Трактор Т 150К 09 25

Главная
» Трактор Т 150К 09 25

Т-150К-09-25 – это универсальный колёсный трактор, который выпускает Харьковский тракторный завод в классическом исполнении. Используется для полного спектра сельскохозяйственных работ – лущения, дискования, посевных и уборочных работ.

Может использоваться в качестве большегрузного транспортного средства для перемещения по бездорожью и дорогам общего пользования. Скорость передвижения по шоссе составляет 30 км/ч, а рабочие скорости, в зависимости от нагрузки, колеблются от 7 до 15 км/ч.

Этот трактор можно использовать для дорожно-строительных работ. Его отличительной чертой всегда являлась большая степень энергонасыщенности, что позволяет использовать Т-150К-09-25 в качестве тягача. Эту модификацию можно использовать в любом сезоне и при любой погоде.

Может агрегатироваться с любыми навесными сельскохозяйственными орудиями, прицепами, транспортными средствами и машинами для дорожного строительства, соответствующим ему по характеристикам. Стоит отметить простоту управление этой машиной при всём её богатом функционале.

Является продолжением тракторов линейки Т-150К, первый из которых сошёл с конвейера ещё 20 января 1974 года. Именно эта модификация поставляется с поворотным бульдозерным отвалом. Количество модификаций очень велико, но незначительные отличия в них позволяют использовать этот трактор в таких специфических сферах, как обслуживание аэропортов, водных хозяйств, лесных хозяйств, в строительстве железных дорог и даже в сфере ядерной энергетики.

Трактор Т-150К-09-25

Трактор ХТЗ-150К предназначен для перемещения грунтов I и II категорий, засыпки траншей и котлова..

Подробнее

Основные характеристики трактора Т-150К-09-25

— Для Т-150К-09-25 применяется специально разработанный для этой модели трактором двигатель СМД-60 с мощным турбонаддувом. Двигатель работает в четырехтактном цикле, а в качестве охлаждающей жидкости используется исключительно тосол. Система охлаждения закрытого типа, что позволяет сэкономить на  Максимальная мощность этого двигателя составляет 150 л.с. при номинальной скорости вращения коленвала в 2000 оборотов. В двигателе работают 6 цилиндров, расположенных по V-образной схеме. Для впрыска топлива используется топливный насос с двумя плунжерами, что позволяет запустить трактор даже при загустевшем топливе. Двигатель очень чувствителен к примесям в топливе, поэтому применяется двойная фильтрация в виде многоступенчатых бумажных фильтров тонкой и грубой очистки.

— Трансмиссия трактора относится к гидрстатическому типу, для обеспечения переключения передач используются гидравлические поджимные силовые муфты. Эта схема позволяет сохранять поток мощности без разрыва, поэтому можно переключать передачу прямо на ходу при максимальной нагрузке. Для переключения режимов необходимо полностью останавливать трактор. Особенностью трансмиссии является то, что крутящий момент передаётся не сразу на оси и редукторы, а сначала на раздаточную коробку, которая находится в одном корпусе с КП. Отбор мощности через ВОМ осуществляется напрямую от коробки передач, минуя раздаточную коробку.

Технические характеристики трактора Т 150К 09 25 и особенности эксплуатации

— Коробка передач имеет несколько пользовательских непрофессиональных режимов, что позволяет в случае необходимости быстро выполнить простую задачу без тракториста. Так, имеются транспортный, рабочий, задний и тяговый режимы. Для переключения скоростей используются  мощные гидромуфты, что позволяет не разрывать поток мощности, а переключать передачи прямо под нагрузкой во время движения. В передачах с максимальным крутящим моментом используются только планетарные редукторы.

— Двигатель расположен спереди, за ним сразу в линию стоит коробка передач, над которой возвышается кабина. Топливный бак расположен сзади кабины.

— Силовая схема этого трактора нестандартна, ведь рама состоит из двух половинчатых замкнутых рам. На передней полураме установлена силовая установка, трансмиссия и топливный бак, а задняя полурама предназначена исключительно для крепления агрегатов и прицепов. Эти две половины сочленены между собой посредством силовых шарниров, что позволило существенно снизить воздействие нагрузок на изгиб.

— Отличительной чертой этого трактора являются абсолютно одинаковые два ведущих моста. Задний мост при необходимости можно отключить прямо из кабины водителя, что очень удобно для транспортного режима при скоростной перевозке по шоссе.

— Для нагнетания давления масла используется двухсекционный импеллерный насос, который всегда продавливает масло через центрифужный полнопоточный фильтр с металлической сеткой, установленный перед турбокомпрессором (модели ТКР-11-Н-1).

— Запуск двигателя производится дистанционно через редуктор при помощи дополнительного пускового бензинового двигателя, работающего от электростартера.

