Разрабатываемое устройство, электронный счетчик потребляемой электроэнергии, предназначено для работы в качестве электросчетчика в промышленности и быту, для измерения потребляемого количества электроэнергии по однофазной сети номинальным напряжением 220В. Конструкция устройства позволяет контролировать линии питания с током потребления до 50А. Данное устройство позволяет контролировать напряжение и в случае выхода его за установленные параметры отключать потребителей электроэнергии, тем самым защищая их от воздействия аномальных питающих напряжений, влияние которых может повлечь за собой выход устройства из строя. Одновременно с этим разрабатываемое устройство отключает потребителя в случае короткого замыкания в нагрузке или при увеличении потребляемого тока сверх установленного порога, это позволит избежать перегрева силовых проводов и возникновения пожара.
Разрабатываемое устройство соответствует следующим требованиям:
Рабочее напряжение – 220 В, 50Гц.
Точность измерения, кВт/ч – 0,001
Предел измерения, кВт/ч – 999999,999.
Порог срабатывания защиты по току, А – 1-50
Шаг установки защиты по току, А – 1
Порог срабатывания защиты по напряжению, В – 10 - 400
Шаг установки защиты по напряжению, В – 1
Интерфейс - RS485.
Содержание.
Введение. 7
1. Измерение мощности и энергии в цепях постоянного и однофазного тока. 9
1.1. Электродинамические ваттметры. 9
1.2. Ферродинамические ваттметры. 12
1.3. Ваттметры с преобразователями Холла. 13
1.4. Косвенные методы измерений мощности. 15
1.5. Счетчики энергии переменного тока. 16
1.6. Счетчики энергии постоянного тока. 21
1.7. Электронные счетчики электроэнергии. 22
1.6. Применение измерительных трансформаторов с ваттметрами и счетчиками. 26
2. Разработка технического задания на проектируемое устройство. 29
2.1. Наименование и назначение. 29
2.2. Электрические требования. 29
2.3. Конструкторско-технические требования. 30
2.4. Эксплуатационные требования. 30
3. Разработка структурной схемы электронного счетчика. 31
4. Разработка принципиальной схемы. 34
4.1. Обоснование выбора элементной базы. 34
4.2. Описание работы схемы электрической принципиальной разрабатываемого устройства. 40
4.3. Расчет источника питания. 44
5. Конструкторско-технологический раздел. 51
5.1. Расчет надежности. 51
5.2. Конструктивный расчет печатной платы. 53
5.2.1. Расчет элементов печатного монтажа. 55
5.3. Обоснование выбора конструкции, материалов и покрытий. 57
5.4 Оценка технологичности. 59
6. Технико-экономическая часть. 63
6.1. Расчет себестоимости изготовления и оптовой цены проектируемого устройства. 64
6.2. Расчет эксплуатационных расходов. 70
6.3. Расчет экономического годового эффекта. 72
6.4. Анализ основных технико-экономических показателей. 75
7. Безопасность жизнедеятельности. 76
7.1. Опасные и вредные факторы, возникающие при изготовлении устройства. 76
7.2. Расчет освещенности рабочего места монтажника. 85
7.3. Пожарная безопасность в цехе. 91
Заключение. 98
Библиографический список. 99
Чертежи к диплому
