Разработать лабораторный стенд для испытания устройств защиты судовых генераторов

Техническое описание

1. Устройство токовой защиты типа УТЗ-1М предназначено для выдачи сигналов при перегрузке судовых генераторов переменного тока частотой 50 Гц.

Устройство имеет две ступени выдачи сигналов. Первая ступень выдает сигнал с выдержкой времени, зависимой от тока нагрузки. Вторая ступень выдает сигнал с постоянной выдержкой времени после срабатывания первой ступени, а также независимо от первой ступени (отсечка) при превышении током нагрузки заданного максимального значения.

2. Устройство состоит из блока датчика активного тока УТЗ-ДА, предназначенного для выработки напряжения, пропорционального активному току генератора, и блока времени УТЗ-БВ, предназначенного для выдачи сигналов при повышении тока нагрузки.

3. Блок УТЗ-ДА устройства подключается к генератору трехфазного переменного тока через типовые измерительные трансформаторы напряжения с вторичным напряжением 133В, частотой 50 Гц и трансформатор тока с вторичным током 5 А.

Блок УТЗ-БВ устройства питается от однофазной сети переменного тока напряжением 133В, частотой 50 Гц.

4. Мощность, потребляемая:

а) блоком УТЗ-ДА - не более 5 ВА;

б) блоком УТЗ-БВ - не более 50 ВА.

5. Устройство обеспечивает надежную работу при условиях:

а) температуры окружающей среды от 00 до ±450 С;

б) относительной влажности до 98% при температуре + 400С;

в) корабельной качки с наклонами до 450 и периодом 7-9 с, а также при длительных наклонах в любую сторону до 450;

г) вибрации с частотой до 25 Гц и ускорения 5 м/с2;

д) ударных сотрясений с ускорением 15д в вертикальном направлении и 5д - в горизонтальном;

е) морского тумана;

ж) длительных колебаний напряжения питающей сети от +6% до -10% и частоты +5% от номинальных значений, а при кратковременных колебаниях напряжения от +15% до -30% от номинальных значений не более 1, 5 с и колебаниях частоты +10% от номинального значения не более 5 с и не дает ложных срабатываний.

6. Устройство предусматривает возможность изменения уставки по активному току в пределах 2, 4-4 А при изменении cos ц от 0, 7 до 1, 0 с точностью срабатывания по уставкам +5%, а при изменении cos ц от 0, 7 до 0, 6 точность срабатывания по уставкам +10%.

7. По отсечке устройства настраивается на ток не менее 110% тока уставки, при этом верхний предел уставки отсечки должен выбираться с учетом допустимых перегрузок, оговоренных в п.12 настоящего ТО. Точность срабатывания при cos ц от 1, 0 до 0, 7 - +5%,а при cos ц от 0, 7 до 0, 6 +10%.

8. Первая ступень выдает сигнал при токе уставки с выдержкой времени, настраиваемой в пределах от 10 до 1, 5 с. Заданное время при нормальных климатических условиях (НКУ) должно находится в зоне допуска на уставку по току. В остальных условиях, оговоренных в ТУ, изменение выдержки времени не должно превышать +20%. При токах, больших тока уставки, время выдержки уменьшается.

9. При сохранении перегрузки после срабатывания первой ступени, вторая ступень выдает сигнал с постоянной выдержкой времени, настраиваемой в пределах (2-6) с +20%.

10. Вторая ступень выдает сигнал также независимо от первой ступени (отсечка) с нерегулируемой выдержкой времени не превышающей 1 сек при превышении током нагрузки заданного максимального значения.

11. Коэффициент возврата устройства, определяемый отношением тока отпускания к току срабатывания, должен быть не менее 0, 85.

12. Блок УТЗ-ДА устройства допускает следующие перегрузки по полному току:

а) в течение двух часов - 5, 5 а;

б) в течение 30 мин. - 6, 225 а;

в) в течение 5 мин. - 7, 5 а.

13. В качестве выходных элементов первой и второй ступеням блока УТЗ-БВ устройства использованы электромеханические реле.

14. Сопротивление электрической изоляции токоведущих частей относительно корпуса:

а) при температуре окружающей среды +250 до +100С и относительной влажности 95+3% - не менее 20 Мом;

б) при температуре окружающей среды +400+20С и относительной влажности 95+3% - не менее 1 Мом.

15. Иллюстрационные чертежи блоков устройства приведены в приложениях 1 и 2 (л ).

16. Исполнение блоков устройства - брызгозащищенное.

17. Рабочее положение блоков устройства - вертикальное.

18. Устройство рассчитано на непрерывную работу в течение 5000 час. Общий срок службы устройства 25000 час, но не более пяти лет с момента дачи устройства заказчику. Между периодами непрерывной работы допускается подрегулировка устройства и замена вышедших из строя блоков.

Описание общее и основных узлов.

Устройство осуществляет непрерывный контроль по активному току и выдает сигнал при достижении контролируемой величины тока уставки.

Блок датчика тока устройства (рис. 1.16 ) состоит из:

а) тороидального трансформатора напряжения Тр1 с двумя первичными обмотками, каждая из которых намотана на отдельный сердечник, и четырьмя вторичными, охватывающими оба сердечника;

б) тороидального согласующего трансформатора Тр2, первичная обмотка которого подключена к выходной обмотке трансформатора тока фазы; вторичная имеет вывод от средней точки;

в) четырех транзисторов ПП1…ПП4, выполняющих роль ключей.

При нагруженном генераторе и cos ц=1 (при активной нагрузке) напряжения на вторичных обмотках трансформатора напряжения Тр1 (Uф) совпадают по фазе с напряжением на вторичной обмотке согласующего трансформатора Тр2 (U=Iф).

Допустим, что в данный момент (участок Ов рис. 1.16) на концах вторичных обмоток 12 и 14 трансформатора Тр1 имеется отрицательный потенциал. В этом случае транзисторы ПП1 и ПП2 открыты, т.к. отрицательные напряжения приложены к их базам. Транзисторы ПП3 и ПП4 при этом закрыты - к их базам приложен положительный потенциал.

При наличии напряжения на вторичной обмотке согласующего трансформатора Тр2 по цепи 5 Тр2 («+») - диодный мост Д5…Д8 - 2в (2П2) - «+4ОВ» - нагрузка датчика - «- 40В» - Iв (IП2) - резистор R9 - 6 Тр2 («-») потечет ток прямого направления.

В цепи полуобмотки 6-7 Тр2 тока не будет т.к. транзисторы ПП3 и ПП4 закрыты.

В следующий полупериод (участок вс рис.1.16) откроются транзисторы ПП3 и ПП4 (7 и 9 Тр1 - отрицательный потенциал), а транзисторы ПП1 и ПП2 закроются.