— Ёмкость топливного бака составляет 315 литров, но под заказ доступна модификация объёмом в 460 литров.

— Шасси расположено на несущей раме, поэтому нагрузка ложится на два двутавровых лонжерона. Этот трактор при его габаритах отличает малый радиус разворота – всего 6.8 метра.

— Ходовая часть представлена четырьмя колёсами. Отказ от спаренных колёс производитель поясняет достаточно большой шириной шины. Используется резина ФД-14А или ФД37, в зависимости от поставленных задач. Подвеска работает за счёт системы силовых эластичных балансиров.

— Удельный расход топлива составляет в час 162 грамма для выработки одной лошадиной силы при максимальной нагрузке на трактор.

— В режиме бульдозера машина может развивать 5 кН толкающего усилия.

— Для запуска на морозе установлен предпусковой обогреватель ПЖБ-300 с контролем температуры нагрева посредством термодатчика.

— Максимальная нагрузка на шарниры заднего подвеса не должна превышать 3500 кг.

— Водительское сиденье амортизирует благодаря однолистовым параболическим продольным рессорам. Для дополнительного сиденья такая опция не установлена.

— Производитель комплектует трактор стационарным термосным баком, который находится в кабине и имеет ёмкость 10 литров.

— Установка кондиционера в кабине опциональна.

2016-02-19 02:03:35 Комментариев: 0 Просмотров: 2008

7.1.1. МТЗ-80, МТЗ-82. Практическое пособие по текущему ремонту тракторов «Беларусь». Коробка передач. Полная разборка и сборка коробки передач.

МТЗ 80 это обозначение универсально-пропашного трактора на колесном ходу, который в Минске на тракторном заводе производится с 1974 года по настоящий период.

Сельхозмашина только c задним приводом, с полным приводом называлась МТЗ 82. Коробка передач МТЗ 80 обеспечивает набор динамических характеристик трансмиссии за счет большого количества передних и задних эксплуатационных скоростей (18/4). Трактор сконструирован по классической схеме, принятой в то время для таких моделей:

• полурамную конструкцию с передним размещением силового агрегата;
• несущие картера деталей трансмиссии;
• увеличенные задние колеса, уменьшенный диаметр передних колес.

Удачная компоновочная схема, технико-экономические параметры обеспечили трактору универсальность и популярность.

Как устроена КПП МТЗ 82

Коробка передач на тракторе МТЗ 82 отвечает не только за переключение скоростей, но и за работоспособность навесного оборудования, функциональность которого обеспечивается за счет расположенного сбоку вала отбора мощности (ВОМ). Изучение устройство коробки передач в продольном разрезе позволяет увидеть два вала, расположенных рядом друг с другом: первичный и вторичный, установленные на одну и ту же ось и взаимодействующие между собой посредством опорного подшипника.

Приводные шестерни с 3 по 5 скорости расположены на первичном валу через шлицевое соединение. При этом первичный вал посредством зубчатого колеса подсоединен с редуктору уменьшителя хода. На промежуточном валу установлена шестерня, зубья которой сцепляются с шестеренкой 3 скорости. Вращение промежуточного вала обеспечивается втулкой, смонтированной в обойме подшипника и соединенной с центральной шестерней второй ступени редуктора. Позади зубчатого колеса расположены кулачки ВОМ коробки передач МТЗ. Выше основной шестерни редуктора КПП МТЗ 82 1 расположена система подачи смазочного вещества.

Коробка передач трактора МТЗ «Беларус» 82 оснащена двухступенчатым понижающим редуктором. На первую ступень редуктора завязаны передачи 1–5, а также один из режимов заднего хода. За остальные режимы работы отвечает вторая ступень редуктора.

Включение I редукторной ступени обеспечивается за счет сцепления ведущего зубчатого колеса и венца на вторичном валу. Для включения II ступени зубчатое колесо первой должно сцепиться с шестеренкой.

Коробка МТЗ-80 схема сборки

Для исключения проблем при сборке коробки тракторов семейства МТЗ-80/82 ее разбирают в последовательности, которая при выполнении в обратном порядке позволит без проблем получить технически сложный агрегат. После отбраковки непригодных деталей и получения новых следует проверить, все ли втулки, шестерни и другие детали соответствуют нормативным габаритам, указанным производителем.

Подшипники КПП: тип, размеры, номера подшипников

В трансмиссии тракторов МТЗ используется несколько десятков типоразмеров этих компонентов. Большинство из них относится к шариковым однорядным либо игольчатым. Самые ходовые размеры применяются и в других узлах сельскохозяйственной и дорожной техники.

В таблице указана номенклатура распространенных подшипников, используемых при сборке КПП.

