;

потужність, що витрачається джерелом струму в ланцюзі колектора

Р0=IKпост|Ek|; (4.23)

;

потужність, яка розсівається на колекторі

РК рас=Р0-РК (4.24)

;

причому необхідно, щоб

РК рас<РK max (4.25)

ККД по ланцюзі колектора

з=РК/Р0 (4.26)

;

Еквівалентний резонансний опір контуру в ланцюзі колектора

Rрез=Umk/IK1m (4.27)

;

Знаходимо коефіцієнт передачі струму транзистора в схемі з ОБ робочій частоті

h21б(fp)=h21б/ (4.28)

;

Де h21б(fp) - коефіцієнт передачі струму на низькій частоті; f h21б(fp)- гранична частота коефіцієнта передачі струму біполярного транзистора обраного типу.

Для визначення параметра h21б (значення якого не завжди наводиться в довідниках) може бути використана формула

h21б= h21э/(1+ h21э) (4.29)

;

де h21э- коефіцієнт передачі струму біполярного транзистора в режимі малого сигналу в схемі с ОЕ.

Визначаємо амплітуду першої гармоніки струму емітера

IЭ1m=IK1m/ h21б(fp) (4.30)

;

Знаходимо амплітуду імпульсу струму емітера

IЭ u max= IЭ1m/б1(Э) (4.31)

;

Розраховуємо амплітудне значення напруги збудження на базі транзистора, необхідне для забезпечення імпульсу струму емітера IЭ u max без урахування впливу частоти

UБЭm= IЭ u max/(1-cosиэ)S0 (4.32)

;

де S0- крутизна характеристики струму колектора.

Визначаємо напругу зміщення на базі, що забезпечує кут відсічення струму емітера,

UБЭсм=Ес+ UБЭmcosиэ (4.32)

;

де Ес - напруга зрізу.

У випадках, коли значення напруги зрізу в довідниках не наводиться, його можна знайти за ідеалізованим (спрямлення) характеристикам транзистора або орієнтовно прийняти рівним Ес=(0,1…0,2). В (полярність Ес залежить від типу транзистора: для транзисторів p-n-p на базу подається негативне, а для транзисторів n-p-n позитивна напруга зсуву).

Знаходимо коефіцієнт зворотного зв'язку

Ксв= UБЭm/Umk (4.33)

;

Для виконання умови балансу амплітуд необхідно виконати умову

Ксв? Ксв min=1/S0Rрез (4.34)

;

Розраховуємо опір резисторів R1і R2. Для цього задаємося струмом дільника, що проходить через ці резистори

IД?5IБпост (4.35)

;

де IБпост - постійна складова струму бази обраного транзистора. Величину IБпост можна знайти по формулі

IБпост=IKпост/h21Э (4.36)

;

(h21Э - статичний коефіцієнт передачі струму біполярного транзистора обраного типу в схемі з загальним емітером).

Знаючи IД, знаходимо R2 по формулі

R2= UБЭсм/ IД (4.37)

;

Оскільки струм дільника на багато перевищує струм бази транзистора, останній не змінить істотно струм, що протікає через резистор R1, тому

R1=(Ek-UБЭсм)/IД (4.38)

;

Потужність, розсіює на резисторах R1 і R2, відповідно дорівнює PR1=I2ДR1; PR2=I2ДR2. З урахуванням цих значень вибираємо стандартний тип резисторів R1 і R2 за шкалою номінальних опорів резисторів.

Знаходимо ємність розділового конденсатора С1 С1?(10…20) Сэ, де Сэ - ємність емітерного переходу транзистора.

С1 = 15·70 Пф = 1 нФ

Елементи ланцюжка термостабілізації R3C2 визначаються так само, як і при розрахунку виборчого підсилювача на транзисторі

R3?UЭ/IЭпост (4.39)

;

де UЭ падіння напруги на резисторі емітерної стабілізації (порядку (0,7…1,5)В); IЭпост - постійний струм емітера (IЭпост?IКпост).

Ємність конденсатора С2 дорівнює

С2?(15…30)103/fpR3 (4.40)

;

Де С2 виражається в мікрофарадах; fp - мегагерцах; R3 - в кілоомах. Стандартні значення R3 і С2 вибираються за шкалою нормальних значень опорів резисторів і ємностей конденсаторів

3. Визначаємо параметри контуру. Задаємося добротністю одиночного (ненавантаженого) контуру. Експериментальним шляхом встановлено, що у генераторів малої та середньої потужності добротність ненавантажених контурів становить:

на хвилях 100…1000м (3 МГц…300 кГц) Q=80…200.

Добротність навантаженого контуру підраховується за формулою

Q'=Q(1-зк) (4.41)

;

де зк - КПД контуру.