В этом случае со вторичной обмотки трансформатора Тр2 потечет ток по цепи: 7 Тр2 («+») - диодный мост Д9…Д12 - транзисторы ПП3 и ПП4 - диодный мост Д9…Д12 - 2в (2П2) - «+4ОВ» - нагрузка датчика - «-4ОВ» - Iв (1П2) - резистор R9 - 6 Тр2 («-») также в прямом направлении.

При активной нагрузке (cos ц=1) напряжение на нагрузке (Uвых) датчика имеет форму двухполупериодной пульсации (рис.1.16).

Среднее значение напряжения на нагрузке равно:

При cos y<1 напряжения на вторичных обмотках трансформатора напряжения Тр1 (Uф) не совпадают по фазе с напряжением на вторичной обмотке согласующего трансформатора Тр2 (U=Iф).

На участке od (рис. 1.17 и 1.18) ток и напряжение находятся в противофазе. На концах вторичных обмоток 12 и 14 трансформатора Тр1 имеется отрицательный потенциал - транзисторы ПП1 и ПП2 открыты.

В этом случае (для участка od) ток со вторичной обмотки Тр2 потечет по цепи: 6 Тр2 («+») - резистор R9 - Iв (1П2) - «-» - нагрузка датчика - «+» - 2в (2П2) - диодный мост Д5…Д8 - 5 Тр2 («-») в обратном направлении.

На участке dв ток и напряжение находятся в фазе. Транзисторы ПП1 и ПП2 открыты.

Ток со вторичной обмотки Тр2 потечет по цепи: 5 Тр2 («+») - диодный мост Д5…Д8 - транзисторы ПП1 и ПП2 - диодный мост Д5…Д8 - 2в (2П2) - «+» - нагрузка датчика - «-» - Iв (1П2) - резистор R29 - 6 Тр2 («-») в прямом направлении.

Аналогично для участков ве и ес, но только при этом открыты транзисторы ПП3 и ПП4.

Для участка ве: 6 Тр2 («+») - резистор R9 - Iв (1П2) - «-» - нагрузка датчика - «+» - 2в (2П2) - диодный мост Д9…Д12 - транзисторы ПП3 и ПП4 - диодный мост Д9…Д12 - 7 Тр2 («-») - ток обратного направления.

При cos y<1 среднее значение напряжения на нагрузке датчика (Uвых датчика) будет меньше, чем при cos y=1 (рис. 1.17 и 1.18)

Таким образом, напряжение на нагрузке датчика пропорционально активному току.

Характеристика выхода датчика приведена на рис.1.19

Блок времени УТЗ-БВ (рис 1.20) состоит из:

а) трансформатора питания с тремя выпрямителями стабилизированного источника питания;

б) четырех эммитерных повторителей;

в) трех триггеров Шмита;

г) двух формирователей выдержки времени;

д) двух выходных триодных тиристоров;

е) двух электромеханических реле;

ж) магнитного усилителя.

Магнитный усилитель служит для разделения входов и усиления сигнала, поступающего в формирователь выдержки времени.

Магнитный усилитель УМ является однокаскадным, одноконтактным усилителем с выходом на постоянного токе, с внешней отрицательной обратной связью (обмотка обратной связи WI-2).

При отсутствии тока в обмотке управления W3-4, поле, создаваемое обмоткой смещения W5-6, запирает магнитный усилитель. При появлении тока управления магнитный усилитель открывается и выдает сигнал на первый формирователь выдержки времени.

Характеристика выхода магнитного усилителя приведена на рис. 1.19

Величину минимального тока, при котором срабатывает УТЗ-1М, и начальную выдержку времени можно изменять. Эти параметры устанавливаются перед включением устройства в работу.. величина минимального тока срабатывания устанавливается потенциометром R1, начальная выдержка времени при этом токе - потенциометр R3, а минимальный ток отсечки - потенциометром R7.

При достижении выходным напряжением блока УТЗ-ДА величины, достаточной для пробоя стабилитрона Д22, последний пробивается и на вход первого триггера Шмита (на базу транзистора ПП2) через первый эммитерный повторитель (транзистор ПП1) поступает сигнал. Триггер изменяет свое состояние (транзистор ПП2 открывается, а транзистор ПП3 закрывается) и с выхода его поступает сигнал на второй эммитерный повторитель (транзистор ПП4).

Отрицательный потенциал, снимаемый с эммитерного повторителя (с резистора R19), запирает диод Д7; таким образом, заряд конденсатора С4 и С5 проходит по цепи первого формирователя выдержки времени под действием суммы напряжения UI, снимаемого с потенциометра R3, и напряжения U2, снимаемого с резистора R19, через стабилитрон Д5, Д6, конденсатор С4 или С5, резистор R4.

Конденсатор С4 или С5 стремится зарядиться до напряжения, равного сумме напряжений UI и U2, с постоянной времени:

Т=С4(R19+R4+RД5+RД6)

Но при достижении на конденсаторе величины напряжения, равной напряжению U2, диод Д7 открывается и заряд конденсатора прекращается. Таким образом, конденсатор заряжается по начальному участку экспоненты до напряжения выхода второго эммитерного повторителя.

При изменении величины тока нагрузки генератора изменяется напряжение UI, при этом время заряда конденсатора С4 или С5 до постоянного напряжения U2 тока изменяется (рис. 1.21).

Чем больше ток нагрузки генератора, а, следовательно, больше и напряжение UI, тем меньше выдержка времени устройства (рис.1.21).

Стабилитроны Д5 и Д6 включены в схему для смещения характеристики выдержки времени устройства по оси токов.

Зависимость выдержки времени срабатывания первой ступени от тока нагрузки показана на рис. 1.22, где сплошными линиями показаны характеристики при максимальной постоянной времени

RC=[R*4+R19+RзавII (R2+Rзас)] (C4+C5),

R*4=20ком; R19=5, 6ком; R2=510ом,

Rзав, Rзас - величина, зависимая от положения движка потенциометра R3, С4=50 мкф, С5=100 мкф (приложение 6), а пунктирными - характеристики при минимальной постоянной времени

RC=[R*4+R19+RзавII (R2+Rзас)] C4

R*4=7, 5ком

Параметром характеристик является положение движка потенциометра R3.

Для задания наклона рабочей характеристики поступают следующим образом: из точки уставки по активному току (Iуст, tуст) проводятся кривые характеристики (пользуясь методом интерполяции) при максимальной и минимальной постоянной времени. Между построенными характеристиками можно задать вторую точку рабочей характеристики при токе большем тока уставки.

Примеры

1.Уставка по активному току Iуст= 3, 2а, выдержка времени срабатывания первой ступени при токе уставки 3, 2а - tуст=6 сек (точка I).

При токе -3, 6а выдержка времени срабатывания первой ступени может быть задана в пределах от 2, 9 (точка 2) до 5, 45 сек (точка 3).