Для большинства комплектующих, применяемых в России и Беларуси можно подобрать импортные, чаще всего китайские, аналоги похожих типоразмеров.

Порядок сборки пошагово

При сборке необходимо соблюдать следующие правила:

• смазать машинным маслом все посадочные гнезда;
• устанавливать подшипники до дна гнезд;
• все регулировочные прокладки, снятые при демонтаже, должны быть установлены на свои места или заменены на новые.

Необходимо соблюдать рекомендации производителя по усилиям, прилагаемым к затяжке крепежа.

Пошаговый порядок монтажа:

1. Установка вторичного вала, соединение с ведомой шестерней первой передачи редуктора. Нужно укрепить подшипники, проверить момент усилия проворота. На тот же вал надевается шестеренка главной передачи.
2. Собрать средний вал, установив на него промежуточную шестеренку. Проверить зазоры (норма 0,03-0,05 мм).
3. Поместив все элементы коробки на свои места, собрать корпус, проверить стыковку плоскостей, приклеить новые прокладки и соединить с корпусами заднего моста и сцепления.

Модификации КПП на тракторах «Беларус»

В тракторах модели МТЗ 82 устанавливаются три вариации КПП: коробка с мобильными зубчатыми колесами, а также модификации с постоянным зацепом, с нагрузкой и синхронизацией. Возможный ремонт коробки передач трактора может потребовать знания устройства и принципа действия той или иной разновидности КПП. КПП с подвижными зубчатыми колесами предусматривает 22 передачи, 18 из которых являются передними, 4 — задними. Конструкция коробки также включает в себя уменьшитель хода, обеспечивающий возможность переключать скорости в замедленные режимы.

Сама КПП смонтирована в корпус, понижающий редуктор расположен в корпусе, который соединяющем мотор и коробкой передач. Внутри коробки расположены первичный, вторичный и промежуточный валы, а также вал реверса и сниженной передачи. Вал отбора мощности располагается внутри промежуточного вала коробки передач. Редуктор КПП предусматривает две степени: первая отвечает за переключение передач 1, 3, 4 и 5, вторая — за все остальные. При этом механизм переключения скоростей включает в себя прямоугольный ползунок, на котором установлены вилки переключения и шариковый фиксатор.

Вторая схема переключения передач МТЗ 82 — переключение под нагрузкой. В данном случае коробка передач оснащается зубчатыми колесами, постоянно находящимися в зацепе. Система гидроуправления фрикционами (гидропрожимными муфтами) позволяет переключать передачи без прерывания подачи мощности, в результате чего динамические показатели трактора существенно повышаются.

Коробка передач с нагрузкой существенно облегчает процедуру включения и переключения передач, поскольку в момент активации водителю трактора не приходится обеспечивать контроль за сцеплением и подачей топливной смеси. В КПП с нагрузкой используется 32 передачи, 24 из которых являются передними, 8 — задними. В случае дополнительной установки ходоуменьшителя на две передачи количество задних скоростей вырастает до 16.

Аналогично первой вариации, сборка коробки с нагрузкой включает в себя редукторную часть, гидравлический блок и непосредственно систему переключения.

Порядок переключения режимов

На трактор МТЗ-80 и его аналог МТЗ-82, устанавливается одиннадцатиступенчатая коробка передач. Это даёт машине девять передних и два задних рабочих режима.

Если в базовую комплектацию входит редуктор ходоуменьшителя, то число рабочих режимов увеличивается в два раза. Такая схема нужна для выполнения тяжёлых работ в оптимальном режиме. Это существенно расширяет возможности трактора и снижает расход горючего.

Схема переключения между режимами у трактора МТЗ-80, равно как и у МТЗ-82, выглядит следующим образом:

1. Переключение передач возможно только на пониженных оборотах двигателя.
2. После этого выжимается сцепление.
3. Затем включается нужный рабочий режим, педаль сцепления плавно отпускается.

Схема переключения передач

Бывают моменты, когда коробка заедает и переключение передач становится невозможны. Порядок действий должен быть следующим: рычаг возвращается в исходное положение и процедура повторяется.

Диагностика и устранение неполадок

Рассмотрим наиболее распространенные неполадки в работе КПП МТЗ «Беларус» и способы их устранения.

