教室照明灯时控开关.docx
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教室照明灯时控开关
课程设计名称:
电力电子技术课程设计
目:
寝室照明灯时控开关,
专业:
电力系统及其自动化
班级:
电力
姓名:
dameinv
学号:
090504
辽宁工程技术大学
课程设计成绩评定表
学期
2011-2012学年第二学期
姓名
dameinv
专业
电力系统及其自动化
班级
课程名称
电力电子技术课程设计
论文题目
寝室照明灯时控开关
评
疋
标
准
评定指标
分值
得分
知识创新性
20
理论正确性
20
内容难易性
15
结合实际性
10
知识掌握程度
15
书写规范性
10
工作量
10
总成绩
100
评语:
任课教师
时间
备注
课程设计任务书
一、设计题目:
寝室照明灯时控开关设计
二、设计任务:
学校教室照明灯平常只在学生上晚自习时使用,每天开、关
时间是很准确规律的,如采用自动时控开关来实现无人控制,可以杜绝工作人员不能保证按时开、关灯,而确保学校晚上作息时间不受影响,又具有一定的节电效果。
此时时控开关也同样用于公园、广场、机关单位的路灯,广告箱、阅报栏照明灯等
三、设计计划:
(1)对时控开关进行分析
(2)根据方法和原理设计电路
(3)实际操作
(4)应用实际
四、设计要求:
单极单控开关质优一对触点,起到通断电路控制照明灯具。
双极双控就是二个单极开关制作在一个面板上。
至于双极双控在结构上与单极单控由很大的区别的,它有两个触点,一个公共触点,共三个接线端。
两个双极双控开关构成双控线路,一般多用在办公楼的楼梯间或车库处,使用方便
指导教师:
教研室主任:
时间:
2011、12、27
摘要
在学校、机关、厂矿企业等单位的公共场所以及居民区的公共楼道,长明灯现象十分普遍,这造成了能源的极大浪费。
另外,由于频繁开关或者人为因素,墙壁开关的损坏率很高,增大了维修量,浪费了资金。
同时,为了加强我们对模拟电子技术和数字电子技术的理解和巩固,我们通过了两个星期的电子技术课程设计,我设计的是寝室照明灯时控开关的设计,我设计了一种电路新颖、安全节点、结构简单、安装方便、使用寿命长的电路。
本次课程设计的任务是寝室照明灯,根据电力电子技术所学的知识自主设计,在老师的指导下以小组为单位组装实物并调试。
学校教室照明灯平常只在学生上晚自习时使用,每天开、关时间是很准确规律的,如采用自动时控开关来实现无人控制,可以杜绝工作人员不能保证按时开、关灯,而确保学校晚上作息时间不受影响,又具有一定的节电效果。
关键字:
时控、照明灯、调试
引言2
选题背景3
2.1本课题应解决的主要问题3
2.2开关技术要求3
2.3时控开关原理3
三、时控开关分析3
3.1时控开关接线方法及原理3
3.2.时控开关电路分析4
3.3常见故障检修5
四、教室照明灯时控开关6
4.1.教室照明灯开关应用6
4.2.教室照明灯时控开关电路图及分析7
五、课程总结8
六、参考文献9
一、引言
电力电子技术,是利用电力半导体器件、应用电路和设计理论以及分析开发工具,实现对电能的有效变换和控制的一门技术,它包括电压、电流、频率和波形等方面的变换。
电力电子技术是一门新兴技术,它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而成的,已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课,在培养本专业人才中占有重要地位。
电子技术包括信息电子技术和电力电子技术两大分支。
通常所说的模拟电子技术和数字电子技术都属于信息电子技术。
电力电子技术是应用于电力领域的电子技术。
具体的说,就是使用电力电子器件对电能进行变换和控制的技术。
目前所用的电力电子器件均用半导体制成,故也称为电力半导体器件。
电力电子技术所变换的“电力”,功率可以大到数百MW甚至GW也可以小到数w甚至1W以下。
信息电子技术主要用于信息处理,而电力电子技术则主要用于电力变换。
电力电子涉及由半导体开关启动装置进行电源的控制与转换领域。
半导体整流控制、半导体硅整的小型化等的出现,产生一个新的电力电子应用领域。
半导体硅整流、汞弧整流器应用于控制电源,但是这样的整流回路只是工业电子的一部分,对于汞弧整流器应用范围而言是有局限的。
半导体硅整流的应用涉及很多领域,如汽车、电站、航天电子、高频变频器等。
电力电子技术是一门新兴技术,它是由电力学、电子学和控制理论三个学科交叉而成的,已成为现代电气工程与自动化专业不可缺少的一门专业基础课,在培养本专业人才中占有重要地位。