2. Уставка по активному току Iуст=2, 8а, выдержка времени срабатывания первой ступени при токе уставки 2, 8а - tуст=3, 5 сек (точка 4).

При токе -3, 1а выдержка времени срабатывания первой ступени может быть задана в пределах от 2, 225 (точка 5) до 3 сек (точка 6).

При достижении напряжением на конденсаторе С4 или С5 величины, достаточной для пробоя стабилитрона Д23, последний пробивается, и на вход триггера Шмитта (на базу транзистора ПП6) через эммитерный повторитель (транзистор ПП5) поступает сигнал. назначение эммитерного повторителя - увеличение входного сопротивления следующего за ними триггера Шмитта с целью исключения его влияния на заряд конденсатора С4 или С5. Триггер изменяет свое состояние (транзистор ПП6 открывается, а транзистор ПП7 закрывается), в результате чего по цепи управления триодного тиристора Д116 течет ток через резистор R27 и стабилитрон Д20. Триодный тиристор открывается и замыкает цепь питания катушки реле Р1.

Цепь питания реле Р1 состоит из выпрямителя на диодах Д8, Д9 и триодного тиристора Д16.

При срабатывании реле Р1 контакт последнего подключает цепочку второго формирователя выдержки времени: R29, С6 - к питающему напряжению.

Конденсатор С6 заряжается с постоянной выдержкой времени, равной: Т=R29хС6 до напряжения пробоя стабилитрона Д25. При этом сигнал поступает на вход триггера Шмитта (транзистор ПП9). Транзистор ПП9 открывается, транзистор ПП10 закрывается. С триггера Шмитта сигнал поступает в цепь управления триодного тиристора Д17. Триодный тиристор открывается, замыкая цепь питания катушки реле Р2.

Цепь питания реле Р2 состоит из выпрямителя на диодах Д10, Д11 и триодного тиристора Д17.

Кроме того, в устройстве предусмотрено срабатывание второй ступени с нерегулируемой выдержкой времени и независимо от первой ступени при превышении током нагрузки заданного максимального значения (отсечка R7).

Схема устройства питается постоянным напряжением 24В, получаемом от стабилизированного источника.

Стабилизированный источник состоит из выпрямителя на диодах Д12, Д13, баластного резистора R9 и стабилитронов Д18, Д19.

Описание конструкции

Конструктивно каждый блок устройства состоит из корпуса и выдвижного блока (I), вдвигаемого в корпус по направляющим (приложения 1, 2 л ).

Фиксация выдвижного блока осуществляется при помощи четырех винтов М8 (3), а электрическое соединение выдвижного блока с корпусом посредством разъема РП14.

В корпусе расположены клеемные платы для подсоединения внешнего кабеля и гнездная часть разъема РП14.

Выдвижной блок состоит из шасси, на котором установлены трансформаторы, платы и другие элементы схемы, а также ножевая часть разъема РП14.

Блоки устройства выполнены в брызгозащищенном исполнении с вводом кабеля снизу через отверстие в корпусе.

Конструкция корпуса и выдвижного блока сварная, из немагнитного алюминиево-магниевого сплава АМГ-5М.

2. Инструкция по эксплуатации

А. Общее наблюдение и уход.

В период эксплуатации устройства для содержания его в исправности и чистоте должен осуществляться уход за его элементами в соответствие с действующими правилами эксплуатации судового оборудования.

К обслуживанию устройства допускается подготовленный личный состав - электрики, хорошо знающие работу устройства и системы, в которой оно применяется.

При работе с устройством соблюдать правила техники безопасности.

Б. Подготовка к действию.

Подготовку к действию производить одновременно с подготовкой системы, в которой оно применяется.

При этом необходимо выполнить следующие операции:

- убедиться в отсутствии напряжения на блоках устройства;

- вскрыть каждый блок устройства, произвести внешний осмотр и убедиться в отсутствии механических повреждений, пыли, грязи и посторонних предметов;

- проверить надежность резьбовых соединений, деталей, качество паек, крепление монтажных проводов к клеммным платам, исправность штепсельного разъема и исправность в микровыключателе в блоке УТЗ-ДА, закорачивающего цепь трансформатора тока;

- замерить сопротивление изоляции блоков устройства мегомметром на рабочее напряжение 500В приложением испытательного напряжения между контактом в3 и всеми остальными контактами штепсельного разъема в блоке УТЗ-ДА, между контактом и всеми остальными контактами штепсельного разъема в блоке УТЗ-БВ. Величина сопротивления изоляции в нормальных условиях должна быть не менее 20 МОм;

- вставить выдвижные блоки в корпуса, затянуть невыпадающие винты.

В. Включение, обслуживание во время работы и отключение.

Устройство включается в работу на длительное время одновременно с включением в работу генераторов и осуществляет непрерывный контроль нагрузки генератора.

Во время работы элементы устройства не требуют обслуживания.

Отключение устройства производится снятием напряжения питания.

Периодическая проверка устройства производится через 5000 часов работы устройства, но не реже одного раза в 12 месяцев в объеме, предусмотренном в разделе Б.

Г. Обслуживание во время длительного бездействия.

Во время длительного бездействия устройства необходимо:

- содержать блоки его сухими и чистыми с подтянутыми крепежными и контактными соединениями;

- при обнаружении коррозии на наружных частях блоков немедленно удалить ее;

- подкрашивать места с поврежденной краской;

- периодически замерять величину сопротивления изоляции, которая должна быть не менее 20 Мом в нормальных условиях (не реже одного раза в 12 месяцев).

Д. Обслуживание во время ППО и ППР.

Во время длительного, ежедневного и ежемесячного осмотра необходимо убедиться в отсутствии повреждений внешнего монтажа и корпусов блоков устройства.

Паспорт блока датчика активного тока УТЗ-ДА.

Основные характеристики.

8. Индекс - УТЗ-ДА.

9. Подключение блока через типовой измерительный трансформатор напряжения с вторичным напряжением 133В и трансформатор тока с вторичным током 5А к генератору трехфазного тока частотой 50 Гц.

10. Режим работы - длительный.

11. Мощность, потребляемая от измерительного трансформатора напряжения блоком УТЗ-ДА - не более 5 ВА.

12. Выходная характеристика блока датчика активного тока УТЗ-ДА представлена на рис.1.

13. Условия эксплуатации:

а) температура окружающей среды от 0 до +45 С;

б) относительная влажность воздуха до 98% при температуре до +40 С;

в) длительное колебание напряжения питающей сети от+6% до -10% и частоты ±5% от номинальных значений.

Кратковременные колебания напряжения от +15% до -30% от номинального значения не более 1, 5 сек и колебания частоты ±10% от номинального значения не более 5 сек.