Неисправности	Устранение
Возникающий в процессе переключения передач скрип может указывать на неполадки дисков сцепления или неверно отрегулированное зацепление зубчатых колес.	При этом необходимо выполнить замену изношенных или поврежденных узлов. Если эта мера не принесет результата, проверяют, чтобы находящаяся в блоке управления кулачками пружина при наибольшем сжатии имела длину не более 32 мм. Если указанные действия не решают проблему скрипа, снимается крышка КПП МТЗ на сцеплении и крышка на редукторе понижения, и выполняется проверка зазоров между накладками тормозящего диска коробки, а также между цапфами отведения и включающей вилкой.
Многие неполадки связаны с дефектами и износом вилок переключения, фиксирующих элементов, а также валов и подшипников. Достаточно часто передача плохо включается или КПП не работает из-за зацепления определенных шестерен.	В случае заклинивания подшипников из коробки сливают масло, после чего демонтируют корпус КПП и пол кабины трактора. Используя монтажный лом, все валы вращают вокруг своей оси, а затем в направлении радиуса. В случае выявления ощутимого сопротивления или смещения подшипников необходимо полностью демонтировать КПП, выполнить ее разборку и полную замену неисправных органов.
Причиной неполадок может быть и вторичный вал.	Его проверяют при помощи специального прибора, уделяя особое внимание зазорам во вращательных опорах. Для этого индикатор упирают ножкой в торцевую часть шестереночного зубца и проверяют ось вторичного вала. Существуют различные причины возникновения щелей и зазоров в оси, вплоть до ненадежного закрепления гайки. Не стоит сразу принимать решение о приобретении новых подшипников — сначала следует проверить надежность затягивания гайки.

В случае выявления осевого зазора коробку отсоединяют от заднего моста трактора, выпрессовают стакан подшипника вторичного вала, отключением скорости и проверяют уровень затягивания сборочного узла. Проверка осуществляется при помощи динамометрического ключа.

Ремонт КПП

Устройство данного узла довольно простое и надежное, но вечного нет ничего. Со временем трущиеся детали изнашиваются, и работа КПП имеет отклонения от нормы. Слышимые шумы или стук при движении, самопроизвольное выключение передач, а также очень тугое переключение передач сигнализируют о необходимости ремонта КПП. Как правило, из строя выходят вилки переключения, изнашиваются подшипники, возникают дефекты в фиксаторах. Реже изнашиваются зубцы шестерен, так как они изготовлены из износостойкого сплава.

Скрежет при переключении может быть последствием износа дисков аппарата управления сцеплением. Иногда неправильно отрегулированное сцепление шестерней приводит к скрежету. Следует заменить изношенные детали и произвести регулировку. Если скрежет не прошел, возможная его причина в следующем: неправильная длина пружины в аппарате управления тормозками. Ее длина в сжатом состоянии не должна быть более 32 мм.

Не будет лишней ревизия зазоров между накладками тормозкового диска, а также между цапфами отводки и вилкой включения. Минимально допустимая толщина диска тормозка – 1,5 мм. При меньшей толщине его следует заменить. Для вилки включения и отводки допустимый зазор составляет 2,2 мм. При меньшем зазоре требуется замена изношенных деталей.

Сильный люфт рычага переключения передач, их произвольное выключение или неполное отключение являются последствиями недостаточного трущего усилия вилок переключения. Могли потерять упругость пружинные фиксаторы. Для выяснения причины необходимо отсоединить механизм переключения передач и произвести осмотр с замерами следующих деталей: щеки вилок, зазор между планками переключения передач, ширина зева. Изношенные детали заменяются новыми.

Шумы в КПП могут возникнуть при износе подшипников, крепящих валы. Если их не заменить своевременно, возможно их разрушение и заклинивание всей коробки. Сняв крышку КПП, монтировкой пробуют сдвинуть валы. Они должны быть жестко посажены в гнездах. Любое видимое смещение валов в гнездах свидетельствует о дефекте подшипников. Увеличенный осевой зазор вторичного вала также приводит к повышенному шуму при работе коробки передач. Сначала необходимо проверить крепление гайки вала, если она в порядке – значит проблема в подшипнике.

Периодический стук в коробке, исчезающий при переключении передач, говорит об износе некоторых шестеренок. Для поиска дефекта снимают раздаточную коробку, крышку КПП. Подымают одно колесо домкратом и прокручивают его вручную. Визуально определяют изношенную шестерню. Для ее замены потребуется разборка всей коробки передач.

Статья по теме: Как сделать отвал на МТЗ

Еще по теме: как работает нш 32

Профилактика неисправностей

Для наиболее длительной эксплуатации коробки передач МТЗ «Беларус» стоит придерживаться нескольких рекомендаций.

1. В КПП следует заливать только трансмиссионные смазки высокого качества, такие как ТАП-15В. Заливаемый объем — 40 л, замена выполняется раз в год. В интервалах между заменой масла следует контролировать его уровень и отсутствие потеков на корпусе коробки.
2. Важно правильно эксплуатировать сам трактор, используя только прицепное и навесное оборудование, класс которого соответствует тяговому классу машины, то есть 1,4. Столкнувшись с проблемами переключения скоростей, не нужно пытаться активировать их с усилием. Лучше как можно быстрее проверить коробку и сцепление на предмет поломок и неполадок.
3. В процессе ремонта следует пользоваться только высококачественными запчастями и узлами для КПП МТЗ «Беларус», оптимальный вариант — оригинальные детали заводского производства.

