3.2 Содержание разделов и тем курса

Модуль 1.

Введение

Предмет и задачи курса. Основные понятия и определения устройств и систем электропитания. Требования, предъявляемые к ним. Связь курса «Электропитание устройств и систем телекоммуникаций» со смежными дисциплинами. Взаимосвязь развития устройств и систем электропитания с задачами повышения эффективности техники связи.

Электроснабжение предприятий связи. Структурные схемы систем электропитания: классификация, основные характеристики и требования, предъявляемые к ним. Основные элементы систем электроснабжения постоянного и переменного тока, связь их характеристик с характеристиками потребителей электрической энергии на предприятиях связи.

Методические указания

Предприятие связи получает электроэнергию от энергосистемы или электростанции. В энергосистему входят электростанции, подстанции и приемники электроэнергии, связанные линиями электрической сети.

Кроме энергосистемы электроэнергию на предприятиях связи получают от дизель-генераторных установок и аккумуляторов. Они могут работать постоянно или включаться автоматически в случае пропадания напряжения в местной сети. Эти источники электроэнергии называются первичными. Для питания аппаратуры на спутниках связи используются солнечные батареи и аккумуляторы. Электроснабжение промежуточных станций радиорелейных линий, удаленных от энергосистемы, может осуществляться турбогенератором с закрытым циклом или дистанционно. Однако в большинстве случаев энергия, получаемая от источника первичного электропитания, не может быть непосредственно использована для питания радиоаппаратуры. Эта энергия преобразуется в выпрямителях, трансформаторах, стабилизаторах, инверторах (источниках вторичного электропитания).

Необходимо усвоить, что надежность, уменьшение габаритов и веса при возрастающей сложности систем электросвязи определяются источниками электропитания.

Литература: [I, с.4-14; 2, с.4-5; 6, с.8-11].

Вопросы для самопроверки

1. Какие источники электропитания называются первичными?

2. Какие источники электропитания называются вторичными?

3. Назначение выпрямителей, фильтров, стабилизаторов, инверторов.

4. Почему в источниках вторичного электропитания выгоднее преобразовать напряжение повышенной частоты?

Тема 1. Трансформаторы и дроссели ивэ

Трансформаторы. Назначение (роль и место в устройствах электропитания). Закон электромагнитной индукции и полного тока. Принцип действия и устройство. Классификация. Материалы магнитопроводов и обмоток. Режимы работы: холостой ход, короткое замыкание, под нагрузкой. КПД. Внешние характеристики. Трехфазные трансформаторы: классификация, линейное и фазное напряжение и ток, мощность, схемы соединения обмоток. Специальные типы трансформаторов и особенности их функционирования. Основы расчета характеристик трансформаторов для их выбора и при проектировании.

Электрические реакторы (дроссели). Их классификация, назначение и применение в устройствах электропитания.

Методические указания

Трансформаторы предназначены для преобразования переменного напряжения одной величины в переменное напряжение другой величины, а также для преобразования числа фаз, частоты и формы кривой напряжения.

При изучении принципа действия трансформатора следует обратить внимание на режим холостого хода и рабочий режим. Следует усвоить основные параметры трансформатора, а также зависимость потерь и КПД от тока нагрузки.

Необходимо запомнить классификацию специальных трансформаторов: многообмоточные, многофазные, автотрансформаторы. Следует понять, почему габариты и вес автотрансформатора меньше габаритов и веса трансформатора той же мощности, в чем заключаются преимущества автотрансформаторов по сравнению с трансформаторами.

Конструктивные расчеты маломощного трансформатора приведены в [5,7,8,12]. Там же изложены особенности расчета трансформаторов преобразователей.

Литература: [I, С.31-49; 5, С.6-28; 6, С.23-43].

Вопросы для самопроверки

1. В чем отличие дросселя переменного тока от сглаживающего дросселя?

2. С какой целью в магнитопроводе сглаживающего дросселя делаются немагнитные зазоры?

3. Как определяется коэффициент трансформации трансформатора?

4. Приведите уравнение равновесия магнитодвижущих сил трансформатора.

5. Какие параметры трансформатора определяются в режиме холостого хода?

6. Как влияет частота сети на габаритные размеры и вес трансформатора?

7. Как зависят параметра и КПД трансформатора от тока нагрузки?

8. Каков диапазон значений коэффициентов трансформации автотрансформаторов?

9. Магнитопроводы каких форм используются в трансформаторах, дросселях и магнитных усилителях?