14. Сопротивление электрической изоляции токоведущих частей относительного корпуса:

а) при температуре окружающей среды +250С ±100С и относительной влажности 65±15% - менее 20 Мом;

б) при температуре окружающей среды +40±20С и относительной влажности 95±3№ - не менее 1, 0 Мом.

15. Исполнение блока - брызгозащищенное.

16. Габаритные размеры: высота - 265 мм, ширина - 270 мм, глубина - 220 мм.

17. Масса - 7, 5 кг±10%.

18. Гарантийный срок устанавливается два года со дня сдачи объекта в эксплуатацию. Срок хранения блока без переконсервации - три года.

19. Блок рассчитан на непрерывную работу в течение 5000 часов. Общий срок службы блока 25000 час, но не более 5 лет с момента сдачи блока заказчику. Между периодами непрерывной работы допускается подрегулировка и замена вышедшего из строя блока.

20. Перечень примененных драгоценных материалов:

Паспорт 222.020 II. Блок времени УТЗ-БВ

устройства токовой защиты типа УТЗ=1М.

Основные характеристики.

8. Индекс - УТЗ-БВ.

9. Питание блока одноразовой сети переменного тока напряжением 133 В, частотой 50 Гц.

10. Режим работы - длительный.

11. Мощность, потребляемая от измерительного трансформатора напряжения блоком УТЗ-БВ - не более 5 ВА.

12. Блок УТЗ-БВ совместно с блоком УТЗ-ДА настроен на активный ток 3, 4А с точностью срабатывания ±5% при изменении cos ц от 1 до 0, 7 и с точность срабатывания ±10% при изменении cos ц от 0, 7 до 0, 6.

13. Коэффициент возврата не менее 0, 85.

14. Первая ступень выдает сигнал с выдержкой времени, зависимой от тока нагрузки (см. график на рис.1).

15. Вторая ступень выдает сигнал с выдержкой времени после срабатывания первой ступени 2 сек ±20%.

16. Отсечка настроена на ток, равный 4, 16 а, с выдержкой времени, не превышающей одной секунды. Точность срабатывания при cos ц от 1 до 0, 7 - ±5%,при cos ц от 0, 7 до 0, 6 - ±10%.

17. Условия эксплуатации:

а) температура окружающей среды от 0 до +45 С;

б) относительная влажность воздуха до 98% при температуре до +40 С;

в) длительные колебания напряжения питающей сети от+6% до -10% и частоты ±5% от номинальных значений; кратковременные колебания напряжения от +15% до -30% от номинального значения не более 1, 5 сек и колебания частоты ±10% от номинального значения не более 5 сек.

18. Сопротивление электрической изоляции токоведущих частей относительного корпуса:

а) при температуре окружающей среды +250С ±100С и относительной влажности 65±15% - менее 20 МОм;

б) при температуре окружающей среды +40±20С и относительной влажности 95±3№ - не менее 1, 0 МОм.

19. Исполнение блока - брызгозащищенное.

20. Габаритные размеры: высота - 305 мм, ширина - 340 мм, глубина - 220 мм.

21. Вес - 12 кг±10%.

22. Гарантийный срок устанавливается два года со дня сдачи объекта в эксплуатацию. Срок хранения блока без переконсервации - три года.

23. Блок рассчитан на непрерывную работу в течение 5000 часов. Общий срок службы блока 25000 час. Между периодами непрерывной работы допускается подрегулировка и замена вышедшего из строя блока.

24. Перечень примененных драгоценных материалов:

1.2.5. Общие сведения об устройстве реле РОТ-53 и принципе работы

1. Реле обратного активного тока типа РОТ-53 и РОТ-4О3 состоят из следующих функциональных частей (приложение 1):

а) датчика (Д)

б) замедляющей части (ЗЧ)

в) исполнительной части (ИЧ)

г) блока отсечки (БО)

д) блока питания (БП)

а)измерительная часть или датчик представляет собой кольцевую фазочувствительную схему, связанную с входными цепями тока и напряжения реле посредством промежуточных трансформаторов - трансформатора тока Тр1 и трансформатора Тр2 (рис 1.23 ).

Кольцевая фазочувствительная схема является датчиком активного тока и состоит из диодов Д10, Д11, Д14, Д15 и резисторов R3чR8.

Стабилитроны Д12 и Д13 предотвращают насыщение трансформатора тока при больших кратностях первичного тока. При этом стабилизируется внутренний угол сдвига трансформатора тока и одновременного ограничивается напряжение на входе фазочувствительной схемы.

Диод Д18 шунтирует при прямом токе в контролируемой сети выход измерительного органа.

Фазосдвигающие конденсаторы С1 и С2 и резистор R1 создают требуемый угол максимальной чувствительности реле (-1500);

б) замедляющая часть представляет собой активно-емкостную интегрирующую цепочку R11 и С5, на которую через диод Д17 подается выходное напряжение датчика активного тока;

в) исполнительная часть реле представляет собой триггер, собранный по схеме с эммитерной обратной связью, нормально открытым входным транзистором Т2 и составным транзистором Т3-Т4.

Цепочка R22-Д23 предназначена для надежного запирания составного транзистора в нормальном режиме.

Диод Д22 предназначен для отвода большой части обратного тока коллекторного перехода транзистора Т4 и от управляющего перехода, что устраняет опасность самогрева транзистора и ложного включения тиристора его сквозным током.

Конденсаторы C11 и С12 предназначены для увеличения помехоустойчивости реле.

Триггер управляет тиристором Д25. Управляющий переход тиристора включен в коллекторну цепь транзистора Т4. Нагрузкой тиристора является обмотка отключающего расцепителя автомата.

Диод Д25 служит для защиты тиристора Д25 от обратного напряжения;

г) блок отсечки состоит из выпрямительного моста Д5-Д8, стабилитрона Д9, транзистора Т1 и управляет триггером, исключая элемент времени.

Диод Д16 разделяет цепи триггера и датчика тока;

д) блок питания состоит из выпрямительного моста Д1-Д4 и сглаживающей емкости С3.

2. Реле обратного активного тока (измеряемая величина) протекает через открытые диоды фазочувствительной схемы, резисторы R7 и R8 и конденсатора С4. Среднее значение создаваемого при этом на резисторах R7 и R8 падения напряжения пропорционально измеряемому току и косинусу угла сдвига между управляющим напряжением и измеряемым током, то есть активной составляющей измеряемого тока.

При прямом токе в контролируемой сети выход фазочувствительной схемы шунтируется диодом Д18.

При обратном токе сглаженное напряжение с конденсатора С4 подается на замедляющую часть. Время заряда емкостей С5-С6 до напряжения срабатывания триггера определяется уровнем выходного напряжения датчика активного тока и суммой подключенных емкостей.