Как показывает практика, коробка скоростей МТЗ модели 82 является достаточно надежным узлом. Тем не менее, как и для любого агрегата, включающего в себя различные трущиеся механизмы, необходимо регулярно выполнять техническое обслуживание и ремонт КПП МТЗ, а также время от времени чистить устройство и менять в нем масло.

В случае отказа от сервисных мероприятий существенно возрастает риск возникновения различных неполадок и поломок.

Китай Производитель импульсных источников питания, Источник питания, Поставщик импульсных источников питания

Дом



Производители/Поставщики

Подробнее

Список продуктов

Выбранные поставщики, которые могут вам понравиться

Meanwell Rsd-200b-24 24V DC-DC преобразователь DIN железнодорожный тип SMPS Импульсный источник питания

Рекомендуемый продукт


Свяжитесь сейчас

Промышленная DIN-рейка с одним выходом, 480 Вт, с импульсным источником питания SDR-480-24 SMPS


Свяжитесь сейчас

Промышленная DIN-рейка с одним выходом, 480 Вт, с импульсным источником питания SDR-480-24 SMPS


Свяжитесь сейчас

Литий-железо-фосфатная батарея Высоковольтная система ИБП 512 В Резервный источник питания для автономного источника питания На открытом воздухе Аккумулятор энергии

Рекомендуемый продукт


Свяжитесь сейчас

Электропитание системы хранения энергии 51. 2В 100ах 200ах 48В 100ах дома литий-ионного аккумулятора


Свяжитесь сейчас

48V 100ah Telecom Battery 48V 100ah Liion Battery Системы хранения солнечной энергии Источники бесперебойного питания


Свяжитесь сейчас

1500wh 3000wh Домашнее хранилище энергии Уникальный внешний вид Новый дизайн Частная модель Портативный источник питания


Свяжитесь сейчас

Литиевая батарея системы генератора солнечной энергии для домашнего источника солнечной энергии


Свяжитесь сейчас

Литиевая батарея системы генератора солнечной энергии для домашнего источника солнечной энергии


Свяжитесь сейчас

Зарядное устройство Wallbox EV 7kw 32A Интеллектуальный блок питания


Свяжитесь сейчас

Источник питания для уличного освещения ИБП 2V Аккумуляторная свинцово-кислотная солнечная аккумуляторная батарея


Свяжитесь прямо сейчас

Понимание источника питания переменного/постоянного тока | Статья

СКАЧАТЬ PDF

Получайте ценные ресурсы прямо на свой почтовый ящик — рассылка раз в месяц

Подписаться

Мы ценим вашу конфиденциальность

Что такое блок питания?

Источник питания представляет собой электрическое устройство, которое преобразует электрический ток, поступающий от источника питания, такого как сеть электропитания, в значения напряжения и тока, необходимые для питания нагрузки, такой как двигатель или электронное устройство.

Блок питания предназначен для питания нагрузки надлежащим напряжением и током. Ток должен подаваться контролируемым образом — и с точным напряжением — к широкому диапазону нагрузок, иногда одновременно, не позволяя изменениям входного напряжения или других подключенных устройств влиять на выход.

Источник питания может быть внешним, что часто встречается в таких устройствах, как ноутбуки и зарядные устройства для телефонов, или внутренним, например, в более крупных устройствах, таких как настольные компьютеры.

Блок питания может быть регулируемым и нерегулируемым. В регулируемом источнике питания изменения входного напряжения не влияют на выходное. С другой стороны, в нерегулируемом источнике питания выход зависит от любых изменений на входе.

Общее у всех блоков питания то, что они берут электроэнергию от источника на входе, каким-то образом преобразуют ее и на выходе отдают в нагрузку.

Мощность на входе и выходе может быть либо переменным током (AC), либо постоянным током (DC):

• Постоянный ток (DC) возникает, когда ток течет в одном постоянном направлении. Обычно это происходит от батарей, солнечных элементов или преобразователей переменного тока в постоянный. Постоянный ток является предпочтительным типом питания для электронных устройств.
• Переменный ток (AC) возникает, когда электрический ток периодически меняет свое направление на противоположное. Переменный ток — это метод, используемый для доставки электроэнергии по линиям электропередач в дома и на предприятия

Таким образом, если переменный ток — это тип питания, подаваемого в ваш дом, а постоянный ток — это тип питания, который вам нужен для зарядки телефона, вам понадобится блок питания переменного/постоянного тока, чтобы преобразовать переменное напряжение, поступающее от электросети к напряжению постоянного тока, необходимому для зарядки аккумулятора вашего мобильного телефона.

