
2. Электрический ток в газах. Типы самостоятельного разряда. Плазма. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.eduspb.com/node/1771 - Заглавие с экрана. - (Дата обращения: 19.05.2017).
3. Пробой газообразных диэлектриков [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ftemk.mpei.ac.ru/ctlw/DocHandler.aspx? p=pubs/etmee/brkf/05.06.htm - Заглавие с экрана.- (Дата обращения: 26.04.2017).
4. Применение понятий и представлений физики диэлектриков о процессе пробоя диэлектрических материалов в технологиях разработки электрически прочной изоляции. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://ctl.mpei.ru/DocHandler.aspx? p=pubs/phd/p2/1.1.htm - Заглавие с экрана. - (Дата обращения: 03.05.2017).
5. Jozef Kudelcik, Miroslay Gutten, Martin Brandt. Development of Electrical Breakdown in Transformer Oil. Advances in Electrical and Electronic Engineering, 2006. Available at: https://doaj.org/article/ 118e1f58c9454c898900f848685a3b99 (accessed 18 March 2017)
6. M.G. Hogg, I.V. Timoshkin, S.J. MacGregor, M.P.Wilson, M.J. Given, T. Wang. Electrical breakdown of short non-uniform air gaps. University of Strathclyde Glasgow, 2013. Available at: https://pure.strath.ac.uk/portal/files/ 39975308/Michael_Hogg _Electrical_Breakdown_of _Short_Non_uniform_Air_Gaps_10072013 .pdf (accessed 2 April 2017)
7. Frank Cathell. Power Supply Topology Selection - It’s Not Just About Power. How2PowerToday. 2010. Available at: http://www.how2power.com/ newsletters/1005/articles/H2PowerT oday1004 design ON .pdf?NOREDIR= 1 (accessed 4 April 2017)
8. Семенов, Б.Ю. Силовая электроника для любителей и профессионалов .- М:СОЛОН-З,2001.-327с.
9. Обратноходовый импульсный преобразователь напряжения, источник питания. Преимущества, недостатки, применение. Принцип работы. Примеры схем [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http: //gyrator.ru/power- obratnohodovyi - Заглавие с экрана. - (Дата обращения: 19.05.2017).
10. Прямоходовый импульсный стабилизированный преобразователь напряжения, источник питания. Преимущества, недостатки. Принцип работы. Примеры схем. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://gyrator.ru/power- pryamohodovyi - Заглавие с экрана. - (Дата обращения: 23.05.2017).
11. The documentation for the High and Low Driver IR2101(S)/IR2102(S) & (PbF). Available at: http://www.infineon.com/dgdl/ir2101.pdf? fileId=5546d462533600a4015355c7a755166 c (accessed 7 May 2017)
12. The documentation for the transistor, Power MOSFET IRFZ44/SiHFZ44 Available at: http://www.vishay.com/docs/91291/91291.pdf (accessed 14 April 2017)
13. Документация на строчный трансформатор PET-22-02. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http: //micronika.ru/docs/transformer/pet-22- 02[1].pdf - Заглавие с экрана. - (Дата обращения: 28.05.2017).
14. Позднов, М.В. Основы преобразовательной техники: Методические указания по проведению курсового проектирования/ М.В.Позднов. - Тольятти: ТГУ,2012.- 32 с.
15. Расчет радиатора транзистора. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.chipdip.ru/video/id000276277 - Заглавие с экрана. - (Дата обращения: 23.05.2017).
...


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