Напряжение со стабилитрона Д20 - ограничителя Д20 - 18 прикладывается к делителю, состоящему из резисторов R13, R14, R15.

Напряжение, снимаемое с резисторов R14 - R18, вызывает протекание тока по цепи R12 - управляющий переход Т2 - R16. Выходное напряжение замедляющей части сравнивается с падением напряжения на резисторе R12. При их равенстве открывается диод Д19, ток транзистора Т2 уменьшается, в результате чего транзистор выходит из насыщения, начинает открываться выходной составной транзистор Т3-Т4, вступает в действие положительная обратная связь по току за счет резистора R16 и триггер опрокидывается. Через управляющий переход тиристора Д26 протекает ток, тиристор открывается и расцепитель срабатывает.

При больших кратностях тока действует блок отсечки. Когда амплитуда вторичного напряжения трансформатора тока превышает напряжение стабилизации стабилитрона Д9, через управляющий переход триода Т1 протекает ток и выходное напряжение фазочувствительной схемы через триод Т1, диод Д16 и резистор R10 сравнивается с напряжениями на резисторе R16. Если выходное напряжение фазочувствительной схемы превышает напряжение на R16, триггер опрокидывается и реле срабатывает.

3. Конструктивное реле выполнено в защитном корпусе, который состоит из пластмассового цоколя и металлического кожуха. Между кожухом и цоколем проложена уплотняющая прокладка, выполненная из негироскопического материала. На цоколе расположены два блока, несущие на себе все элементы электрической схемы реле.

На первом блоке расположены два трансформатора ТР1 и ТР2, датчик тока, блок отсечки. Все остальные элементы реле расположены на втором блоке. Каждый состоит из верхней колодки и двух боковых планок, охватывающих плату. Оба блока залиты компаундом.

Блоки соединяются между собой печатной монтажной платой, в которую впаиваются проволочные выводы блоков. Блоки крепятся к цоколю двумя винтами.

Технические данные реле обратного активного тока типа РОТ-53

ТУ16-523.427-80

Назначение: воздействие на отключающий расцепитель автоматических выключателей частоты 50 Гц в случае перехода генераторов переменного тока в двигательный режим или электродвигателей в генераторный режим.

1. 0сновные параметры реле:

* цс - угол между векторами тока и фазного напряжения контролируемой сети.

2. Нагрузкой реле должны быть катушка независимого расцепителя постоянного или переменного тока. Мощность нагрузки не более 400 Вт при напряжении до 400 В и токе 0,3-1 А, с постоянной времени не более 10 мс, временем срабатывания не более 0,1с. Напряжение нагрузки не должно превышать номинальное напряжение реле и может быть 230 и 400 В. Величина напряжения оговаривается при заказе.

3. Реле возвращается в исходное состояние без срабатывания, если ток, равный 1,2 I сраб. По истечении времени не более 0,9 минимально-допустимого времени срабатывания для данной уставки уменьшится до 0,8 I сраб.

4. Реле длительно выдерживает напряжение 1,05 Uн и ток 1,1 Iн

5. Режим работы реле - продолжительный.

6. Рабочее положение реле - любое.

7. Реле имеет степень защити JР40 по ГОСТ 14264-Ш за исключением выводов, для которых обеспечивается степень защиты JР20 при подсоединенных и проводниках.

8. Реле допускает совместную работу с реле типов РЧ-55, РМ-53 и РМ-54.

9.Реле соответствует действующим правилам Регистра РФ и одобрены им.

10. Срок службы реле - 12 лет.

11. В распределительных устройствах реле должно устанавливаться на расстоянии не менее 100 мм от силовых токоведущих частей аппаратов, шин и кабелей.

12. Изготовитель - предприятие п/я М-5739.

Пример записи при заказе

Реле обратного активного тока на номинальное напряжение 400 В, напряжение нагрузки 230 В, частоту 50 Гц, с уставками срабатывания 0,05 Iн, по времени срабатывания 0,25 с типа РМ-53 по ТУ16-523.427-80:

1.2.6 Общие сведения об устройстве реле РМ-53 и принципе работы

1. Реле активной и реактивной мощности типов РМ-53, РМ-54, РМ-403, РМ-404 состоят из следующих функциональных частей (приложение 1): 1) датчика (Д), 2) реагирующей части (РЧ), 3) замедляющей части (ЗЧ), 4) исполнительной части (ИЧ), 5) блока питания (БП).

а) Датчик состоит из схемы суммирования, выполненной на трансформаторах Тр1 и Тр2, стабилитрона Д1-Д4, резисторах 1 и 2, двух квадратов на стабилитронах Д1-Д4 и резисторах 5 - 19. Датчик предназначен для измерения величины активной (реактивной) мощности генератора.

б) Реагирующая часть представляет собой триггер с коллекторной обратной связью, выполненный на транзисторах Т1 и Т2, триггер срабатывает при определенной величине напряжения, поступающей с выхода датчика и подается на замедляющую часть.

в) Замедляющая часть предназначена для задержания срабатывания реле на заданный период времени и состоит из последовательного включенных зарядных резисторов 24, 25 и конденсатора 7.

г) Исполнительная часть реле состоит из триггера на транзисторах Т3, Т4. разной проводимости со стабилитроном Д36 в цепи смешения, усилителя на транзисторе Т5. Триггер управляет тиристором Д39. управляющий переход тиристора включен в коллекторную цепь транзистора Т5. Нагрузкой тиристора является обмотка отключающего расцепителя автомата.

Диод Д40 служит для защиты тиристора от перенапряжения.

Цепочка 34, С9 служит для защиты тиристора Д39 от обратного напряжения.

д) Блок питания выполнен на трансформаторе Тр2, двух выпрямителей на диодах Д23-Д28, сглаживающих конденсаторах С2, С3 и стабилитронах Д31-Д33 и обеспечивает питание коллекторных цепей и цепей смешения транзисторов.

2. Реле работает следующим образом

2.1. Номинальный режим работы

Трансформаторы Тр2 и Тр1 преобразуют фазное напряжение сети (Uс) и фазный ток сети (Iс) (реле активной мощности) и напряжение Еi и Ev, а также создают два контура схемы сравнения с напряжениями на выходе, равными соответственно:

U1 = Eu + Ei U2 = Ev - Ei

Стабилитроны Д1-Д4 ограничивают амплитуду возможных перенапряжений во вторичной цепи трансформатора тока Тр1 при кратности тока в сети больше 2 Iн. Резисторы R1, R2 создают значительный размагничивающий ток во вторичной обмотке трансформатора Тр1, благодаря чему достигается высокая точность пропорциональности ЕI

Резисторы R3, R4 создают дополнительную нагрузку трансформатора Тр2.