Что такое переменный ток (AC)

Первым шагом при проектировании любого источника питания является определение входного тока. И в большинстве случаев источником входного напряжения электросети является переменный ток.

Типовой формой сигнала переменного тока является синусоида (см. рис. 1) .`

Рисунок 1: Форма сигнала переменного тока и основные параметры

Существует несколько показателей, которые необходимо учитывать при работе с источником переменного тока. источник питания:

• Пиковое напряжение/ток: Максимальное значение амплитуды волны может достигать
• Частота: количество циклов волны в секунду. Время, необходимое для завершения одного цикла, называется периодом.
• Среднее напряжение/ток: среднее значение всех точек, которые принимает напряжение в течение одного цикла. В чисто переменном токе без наложенного постоянного напряжения это значение будет равно нулю, потому что положительная и отрицательная половины компенсируют друг друга.
• Среднеквадратичное значение напряжения/тока: Оно определяется как квадратный корень из среднего за один цикл квадрата мгновенного напряжения. В чистой синусоидальной волне переменного тока ее значение может быть рассчитано с помощью Уравнение (1) :

$$V_{PEAK} \над \sqrt 2 $$

• Его также можно определить как эквивалентную мощность постоянного тока, необходимую для получения того же эффекта нагрева. Несмотря на его сложное определение, он широко используется в электротехнике, поскольку позволяет найти действующее значение переменного напряжения или тока. Из-за этого его иногда обозначают как V _AC .
• Фаза: угловая разница между двумя волнами. Полный цикл синусоиды делится на 360°, начиная с 0°, с пиками на 9°.0° (положительный пик) и 270° (отрицательный пик) и пересечение начальной точки дважды, на 180° и 360°. Если две волны нанесены вместе, и одна волна достигает своего положительного пика в то же время, когда другая достигает своего отрицательного пика, тогда первая волна будет на 90 °, а вторая волна будет на 270 °; это означает, что разность фаз составляет 180°. Эти волны считаются противофазными, так как их значения всегда будут иметь противоположные знаки. Если разность фаз равна 0°, то мы говорим, что две волны находятся в фазе.

Переменный ток (AC) – это способ передачи электроэнергии от генерирующих объектов к конечным потребителям. Он используется для транспортировки электроэнергии, потому что электричество необходимо преобразовать несколько раз в процессе транспортировки.

Электрические генераторы производят напряжение около 40 000 В или 40 кВ. Затем это напряжение повышается до значений от 150 кВ до 800 кВ, чтобы снизить потери мощности при передаче электрического тока на большие расстояния. Как только он достигает места назначения, напряжение снижается до 4–35 кВ. Наконец, прежде чем ток достигнет отдельных пользователей, он снижается до 120 В или 240 В, в зависимости от местоположения.

Все эти изменения напряжения были бы либо сложными, либо очень неэффективными для постоянного тока (DC), потому что линейные трансформаторы зависят от колебаний напряжения для передачи и преобразования электрической энергии, поэтому они могут работать только с переменным током (AC).

Линейный и импульсный источник питания переменного/постоянного тока

Линейный источник переменного/постоянного тока

Линейный источник переменного/постоянного тока имеет простую конструкцию.

При использовании трансформатора входное напряжение переменного тока (AC) снижается до значения, более подходящего для предполагаемого применения. Затем пониженное напряжение переменного тока выпрямляется и преобразуется в напряжение постоянного тока, которое фильтруется для дальнейшего улучшения качества сигнала 9.0092 (Рисунок 2) .

Рис. 2. Блок-схема линейного блока питания переменного/постоянного тока

Традиционная конструкция линейного источника питания переменного/постоянного тока развивалась с течением времени, улучшаясь с точки зрения эффективности, диапазона мощности и размера, но эта конструкция имеет некоторые существенные недостатки, которые ограничивают его интеграция.

Огромным ограничением линейного источника питания переменного/постоянного тока является размер трансформатора. Поскольку входное напряжение преобразуется на входе, необходимый трансформатор должен быть очень большим и, следовательно, очень тяжелым.

На низких частотах (например, 50 Гц) необходимы большие значения индуктивности для передачи большого количества энергии от первичной обмотки к вторичной. Это требует больших сердечников трансформатора, что делает миниатюризацию этих источников питания практически невозможной.

Другим ограничением линейных источников питания переменного/постоянного тока является регулирование напряжения большой мощности.

В линейном источнике питания переменного/постоянного тока используются линейные стабилизаторы для поддержания постоянного напряжения на выходе. Эти линейные регуляторы рассеивают любую дополнительную энергию в виде тепла. При малой мощности особых проблем не представляет. Однако для высокой мощности тепло, которое регулятор должен рассеивать для поддержания постоянного выходного напряжения, очень велико и требует добавления очень больших радиаторов.