Знаходимо мінімальну загальну ємність контуру Ск min за наближеною формулою

Ск min?(1…2)лр (4.41)

;

лр - робоча довжина хвилі коливань (лр=с/fp, де с - швидкість світла), м; Ск min виражається в пікофарадах).

В загальну ємність контуру Ск min входять ємність конденсатора С3 і виносяться (паразитні) ємності: вихідна ємність транзистора, ємність котушки контуру, ємність монтажу та ін. Загальна величина ємності, що вноситься Свн звичайно становить десятки пікофарад. Отже, ємність конденсатора контуру С3 маже бути знайдена за формулою:

С3? Ск min-Свн (4.42)

;

Цілком зрозуміло, що формула (4.42) дозволяє встановити лише орієнтовне значення ємності С3; більш точне значення визначається в процесі налаштування схеми.

Розраховуємо загальну індуктивність контуру Lk

Lk=0.282л2p/Ск min (4.43)

;

де Lk виражається в мікрогенрі; лр - в метрах; Ск min - в пікофарадах.

Визначимо хвильовий (характеристичний) опір контуру

с=103 (4.44)

;

(с виражається в омах; Lk - в мікрогенрі; Ск min - в пікофарадах.

Знаходимо опір втрат контуру

Rп=с/Q' (4.45)

;

Розраховуємо опір, внесений в контур

Rвн= Rпзк/(1-зк) (4.46)

;

Повний опір контуру дорівнює

RK= Rп+ Rвн (4.47)

;

Визначаємо амплітуду коливального струму в навантаженому контурі

Imk= (4.48)

;

Знаходимо величину індуктивності L2 зв'язку контуру з базою транзистора (додаток)

L2=KсвLk (4.49)

;

Визначаємо величину індуктивності зв'язку контуру з колектором транзистора

L1=Lk-L2 (4.50)

;

Для подальшого використання генератора потрібен підсилювач міцності або використовувати генератор що входить до складу трасошукача SEBA KMT це SEBA Ferrolux FLG 50.

Висновки

Проведена робота з аналізу ушкоджень і несправностей тягових трансформаторів. Представлені основні методи випробування ізоляції а також дослідження методів визначення місця короткого замикання в обмотках тягових трансформаторів. Вказані необхідні випробування тягових трансформаторів високої напруги, дозволяючі вимірювати електричну міцність, тангенса кута діелектричних втрат та опір ізоляції. Були представлені схеми установки для проведення випробувань даними методами.

Особлива увага була загострена на методику визначення місця короткого замикання тягового трансформатора. Були представлені схеми та пристрої для визначення місця короткого замикання. Представлена методика оцінки стану тягового трансформатора в експлуатаційних умовах.

Визначена оптимальна частота генератора для проведення діагностичних випробувань а також можливість використовування генератора, що входить до складу трасошукача SEBA KMT це SEBA Ferrolux FLG 50.

Список використаної літератури

1. Бажанов С.А. Инфракрасная диагностика электрооборудования распределительных устройств [Текст] - М.: НТФ "Энергопрогресс", 2000.

2. Болотин И.Б. Измерения в переходных режимах короткого замыкания [Текст] / И. Б. Болотин, Л. З. Эйдель. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Энергия, 1981. - 192 с.

3. Болотин И.Б. Измерения в переходных режимах короткого замыкания [Текст] / И. Б. Болотин, Л. З. Эйдель. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Энергия, 1981. - 192 с.

4. Бузаев В.В., Львов Ю.Н., Смоленская Н.Ю., Сапожников Ю.М. Газохроматографический анализ трансформаторного масла на содержание в нем ионола [Текст] - Электрические станции, 1996, N 1, с.51.

5. Долин А.П., Першина Н.Ф., Смекалов В.В. Опыт проведения комплексных обследований силовых трансформаторов [Текст] - Электрические станции, 2000, № 6, стр.46-52.

6. Власов А.Б. Обработка и анализ данных тепловизионного контроля [Текст] // Электротехника. 2002.- № 7.- С.37-43.

7. Правила устройства электроустановок, М., Энергоатомиздат, 1989,

8. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей, М., Энергоатомиздат, 1992 , 390 с.

9. Правила безпечної експлуатації електроустановок споживачів, Київ, 1998, 384 с.

10. Правила устройства электроустановок. М.: Энергоатомиздат, 1985. - 640 с

11. Карасев Е.М. Проектирование преобразовательных трансформаторов для тяговых подстанций электрифицированных железных дорог : Метод. указ. к курс. проектированию. Ч.1: Основные схемы и конструкции трансформаторов / Е.М. Карасев. - Л., 1978. - 44 с.

Размещено на Allbest.ru