Напряжения переменного тока Г1 и Г2 выпрямляются двумя диодами мостами (Д15-Д22) и подаются на квадраторы. Квадраторы - элементы с вольт - амперной характеристикой вида I=a U2 - выполнены на стабилитронах Д5-Д14 и резисторах R5-R10 и дают возможность реализовать кусочно-линейную аппроксимацию квадратичной характеристики.

В итоге, после возведения в квадрат суммы и разности мгновенных значений ЕU и ЕI и вычитания полученных результатов, на выходе квадраторов получается новая величина напряжения, пропорциональная их произведению:

Нагрузкой квадраторов служит резистор R15, конденсатор С1 служит для сглаживания пульсаций на выходе квадраторов. Диод Д34 предотвращает режим обратного тока.

Далее напряжение с выхода квадраторов подается на вход триггера. Триггер с коллекторной обратной связью (резистор R20) позволяет получить независимость уставок по мощности срабатывания при регулировке уставок по коэффициенту возврата.

Цепи смешения уменьшают влияние параметров транзисторов на характеристики срабатывания.

В номинальном режиме транзистор Тр1 триггера закрыт напряжением смешения. Снимаемым с делителя R16, R17, R18. Транзистор Т2 при этом открыт и насыщен. Конденсатор С7 замедляющей части не заряжен. Транзисторы Т3 и 4 триггера исполнительной части закрыты, закрыт и транзистор усилителя Т3. Транзистор Т3 закрыт напряжением, снимаемым с Д36, R27, Д38, а Т4 - напряжением, снимаемым с Д38, R27, Д36.

Ток через управляющий электрод тиристора Д39 равен нулю, тиристор закрыт.

2.2. Режим срабатывания при увеличении сигнала на входе реле до уставки срабатывания, а, следовательно, и сигнала, поступающего с выхода квадраторов, транзистор Т1 триггера реагирующей части открывается, его коллекторный ток увеличивается, а транзистор Т2 закрывается, его коллекторный ток уменьшается (триггер опрокидывается) и конденсатор С7 замедляющей части оказывается подключенным к коллекторному напряжению. Заряд конденсатора С7 осуществится через зарядные сопротивления R24, R25, в зависимости от уставки по времени.

Напряжение с конденсатора С7 подается на вход триггера исполнительной части. При достижении на конденсаторе С7 напряжения, разного напряжению стабилитрона Д36, происходит срабатывание триггера исполнительной части.

Одновременно открывается и транзистор Т5, работающий в ключевом режиме, через управляющий электрод выходного тиристора Д39 протекает ток, тиристор открывается и подается напряжение на обмотку независимого расцепителя, расцепитель срабатывает.

При уменьшении сигнала на входе реле триггер реагирующей части возвращается в исходное состояние, емкость замедляющей части разряжается и снижает сигнал с триггера исполнительной части.

Ток управления тиристора падает до нуля. Реле возвращается в исходное состояние.

3. Конструктивно реле выполнено в защитном корпусе, который состоит из пластмассового цоколя и металлического кожуха. Между кожухом и цоколем проложена уплотняющая прокладка, выполненная из негироскопического материала. На цоколе расположены три блока, несущие на себе все элементы электрической схемы. На первом блоке расположены блок питания и выходная часть реле.

Каждый блок состоит из верхней колодки и двух боковых планок, охватывающих печатную плату. Все три блока залиты компаундом. Блоки соединяются между собой печатной монтажной платой, в которую впаиваются проволочные выходы блоков. Блоки крепятся к цоколю двумя винтами.

Технические данные реле активной и реактивной мощности типа РМ-53 ТУ16-523,424-80

Назначение: для защиты от перезагрузки генераторов переменного тока частоты 50 Гц по активной и реактивной мощности.

Основные параметры реле:

Примечание: По согласованию с заводом-изготовителем допускается поставка реле откалиброванных на другие уставки по мощности, оговоренные при заказе, но в пределах (0,64Рн-1,2Рн) и (0,48-0,95)Qн.

1. Нагрузкой реле должна быть катушка независимого расцепителя постоянного и переменного тока.

2. Мощность нагрузки не более 400 Вт при напряжении до 400 В и токе 0,3-1,0А, с постоянной времени не более 10 мс, со временем срабатывания не более 0,1 с. Напряжение нагрузки оговаривается при заказе.

3. Реле возвращается в исходное состояние без срабатывания, если мощность, равная 1,2 Рсраб. по истечении времени не более 0,9 минимально-допустимого времени срабатывания для данной уставки уменьшится до следующих величин:

- 0,8 Рсраб на уставку по коэффициенту возврата 0,9;

- 0,7 Рсраб на уставку по коэффициенту возврата 0,8;

- 0,6 Рсраб на уставку по коэффициенту возврата 0,7;

4. Реле длительно выдерживает напряжение 1,05 Iн и ток 1,1 Iн.

5. Режим работы реле - продолжительный.

6. Рабочее положение реле - любое.

7. Реле имеет степень защиты JP40 по ГОСТ 14254-80 за исключением выводов, для которых обеспечивается степень защиты JP40 при присоединенных проводниках.

8. Реле допускает совместную работу с реле типов РОТ-53 и РЧ-52.

9. Реле соответствует действующим правилам Регистра РФ и одобрены им.

10. Срок службы реле - 12 лет.

11. В распределительных устройствах реле должно устанавливаться на расстоянии не менее 100 мм от силовых токоведущих частей аппаратов, шин и кабелей.

12. Изготовитель - предприятие п/я М-5739.

Пример записи при заказе.

Реле активной мощности на номинальное напряжение 400 В, напряжение нагрузки 230 В, с уставками по мощности срабатывания 0,64 Рн, по времени срабатывания 0,5 с, по коэффициенту возврата 0,9, типа РМ-53 по ТУ16-523.424-80.

1.3. РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ СХЕМЫ СТЕНДА

Данный лабораторный стенд на основе анализа испытуемых устройств должен содержать следующие основные блоки:

1. Питание стенда - устройство, с помощью которого подводится питание на стенд трехфазное 220 В.

2. Блок индикации питания стенда - устройство с помощью которого можно визуально наблюдать о наличии напряжения на стенде.

3. Блок изменения напряжения - с помощью которого можно изменять и контролировать напряжение на всех трех фазах в пределах от 0 до 127 В.

4. Блок изменения тока - с помощью которого можно изменять и измерять ток в пределах от 0 до 6 А.

5. Релейно - индикационного блока - с помощью которого можно во-первых, визуально наблюдать срабатывание прибора в виде свечения светодиода и во-вторых, иметь нормально замкнутые и нормально разомкнутые контакты при срабатывании реле. А именно он должен представлять из себя реле, которое замыкает свои контакты при срабатывании прибора, что дает возможность управлять элементами стенда во время срабатывания.