Импульсный источник питания переменного/постоянного тока

Новая методология проектирования была разработана для решения многих проблем, связанных с проектированием линейных или традиционных источников переменного/постоянного тока, включая размер трансформатора и регулировку напряжения.

Импульсные источники питания теперь возможны благодаря развитию полупроводниковой технологии, особенно благодаря созданию мощных полевых МОП-транзисторов, которые могут включаться и выключаться очень быстро и эффективно, даже при наличии больших напряжений и токов.

Импульсный блок питания переменного/постоянного тока позволяет создавать более эффективные преобразователи энергии, которые больше не рассеивают избыточную мощность.

Источники питания переменного/постоянного тока, разработанные с использованием импульсных преобразователей мощности, называются импульсными источниками питания. Импульсные источники питания переменного/постоянного тока имеют несколько более сложный метод преобразования мощности переменного тока в постоянный.

При переключении источников питания переменного тока входное напряжение больше не снижается; скорее, он выпрямляется и фильтруется на входе. Затем постоянное напряжение проходит через прерыватель, который преобразует напряжение в последовательность высокочастотных импульсов. Наконец, волна проходит через другой выпрямитель и фильтр, который преобразует ее обратно в постоянный ток (DC) и устраняет любую оставшуюся составляющую переменного тока (AC), которая может присутствовать до достижения выхода 9.0092 (см. рис. 3) .

При работе на высоких частотах индуктор трансформатора способен передавать большую мощность, не достигая насыщения, что означает, что сердечник может становиться все меньше и меньше. Таким образом, трансформатор, используемый при переключении источников питания переменного/постоянного тока для уменьшения амплитуды напряжения до заданного значения, может быть в несколько раз меньше размера трансформатора, необходимого для линейного источника питания переменного/постоянного тока.

Рис. 3. Блок-схема импульсного источника питания переменного/постоянного тока

Как и следовало ожидать, этот новый метод проектирования имеет некоторые недостатки.

Импульсные преобразователи мощности переменного/постоянного тока могут генерировать значительный уровень шума в системе, который необходимо устранить, чтобы исключить его присутствие на выходе. Это создает потребность в более сложной схеме управления, что, в свою очередь, усложняет конструкцию. Тем не менее, эти фильтры состоят из компонентов, которые можно легко интегрировать, поэтому это не оказывает существенного влияния на размер блока питания.

Меньшие трансформаторы и повышенная эффективность регулятора напряжения при переключении источников питания переменного/постоянного тока являются причиной того, что теперь мы можем преобразовывать переменное напряжение 220 В со среднеквадратичным значением в напряжение постоянного тока 5 В с помощью силового преобразователя, который умещается на ладони.

В таблице 1 приведены различия между линейными и импульсными источниками питания переменного/постоянного тока.

Транзисторы

Нестабилизированные источники питания

	Линейный источник питания переменного/постоянного тока	Импульсный источник питания переменного/постоянного тока
Размер и вес	Необходимы большие трансформаторы, увеличивающие размер и вес	Более высокие частоты позволяют при необходимости использовать трансформаторы гораздо меньшего размера.
Эффективность	При отсутствии регулирования потери в трансформаторе являются единственной существенной причиной снижения эффективности. При регулировании приложения высокой мощности окажут критическое влияние на эффективность.	имеют небольшие потери при переключении, потому что они ведут себя как малые сопротивления. Это позволяет эффективные приложения высокой мощности .
Шум	могут иметь значительный шум, вызванный пульсациями напряжения, но регулируемые линейные блоки питания переменного тока постоянного тока могут иметь чрезвычайно низкий уровень шума. Вот почему они используются в медицинских сенсорных приложениях.	Когда транзисторы переключаются очень быстро, они создают помехи в цепи. Однако это можно либо отфильтровать, либо частоту переключения можно сделать чрезвычайно высокой, выше предела человеческого слуха, для аудиоприложений
Сложность	Линейный источник питания переменного/постоянного тока, как правило, имеет меньше компонентов и более простые схемы, чем импульсный источник питания переменного/постоянного тока.	Дополнительный шум, создаваемый трансформаторами, требует добавления больших сложных фильтров, а также схем управления и регулирования для преобразователей.