电力设备制造业大体包括发电设备行业、输变电一次设备行业、二次设备行业、电力环保行业四个子行业。
电力设备行业的发展依托电力工业的发展,电力投资的规模和方向直接影响电力设备行业的发展。
随着社会的发展,卫生环境在我们的生活中也越来越重要。
电气工程专业的发展势头也一定会更好,为了自己将来更好的适应社会的发展,增强自己对知识的理解和对理论知识的把握,本次将以教室照明灯时控开关为课题,进行阐述电力电子技术的应用。
:
选课背景
2.1本课题应解决的主要问题。
学校教室照明灯平常只在学生上晚自习时使用,每天开、关时间是很准确规律的,如采用自动时控开关来实现无人控制,可以杜绝工作人员不能保证按时开、关灯,而确保学校晚上作息时间不受影响,又具有一定的节电效果。
此时时控开关也同样用于公园、广场、机关单位的路灯,广告箱、阅报栏照明灯等。
2.2开关技术要求。
单极单控开关质优一对触点,起到通断电路控制照明灯具。
双极双控就是二个单极开关制作在一个面板上。
至于双极双控在结构上与单极单控由很大的区别的,它有两个触点,
一个公共触点,共三个接线端。
两个双极双控开关构成双控线路,一般多用在办公楼的楼梯间或车库处,使用方便。
2.3时控开关原理
时控开关就是时间继电器,可以定时开关作用。
时控开关可以作为控制电路电源开关,可以在节假日打开它,使被控灯不在定时通电工作。
也可以人工辅助控制开关当遇阴雨天或其他特殊情况需开灯。
三,控制开关分析
3.1,时控开关接线方法及原理。
时控开关是一类电子器件,能按照规定的时间间隔开启或关闭开关,市场上有很多成品。
但是如果没有附和要求的那只能自己设计时控电路了。
用晶振产生精确的时钟脉冲,在用分频器设计电路,生成需要的时控函数。
3.2控制开关电路分析
KG316T电脑时控开关的控制板电路和键控控制、LED指示板电路如图所示,图中元件、排
线端子编号为绘制时自行标注。
图3-1
市电经变压器隔离、降压后、再经D1〜D4桥式整流、C2滤波,一方面为控制电路提供直流工作电压(时控开关开启时为12V,关闭时为15V)。
并使LED1发光,指示时控开关已经接入市电;另一方面再经R2限流、R3分压、VDI稳压、在C4两端形成3.6V的稳定电压,再经D5降压、R4限流,为电脑电路和液晶显示电路提供3V工作电源。
内附电池E保证在停电时设定的数据不丢失和电脑计时的不间断,长期供液晶显示时钟和微电脑电路运行。
电路中D5在时控开关不接入电源或停电时起隔离作用,防止内附电池经R3耗电。
当时控开关设定为“自动状态”,电脑计时到达设定的某组“开”的时间时,电脑控制输出端(XGDZHB板排线端子⑧)输出接近3V的高电平,送往XGDZ-2板
端子④,经R5驱动QI饱和,继电器线圈中流过电流,常开触点吸合,时控开关处于
“开”态。
同时继电器线圈两端的压降使LED2点亮,指示目前处于工作“开”态。
当电脑计时到达设定的某组“关”的时间时,微电脑控制输出端变为0V低电平,Q1、
Q2截止,继电器释放,时控开关转为关态,同时,由于QI、Q2截止,继电器线圈两端变
为等电位,LED2熄灭,指示目前时控开关处于关状态。
当选择手动操作将时控开关设定为“开”或“关”的状态时,电脑控制输出端子分别输出高电平或低电平,控制、指示电路工作过程与设置为自动时相同。
3.3,常见故障检修
1.到达设定时间,时控开关没有自动开启
如果确认设置的时间和状态符合要求,则是设定自动状态时的设定顺序不对。
KG316T
电脑时控开关在按“自动/手动”键设定“开、自动、关”时的转换顺序是往复变换式,不是循环方式。
在设定为自动方式时应先将指示状态的三角形箭头,由对应当时所处状态的位置转换到“自动”位置。
2.电源指示灯不亮、开关不动做
将时控开关脱离市电,查市电输入接线端是否有2.4k左右的阻值,这是12V变压器初级绕组阻值,它随变压器所用线径和匝数的不同有很大差异。
若呈输入端开路,查0.5A
保险管是否烧断。
若变压器损坏则要更换体积相差不大的12V变压器。
变压器整流输出电
压实测在继电器释放状态为15V左右,继电器吸合后降为12V左右。
3.使用或放置长时间后,不接入市电时液晶显示屏显示字符淡或不显示
此为内附电池电量不足或失效所致,需更换两节5号高性能电池。
注意不要用充电电池更换,因为充电电池电压太低。
4.时控开关关不断
此故障多为Q1Q2短路损坏造成。
查出后可用常见的2S8050晶体管更换,Q1也可用9013等普通小功率NPN管代换。
继电器损坏后代换时应考虑负荷大小,最好用同型号代换。
时控开关正常工作时,电路关键点实测电压如图1中所标注,括号内为继电器释放(关态)时电压值。
时控开关正常工作时,电路关键点实测电压如图1中所标注,括号内为继电器释放(关