6. Блок таймеров - для контроля времени между подачей запредельного параметра и срабатыванием прибора

7. Лицевая панель на которой должны располагаться все приборы в управление и сборе информации принимает участие человек

Функциональная схема стенда представлена на листе

ДП2406.1594, 1598.03.01.

2.1.1. Требования к электрическим аппаратам

Номинальное напряжение к нагрузке и предельная температура при нормальных условиях работы электрических аппаратов не должны быть вне допустимых. Электрические аппараты должны выдерживать предусмотренные перезагрузки.

Номинальная разрывная способность электрических аппаратов, предназначенных для отключения тока короткого замыкания (т.к.з.), должна быть меньше, чем ток короткого замыкания.

Номинальная включающая способность включателей, которые могут быть подсоединены к цепи, замкнутой накоротко должна быть не меньше наибольшего ожидаемого тока в месте их установки при коротком замыкании. Номинальная динамическая и термическая стойкость выключателей должны соответствовать наибольшему ожидаемому току короткого замыкания и времени срабатывания селективной защиты.

Включение и выключение контактов всех полюсов выключателей должно происходить одновременно.

Все выключатели и разъединители должны быть снабжены механическими или индикаторами положения включения контактов.

Положение барабанов контроллеров и командоконтроллеров должны четко фиксироваться.

Автоматические выключатели должны иметь механизм свободного расцепления. Механизм привода выключателей должны обеспечивать удержание подвижных контактов в отключенном положении.

Исправление движения ручных органов управления коммутационных или пускорегулирующих органов должно быть мягким, чтобы вращение рукоятки (рычага) вверх или вперед соответственно включению аппарата, пуску двигателя, увеличению частоты вращения, повышению напряжения.

Цепи, отходящие от электрораспределительных щитов, должны быть повреждены от коротких замыканий, а потребители - ток перегрузки.

Защита от перегрузки предусматривается:

Не менее чем в одном насосе или фазе - при двухпроводной системе не менее чем в двух фазах - при изолированной трехпроводной системе трехфазного тока.

Защита от короткого замыкания предусматривается в каждом изолированном насосе или в каждой фазе. Уставка должна быть не менее 200% номинального тока. Для защиты кабелей и потребителей применяют одну и ту же защиту.

В цепи питания аварийного электрораспределительного щита от главного должна быть защита, позволяющая производить немедленное повторное включение после срабатывания ее. Аппараты защиты не должны устанавливаться в цепи уравнительного провода генераторов постоянного тока.

2.1.2 Требования к электроизмерительным приборам

Для каждого генератора постоянного тока на главном и аварийном электрораспределительных щитах должны устанавливаться по одному амперметру и вольтметру, а для генераторов переменного тока: амперметр с переключателем для измерения фазовых и линейных напряжений, частотометр, ваттметр.

В цепях ответственных потребителей рекомендуется устанавливать амперметр на главном электрораспределительном щите или у мостов управления.

Измерительные приборы следует применять с пределом не менее:

Вольтметры- 120% комплексного напряжения

Амперметры - для генераторов, работающих параллельно (-15 - 0 -130)% номинального

Ваттметры для генераторов не работающих параллельно - 130% номинальной мощности

Ваттметры для генераторов, работающих параллельно (-15 - 0 -130)% номинального

Амперметры для генераторов, работающих параллельно (-15 - 0 -130)% номинального.

2.1.3 Выбор элементов принципиальной схемы

При выборе элементов схемы необходимо руководствоваться данными, представленными заводом-изготовителем, который задает предельные параметры - тока, напряжения, частоты, температуры.

Эти значения, как правило, устанавливаются в сочетании друг с другом. Предельные значения параметров ни при каких условиях не должны быть превышены. Желательно иметь 20ч30 процентный запас для компенсации неучтенных обстоятельств - выбросов при переходных процессах, влияния помех и т.д.

Простейшими элементами цепей являются резистор, конденсаторы, катушки индуктивности. Это пассивные элементы. К ним также относят элементы с нелинейной характеристикой - диоды, стабилитроны. Активные компоненты - это элементы, которые способны регулировать протекающий через них ток, не только в функции приложенного напряжения, но и под действием управляющего сигнала.

При выборе элементов схемы в первую очередь определяют активные и функциональные элементы (стабилизаторы, усилители, микропроцессоры) и ведут расчет схем, определяющие отсюда требования к пассивным элементам. Далее выбирают их конкретный тип, соответствующий электромеханическим требованиям.

Выбор резисторов производится по трем основным группам параметров: конструктивным, электромеханическим, условиям эксплуатации. Основными руководящими параметрами резисторов являются: номинальное сопротивление, допустимое отклонение сопротивления, номинальная мощность рассеяния.

При выборе резисторов по электромеханическим параметрам особое внимание уделяется допустимой мощности рассеяния. Если этого не требуется, то не следует применять резисторы повышенной мощности и стабильности, так как это достигается повышением их стоимости и габаритов. Номинальное значение сопротивлений стандартизовано ГОСТ 2825-67, 10348-74.

Выбор конденсаторов производится также по электромеханическим, эксплуатационным и конструктивным параметрам. В любом устройстве удельный вес конденсаторов сказывается ощутимо. Конструкция конденсатора определяется видом его диэлектрика. Электромеханические параметры конденсаторов и их конструктивное исполнение и обозначения определяются ГОСТ 11076-69 и ГОСТ 2549-67. К основным электромеханическим параметрам конденсаторов относят: номинальную емкость, допустимое отклонение емкости от номинала, температурный коэффициент емкости, номинальное напряжение, рабочее напряжение, сопротивление изоляции.

Выбор диодов производится, руководствуясь современной классификацией и системой обозначений, которая регламентирована отраслевым стандартом ОСТ 11336.919-81. Обозначения диодов присваиваются в соответствие с ГОСТ 10862-72. Основными электромеханическими параметрами диодов являются: постоянное прямое напряжение, постоянный прямой ток, средний прямой ток, постоянное обратное напряжение, рабочая частота и температура окружающей среды. При выборе диодов сначала выбирают подходящую группу (подкласс) по назначению, затем тип прибора в этой группе. При выборе необходимо руководствоваться правилом - ни один параметр не должен превышать допустимых значений, что выбранный элемент отвечает требованиям по массе, сроку службы, стоимости.

Выбор светодиодов: светодиоды применяются для построения устройств сигнализации на пультах, в приборах. К основным параметрам, по которым производится выбор светодиодов, относятся: сила света, яркость, прямой ток, прямое падение напряжения и быстродействия.