Таблица 1. Линейные и импульсные источники питания

Однофазные и трехфазные источники питания

Источник переменного тока (AC) может быть однофазным или трехфазным:

• Трехфазный источник питания состоит из трех проводников, называемых линиями, по каждой из которых протекает переменный ток (AC) одинаковой частоты и амплитуды напряжения, но с относительной разностью фаз 120°, или одной трети цикла (см. рис. 4) . Эти системы наиболее эффективны при доставке больших объемов энергии и поэтому используются для доставки электроэнергии от генерирующих объектов в дома и на предприятия по всему миру.
• Однофазный источник питания является предпочтительным методом подачи тока в отдельные дома или офисы, чтобы равномерно распределить нагрузку между линиями. При этом ток течет от питающей линии через нагрузку, затем обратно по нулевому проводу. Этот тип питания используется в большинстве установок, за исключением крупных промышленных или коммерческих зданий. Однофазные системы не могут передавать столько энергии на нагрузки и более подвержены перебоям в подаче электроэнергии, но однофазное питание также позволяет использовать гораздо более простые сети и устройства.

Рис. 4. Форма сигнала трехфазного источника питания переменного тока

Существует две конфигурации передачи мощности через трехфазный источник питания: конфигурация треугольника $(\Delta)$ и звезда (Y), также называемая треугольником и конфигурации звезды соответственно.

Основное различие между этими двумя конфигурациями заключается в возможности добавления нейтрального провода (см. рис. 5) .

Соединения треугольником обеспечивают большую надежность, но соединения Y могут подавать два различных напряжения: фазное напряжение, которое представляет собой однофазное напряжение, подаваемое в дома, и линейное напряжение для питания больших нагрузок. Связь между фазным напряжением (или фазным током) и линейным напряжением (или линейным током) в конфигурации Y заключается в том, что амплитуда линейного напряжения (или тока) в √3 раза больше, чем амплитуда фазы.

Поскольку стандартная система распределения электроэнергии должна подавать питание как к трехфазным, так и к однофазным системам, большинство сетей распределения электроэнергии имеют три линии и нейтраль. Таким образом, как дома, так и промышленное оборудование могут быть подключены к одной и той же линии электропередачи. Таким образом, конфигурация Y чаще всего используется для распределения электроэнергии, тогда как конфигурация треугольника обычно используется для питания трехфазных нагрузок, таких как большие электродвигатели.

Рисунок 5: Трехфазные конфигурации Y и Delta

Напряжение, при котором электросеть поставляет своим потребителям однофазную электроэнергию, имеет различные значения в зависимости от географического положения. Вот почему очень важно проверить диапазон входного напряжения блока питания перед его покупкой или использованием, чтобы убедиться, что он предназначен для работы в электросети вашей страны. В противном случае вы можете повредить блок питания или подключенное к нему устройство.

В таблице 2 сравниваются напряжения сети в разных регионах мира.

* Япония имеет две частоты в своей национальной сети из-за электрификации страны в конце 19 века. В западном городе Осака поставщики электроэнергии закупили генераторы на 60 Гц в США, а в Токио, на востоке Японии, они купили немецкие генераторы на 50 Гц. Обе стороны отказались менять свою частоту, и по сей день в Японии все еще есть две частоты: 50 Гц на востоке, 60 Гц на западе.

Как упоминалось ранее, трехфазное питание используется не только для транспорта, но и для питания больших нагрузок, таких как электродвигатели или зарядка больших аккумуляторов. Это связано с тем, что параллельное приложение мощности в трехфазных системах может передавать гораздо больше энергии в нагрузку и может делать это более равномерно из-за перекрытия трех фаз (см. рисунок 6) .

Рисунок 6: Передача энергии в однофазной (слева) и трехфазной (справа) системах

Например, при зарядке электромобиля (EV) количество энергии, которое вы можете передать аккумулятору, определяет, насколько быстро он обвинения.

Однофазные зарядные устройства подключаются к сети переменного тока (AC) и преобразуются в постоянный ток (DC) внутренним преобразователем переменного/постоянного тока автомобиля (также называемым бортовым зарядным устройством). Эти зарядные устройства ограничены по мощности сетью и розеткой переменного тока.

Ограничение варьируется от страны к стране, но обычно составляет менее 7 кВт для розетки на 32 А (в ЕС 220 x 32 А = 7 кВт). С другой стороны, трехфазные источники питания преобразуют мощность переменного тока в постоянный извне и могут передавать более 120 кВт на батарею, обеспечивая сверхбыструю зарядку.

Резюме

Блоки питания переменного/постоянного тока повсюду. Основная задача источника питания переменного/постоянного тока заключается в преобразовании переменного тока (AC) в стабильное напряжение постоянного тока (DC), которое затем можно использовать для питания различных электрических устройств.

Переменный ток используется для передачи электроэнергии по всей электрической сети, от генераторов до конечных потребителей. Цепь переменного тока (AC) может быть сконфигурирована как однофазная или трехфазная система. Однофазные системы проще и могут обеспечить достаточную мощность для питания всего дома, но трехфазные системы могут обеспечить гораздо большую мощность более стабильным образом, поэтому они часто используются для подачи электроэнергии в промышленных целях.