
1. Qurilish orqali tushuncha va talablar tahlili
Elektr tarmog‘i ishlayotganda, chiroq maydonidagi aniqlikning 10% dan 90% gacha bo‘lgan reyting qiymatiga qadar toza ma’lum bir davrda (10 ms dan 1 minutgacha) aniqlangan pasayishlar, muntazam elektr kontakterlari yopilishiga sabab bo‘lishi mumkin, bu esa istalgan jarayonlarni to‘xtatib qo‘yadi va katta iqtisodiy zararlarga olib keladi. Bu hodisalar, mavjud zulfiylar, qisqa qutbli xatoliklar yoki katta jihozlar ishga tushishi kabi sabablardan olib keladi.
Qandaydir intellektual boshqaruv yechimlari (masalan, yuqori boslikdagi DC ishga tushirish, PWM boshqaruv) taklif etilgan, lekin muhim cheklash - avtomatik modul xatoliklardan o‘tkazish funksiyasini va chiroq pasayishlarini bartaraf etish qobiliyatini birlashtirishni yetkazmaydi. Ushbu muammo bilan borish uchun, ushbu yechim CDC17-115 AC kontaktorini boshqarish maqsadini oladi va modul xatoliklarida ham jarayon davom ettirish imkoniyatini ta'minlash uchun intellektual boshqaruv modulini ishlab chiqaradi.
2. Modul ishlash asoslar va tizim dizayni
2.1 Umumiy ish rejimi lojik arxitekturasi
Intellektual boshqaruv moduli turli sharoitlarda ishonchli ishlashni ta'minlash uchun ikki rejimli energiya ta'minlash dizaynini qo'llaydi:
|
Ish rejimi
|
Energiya ta'minlash usuli
|
Asosiy funktsiya
|
Boshqaruv shartlari
|
|
Normal ish rejimi
|
DC ta'minlash (modul orqali)
|
Tinch DC ish rejimi, chiroq pasayishlari bartaraf etish
|
Xavfsizlik qurilmasi hech qanday anormallikni aniqlamaydi
|
|
Modul xatoligi
|
AC ta'minlash (kontakt switch orqali)
|
Jarayon davom ettirish, xavf-hodisalarni hisobga olish
|
Elektronika qurilmalarida xatolik yoki elektromagnit maydonning DC qiymati past
|
|
Chiroq pasayishi
|
Chiroq pasayishlari bartaraf etish funksiyasini yoqish
|
Kontaktor yopilish holatini saqlash
|
Namoyon qilingan chiroq qiymati reyting qiymatining 60% dan past bo'lsa
|
|
Chiroq tiklanishi
|
Chiroq pasayishlari bartaraf etish funksiyasini o'chirish
|
Normal past chiroqdagi ish rejimiga qaytish
|
Chiroq n ms ichida (taqsimlangan) tiklanadi
|
|
Chiroq tiklanmaganligi
|
Kontaktor ochiladi
|
Xavfsiz to'xtatish
|
Chiroq pasayishi n ms davomida tiklanmagan
|
2.2 Asosiy komponentlar texnik tafsilotlari
2.2.1 Energiya ta'minlash dizayni
Yuqori effektivlikli enerji ta'minlash qurilmasi asosiy energiya birligini ifodalaydi, unda quyidagi xususiyatlari mavjud:
- Asosiy arxitektura: Pulse-width modulation IC (switching frequency 132 kHz), MOSFET (MTD1N80E), maxsus transformator (birinchi induktansiya 900 μH, tasiri induktansiya 15 μH, aylanma nisbat 0.11) va π-turli chiqish filtri (L3, C2, C3)
- Ko'p xavfsizlik funksiyalari: Kirishning yuqori/bastaki chiroq, chiqishning yuqori chiroq/yuqori oqim/qisqa qutb/xavf-xatarlik hamma xavfsizlik, integratsiya qilinadigan soft-start va chastota jitters texnologiyasi
- Ish rejimi:
- Stabil yuk ishga tushirish vaqti < 35 ms, tez ravishda chiroq pasayish va normal holatlar orasida o'tishni ta'minlaydi
- Qisqa qutblarda avtomatik ravishda quvvat cheklash va xatolikdan keyin tez ravishda stabilizatsiya qilish
- Orqaga qaytariladigan aloqa doirasining ochilishi bilan yuqori chiroq xavfsizligi ishlatiladi va PWM chiqishi tez ravishda o'chiriladi
Jadval 1: Filtrlar parasit parametrlari short-circuit recovery voltage ga ta'siri
|
Modellovaniy shartlar
|
R4/mΩ
|
R3/mΩ
|
R5/mΩ
|
Umax/V
|
Umin/V
|
|
Filtr kapasitorni parasit omillarini faqat o'zgartirish
|
10
|
100
|
300
|
14.78
|
7.41
|
|
Filtr kapasitorni parasit omillarini faqat o'zgartirish
|
10
|
20
|
70
|
8.89
|
4.79
|
|
Filtr induktorini parasit omillarini faqat o'zgartirish
|
10
|
100
|
300
|
14.78
|
7.41
|
|
Filtr induktorini parasit omillarini faqat o'zgartirish
|
800
|
100
|
300
|
6.11
|
6.06
|
2.2.2 Xatolik o'tkazish qurilmasi dizayni
Yangi kombinatsiya kontakt va kontaktli deb emas switchlar ishlatiladi:
- Konstruktiv dizayn: Kontakt switchlar katta quvvatli o'tkazish uchun to'liq yopish va ajratish funktsiyasini amalga oshiradi; elektronika switchlar arkalashsiz, yuqori chastotali ishni ta'minlaydi
- Axborot o'tkazish logikasi:
- Boshlang'ich energiya ta'minlashda AC ta'minlash kontakt switchlar orqali amalga oshiriladi
- Normal ish rejimida avtomatik ravishda DC ta'minlash rejimiga o'tiladi
- Xatolik aniqlanganda kontakt switch boshqaruv o'chiriladi; resetdan so'ng AC ta'minlash rejimiga qaytish orqali davom ettiriladi
- Kontakt xavfsizlik texnologiyasi: Universal AC/DC absorbtion suppression circuit (diode RC + ikki yo'nalishli TVS diod D3) ishlatiladi, bu orqali yuqori chiroqni oldini olish, induktiv maydon energiyasini yoyish va ark yaratishni kamaytirish mumkin
2.2.3 O'tkazish jarayonlari optimallashtirish
- AC-to-DC o'tkazish: Elektronika switchlar orqali to'liq dalga tortilgan pulsating chiroq ta'minlaydi, 10 ms gacha kutib DC ta'minlashga o'tadi, bu orqali core rebound oldini olish mumkin; test natijalari o'tkazish jarayonining murakkab va arkalashsiz ekanini ko'rsatadi
- DC-to-AC o'tkazish: Xatolikda DC ta'minlash o'chiriladi va AC ta'minlash rejimiga o'tiladi; o'tkazish jarayonida ark energiyasi revers diodlar orqali yoyiladi, fazaviy boshqaruv chiroq spike interference ni oldini olish uchun ishlatiladi
- Parametrlar optimallashtirish (modellovaniy natijalar asosida):
- Rezistorlar (R2, R3): Kichik rezistanstlik qiymatlar chiroq amplitudaning yavoni tezroq pasayishga olib keladi, lekin o'tkazish fazasini ta'sir etmaydi
- Kondensatorlar (C1, C2): Kichik kapasitet qiymatlari osilish frekvensi (f = 174.7 Hz at C = 2 μF; f = 795.4 Hz at C = 0.1 μF) yuqoriga olib keladi
3. Modellovaniy va amaliy tekshirish
3.1 Modellovaniy tahlil
Multisim dasturi orqali sistem modellovaniy ishlar olib borildi, shu jumladan:
- Energiya ta'minlash qurilmasi ishga tushirish xususiyatlari va xavfsizlik ish rejimini modellovaniy qilish
- O'tkazish jarayonida rezistor, kondensator va fazaviy ta'sirini tahlil qilish
- Sistem istiqboliga parasit parametrlar ta'sirini baholash
3.2 Amaliy tekshirish
CDC17-115 AC kontaktorga amaliy tekshirishlar olib borildi, shunda:
- Energiya ta'minlash qurilmasi no-load/full-load (50 A kontaktor) diagrammalari dizayn quti-kutilmalariga mos keladi
- Xavfsizlik mekanizmlari qisqa qutb va orqaga qaytariladigan aloqa doirasining ochilishida tez va samarali javob beradi
- O'tkazish jarayonlari murakkab va arkalashsiz, hamma funktsiyalar dizayn quti-kutilmalariga mos keladi
4. Asosiy afzalliklar va xulosa
- Yuqori effektivlikli energiya ta'minlash qurilmasi: Kichik hajmi, yuqori effektivlik va umumiy xavfsizlik funktsiyalari elektr ishlarining ishonchli ishlashini kuchaytiradi, smart elektr ishlarida ideal ishlatiladi.
- Intellektual xatolik o'tkazish: Yangi dizaynda kontakt va kontaktli deb emas switchlar kombinatsiyasi, modul xatoliklarida tez ravishda AC rejimga o'tishni ta'minlaydi, bu orqali kontaktor tizimiga davom ettirish ta'minlaydi.
- Effektiv energiya boshqaruv: Universal AC/DC absorbtion suppression circuit yuqori chiroq va ark energiyasini o'tkazish jarayonida stabil elektr maydonga aylantiradi, bu orqali jarayonni davom ettirish ta'minlaydi.
- Chiroq pasayishlari bartaraf etish qobiliyati: Tizim chiroqi reyting qiymatining 60% dan pastga tushganda avtomatik ravishda ishga tushadi, bu orqali kontaktor yopilish holatini saqlaydi va rejalashtirilmagan to'xtatishlardan oldini olish mumkin.
Ushbu yechim modul xatolik o'tkazishni va chiroq pasayishlari bartaraf etish qobiliyatini birlashtiradi, bu orqali davom ettiriladigan jarayonlar uchun yuqori ishonchli energiya ta'minlash yechimini taqdim etadi va chiroq pasayishlardan olib keladigan to'xtatishlardan oldini olishga yordam beradi.