Выбор автоматических выключателей: автоматические выключатели выбирают для защиты электрических цепей от различных аварийных режимах и для нечастых оперативных включений и отключений электрических цепей при нормальных режимах работы. Автоматические выключатели выбираются и настраиваются на защиту в зависимости от соответствующего контролирующего параметра (ток срабатывания, напряжение срабатывания). Автоматы комплектуются несколькими видами расцепителей: электромагнитными, тепловыми, комбинированными. Выбор производится в зависимости от параметров защищаемой сети и тока уставки.

Выбор переключателей: переключатели и выключатели - это аппараты ручного управления, состоящим из наборных секций, предназначены для включений, выключений и переключателей цепей постоянного и переменного тока. Выбор их производится в зависимости от количества полюсов (двух и трехполюсные) и коммутируемого тока. Основными параметрами являются: число полюсов, коммутационная способность, износостойкость, напряжение питания и вид в цепи, в которой он устанавливается (цепи управления и сигнализации, силовая цепь).

Выбор реле: производится в соответствие с величиной импульса, на которую оно предназначено реагировать, то есть величиной уставки, напряжением, на которое реле рассчитано. Параметры срабатывания реле это: напряжение втягивания, напряжение отпадания.

Выбор предохранителей: осуществляется в зависимости от предельной разрывной способности, защитной время-токовой характеристики, рода тока и величины напряжения.

Выбор неуправляемого выпрямителя и трансформатора: Основными элементами выпрямителя являются трансформатор и вентили, с помощью которых обеспечивается односторонне протекание тока в цепи нагрузки, в результате чего переменное напряжение преобразуется в импульсирующее. Для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения к выходным зажимам выпрямителя подключают сглаживающий фильтр. Для регулирования или стабилизации выпрямленного напряжения и тока потребителя к выходным зажимам его подключают стабилизатор или регулятор. Режим работы и параметры отдельных элементов выпрямителя, фильтра, регулятора и стабилизатора согласуются с заданными условиями заботы потребителя постоянного тока.

Основными величинами, характеризующими параметры выпрямителя, являются:

1. среднее значение выпрямленного напряжения и тока (Ucp; Icp)

2. коэффициент полезного действия з

3. коэффициент мощности cos ц

4. внешняя характеристика - зависимость напряжения от тока нагрузки Ucp=f (Icp)

5. коэффициент пульсаций Кп

с помощью трансформатора в выпрямительных устройствах производится преобразование величины входного напряжения, электрическое разделение отдельных цепей преобразователя, преобразование числа фаз системы напряжений, питающих выпрямитель. Непосредственно выбор производится в следующей последовательности:

1. Выбор схемы выпрямления.

2. Приближенное определение коэффициентов трансформатора.

3. Определение активного сопротивления фазы трансформатора.

4. Индуктивность рассеяния обмоток трансформатора.

5. Сопротивление фазы выпрямителя.

6. Определение расчетного коэффициента.

7. Определение соотношения между активными и реактивными сопротивлениями фазы выпрямителя.

8. По вычисленным коэффициентам определяются параметры трансформатора и вентилей.

9. Определяется емкость и тип конденсатора.

10. Определяется внутреннее сопротивление выпрямителя.

11. Определяется КПД выпрямителя.

2.2. Расчет и выбор элементов блока изменения напряжения

2.2.1. Мощность, потребляемая прибором со сторон генератора при U=127 В,50 Гц составляет Sпотр1=30ВА - из технических данных прибора.

2.2.2. Определяем потребляющий ток. Iпотр1=А.

2.2.3. Мощность, потребляемая прибором по сети с U=~127 В, 50 Гц. составляет Sпотр2=50ВА.

2.2.4. Определяем потребляющий ток: Iпотр2=

2.2.5. Определяем общий потребляющий ток Iоб=Iпотр1+Iпотр2=0, 136+0,394=0,530 А.

2.2.6. Определяем мощность лабораторного автотрансформатора Латра ТV4: Sтртv4=Iоб U Kат = 0,53 127 1,4=100ВА,

где Кат=1,4 - коэффициент автотрансформатора (из справочника).

Выбираем автотрансформатор ТV4 типа: латр 1-М

2.2.7.Трансформатор ТV2 - трансформатор напряжения (220/127В)

- расчетная мощность трансформатора TV2.

зTV2?0,91 - КПД трансформатора TV2 - определяется приблизительно из справочника.

Выбираем трансформатор TV2 типа: ОСМ 0,25-79ОМ5; Sном TV2=0,25ВА.

З=0,954

2.2.8. Из соображения унификации выбираем трансформаторы TV1 и TV3 аналогично трансформаторам TV2 и TV4:

TV1: ОСМ 0,25-74ОМ5; Sном = 0,25 кВА; з = 0,954.

TV4:

2.2.9. Выбираем автоматический выключатель QF2:

Определяем ток выключателя I=

Выбираем автоматический выключатель QF2: АК63; Iпотр = 0,63А.

2.2.10. Предохранители FU1чFU6

Токи: IFU=Iобщ=0,530 А.

Выбираем предохранители типа:

ВПБ 6-36; Iном=1А.

2.2.11. Выбираем переключатель S1: - двухсекционный переключатель Iпер=Iобщ=0,530А. Выбираем переключатель типа: ПМФ90+900- 00 - - 900 - положение рукоятки переключателя.

2.2.12. Выбираем переключатель S4: - двухсекционный переключатель Iном=0,503А. Из соображений унификации выбираем переключатель типа: ПМФ90+900- 00 - - 90 0.

2.2.13. Выбор переключателя S7: - двухсекционный трехполюсной выключатель.

Iрас=0,503А. Выбираем ПМФ 0-900.

2.2.14. Выбор переключателя S8: - однополюсной переключатель Iрасп=0,0394А. Выбираем переключатель типа ПМФ90+900- 00 - - 900.

U ном=127В; I ном=1А.

2.3 Расчет и выбор элементов блока изменения тока

2.3.1. Мощность, потребляемая прибором со стороны генератора в цепи I=0…6А, f=50Гц, составляет Sнапр=15ВА - из технических данных на прибор.

2.3.2. Определяем входное сопротивление цепи питания прибора:

Ом, где I=6А - максимальный ток цепи.

2.3.3. Определяем сопротивление R1: R1=3Rвх=1,26 Ом.

Мощность рассеяния PR1=I2 R1=62 1,26=45,36 Вт.

Выбираем резистор типа: МЛТ-63-1,2: Rном=1,2 Ом: РRном=63Вт.

2.3.4. Выбор транзистора TV7:

STV7=I2 Rоб=62 1,62=58,32 ВА=0,058 кВА.

U1=127В- напряжение первичной обмотки трансформатора.

U1= I Rоб=6 1,62=9,72В - расчетное напряжение вторичной обмотки трансформатора.

Выбираем резистор R2:

R2 = R|об - Rоб=9,72-1,62=8,4Ом, где

R|об = - сопротивление цепи при включенном переключателе S5.

Страницы: 1, 2