态)时电压值。
图3-2
四教室照明灯时控开关
4.1教室照明灯开关应用。
学校教室照明灯平常只在学生上晚自习时使用,每天开、关时间是很准确规律的,如采用自动时控开关来实现无人控制,可以杜绝工作人员不能保证按时开、关灯,而确保学校晚上作息时间不受影响,又具有一定的节电效果。
此时时控开关也同样用于公园、广场、机关单位的路灯,广告箱、阅报栏照明灯等,再根据时控开关工作原理,及其应用。
可以贴近生活实用。
时控开关就是时间继电器,可以定时开关作用。
时控开关可以作为控制电路电源开关,可以在节假日打开它,使被控灯不在定时通电工作。
也可以人工辅助控制开关当遇阴雨天或其他特殊情况需开灯。
4.2教室照明灯时控开关电路图及分析
图4-1
由晶闸管VT1、VT2构成了双稳态触发器,理由图中点划线框内带有报闹功能的两只电子表1和11所产生的闹铃信号分别作为VT1、VT2的触发信号,进而通过继电器KA控制交流接触器KM最后由交流接触器触头KM完成对教室照明灯H1~Hn的开闭控制。
闭合电源开关SA1,220V交流电经电源变压器T降压、二极管VD1~CD桥式整流和电容C5滤波后,输出12V直流电压,供控制电路工作用电。
此时,VT1、VT2因无触发信号
均处于截止状态,KA和KM均无电不工作,H1~Hn不来不亮晚上当电子表i按预定的时间报闹时,取自表内的电压蜂咛片HA1两端的部分报闹信号经C1耦合至VT1导通,一方面使C3C4串联构成的无极性电容器充上右正左负的约12V直流电压;另一方面使KA通电
工作,其常开触点接通KM电源,使KM兩触头自动接通照明灯电路,H1~Hn点亮。
带熄灯时间到后,电子表11报闹,其部分报闹信号经C2耦合至VT2触发端,使VT2导通,C3C4所充电压反向加至VT1阳极和阴极之间,使VT1阳极电位瞬间过零,于是VT1关断,KA及KM先后断电释放,H1~Hn熄灭;与此同时,C3C4被充上左正右负的约为12V直流电压。
当次日晚上电子表I再次报闹时,VT1导通,C3C4反向充电,VT2因阳极电位瞬间过零而关断.……如此反复,实现灯光无人定时开关控制
电路中,SA1作为控制电路电源开关,可以在节假日打开它,使被控灯不在定时通电工作。
SA2
为人工辅助控制开关当遇阴雨天或其他特殊情况需开灯时,闭合SA2,可开亮灯;闭合SA2,则灯熄
灭。
结论
本次课程设计是对本学期电力电子技术这门学科的整体检验,首先了解时控电路和开关电路的原理,并且能够做到熟练掌握,之后根据本课设的要求分析每个环节对电路的要求,然后根据要求来设计电路。
在进行实际操作。
课程体会
通过课程设计,发现自己的很多不足,自己知识的很多漏洞,看到了自己的实践经验还是比较缺乏,理论联系实际的能力还急需提高。
对我而言,知识上的收获重要,精神上的丰收更加可喜。
让我知道了学无止境的道理。
我们每一个人永远不能满足于现有的成就,人生就像在爬山,一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。
此次课程设计的过程中我遇到了许多挫折,如晶闸管使用中的很多问
题,但我认为挫折是一份财富,经历是一份拥有。
这次课程设计必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆。
从拿到题目到具体设计,从理论到实践,可以说得是苦多于甜,但是可以学到很多很多的的东西,同时不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,难免会遇到过各种各样的问题,同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固,通过这次课程设计之后,一定把以前所学过的知识重新温故。
我希望学校能多给我们一些动手实际操作的机会,多安排一些时间,我想我们会学到更多实践相关的知识•
此设计由于我们的学业不精和时间等客观问题,未能使设计达到完善,还有很多缺点和错误,希望老师能提出改进意见,谢谢老师对我们的辛勤栽培。
参考文献;
王廷才•电力电子技术•北京:
高等教育出版社,2004
张庆双.经典实用电路大全.北京:
机械工业出版社,2008
王文郁、石玉.电力电子技术应用电路.北京:
机械工业出版社,2001
2007
王兰君、王文婷、黄海平.新编电工实用电路.河南:
河南科学技术出版社,陈坚.电力电子学.北京:
高等教育出版社,2002
李序葆、赵永健.电力电子器件及其应用.北京:
机械工业出版社,1996
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