8 Напишите ключевые слова к теме лекции 27.

После изучения лекции 28 студент должен знать : погрешности измерения и их классификацию, а также знать о средствах измерения применяемых для контроля параметров источников вторичного электропитания.

Уметь: выбрать средства измерения для контроля параметров , а также измерять параметры источников вторичного электропитания.

План ( логика ) изложения материала

Тема 2.12 Контроль параметров источников вторичного электропитания

РЭА

2.12.1 Общие сведения

2.12.2 Контроль параметров стабилизированных источников вторичного электропитания

Дополнительный материал к лекции 28 для самостоятельной работы

Тема 2.12 Контроль параметров источников вторичного электропитания

РЭА

2.12.1 Общие сведения

Источники вторичного электропитания выполненые в виде отдельных приборов и системных блоков с нормированными параметрами выходных напряжений должны подвергаться испытаниям. Данные источники электропитания должны удолетворять ряду требований, наиболее из которых являются :

• малые искажения формы кривой переменного тока ( напряжения ) ;

• малый уровень переменной составляющей для источников постоянного тока ;

• стабильность частоты для источников переменного тока ;

• стабильность выходного напряжения ( тока ) при воздействии дестабилизирующих факторов ;

• малый дрейф выходного напряжения ( тока ) во времени при изменении внешних условий ;

213

- возможность плавной регулировки выходного напряжения ( тока ).

В качестве источников электропитания постоянного тока широкое распространение получили стабилизированные импульсные источники электропитания. Данные источники электропитания имеют существенный недостаток, большой уровень помех. Поэтому импульсные источники должны обязательно быть испытанны на уровень помех.

Источники электропитания питаются от сети с напряжением 220 В, следовательно они обязательно должны быть испытанны по технике безопасности и т.д.

2.12.2 Контроль параметров стабилизированных источников вторичного электропитания

Методика испытаний источников вторичного электропитания проводится согласно ДСТУ 3400-96 « Метрологія. Державні випробування засобів вимірювальної техніки. Основні положення, організація, порядок проведення і розгляду результатів», ДСТУ 3989 -2000 « Метологія. Калібрування засобів вимірювальної техніки. Основні положення, організація, порядок проведення та оформлення результатів», ГОСТ 16504 -81 « Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения », а также согласно стандарту ГОСТ 18953 – 73 ( СТ СЭВ 4341-83) “ Источники питания электрические ГСП. Общие технические условия “. Данный стандарт распространяется на автономные и встраемые стабилизированные и нествбилизированные источники вторичного электропитания постоянного и переменного тока, предназначенные для питания изделий Государственной системы промышленных приборов и средств автоматизации ( ГСП ).

Стандарт устанавливает технические требования к источникам питания и методы их испытания.

а -Измерение сопротивления изоляции

Для измерения сопротивления изоляции в приборе применяется следующая схема соединений приборов, представленная на рисунке 2.109.

ИП - испытуемый прибор ;

ИВС - измеритель высокоомного сопротивления.

Рисунок 2.109 - Схема соединения приборов для измерения

сопротивления изоляции

Сопротивление изоляции измеряется между электрическими цепями и корпусом прибора. Один вывод прибора ИВС подключается к корпусу прибора, а другой вывод прибора ИВС с сетевой вилки испытуемого прибора ( к электрическим цепям не соединённых между собой ). Отсчёт показаний,

214

определяющих сопротивление изоляции, проводят по истечению 1 мин. Прибор считают выдержавшим испытание, если измеренное сопротивление изоляции соответствует значениям, установленным в настоящем стандарте.

б- Испытание электрической прочности изоляции

При испытании электрической прочности изоляции прибора должны выполняться следующие условия :

- соблюдаться правила техники безопасности согласно «Правилам

технической эксплуатации электроустановок » ;

- если испытательное напряжение отдельных составных частей ниже

значения напряжения, установленного для прибора, то такие части должны

быть отключены на время испытания ;

- если испытание переменным напряжением не может быть произведено

из- за устройств, снижающих уровень радиопомех, которые не могут быть

отсоединены, то необходимо провести испытание постоянным

напряжением, равным действующему значению испытательного.

Для испытания электрической прочности изоляции прибора применяется схема соединения приборов, которая представлена на рисунке 2.110.

ИП - испытуемый прибор ;

УПУ- универсальная пробойная установка

Рисунок 2.110 - Схема соединения приборов применяемая для

испытания электрической прочности изоляции

Один вывод установки УПУ подключается к корпусу прибора, другой вывод УПУ к сетевому проводу прибора. Испытательное напряжение должно повышаться до 1500 В за время не более 10 с плавно или ступенями максимально по 5% полных значений, начиная со значения не 50%. Прибор необходимо выдержать под полным испытательным напряжением в течении 1 минуты, после чего напряжение плавно или ступенями понижают до 1/3 испытательного и

отключают.

Прибор считают выдержавшим испытание, если не произошло пробоя изоляции.

в - Измерение переходного сопротивления

Переходное сопротивление- это сопротивление между клеммой заземления и металлическими нетоковедущими частями прибора.

Измерение переходного сопротивления в приборе проводится по следующей схеме соединения, которая представлена на рисунке 2.111. Измерение переходного сопротивления металлических частей прибора, доступных прикасанию, производят для определения значения сопротивления между заземляющими болтами и наружными металлическими нетоковедущими частями прибора, доступными прикасанию. Для этого нужно один вывод прибора

215

ИС подключить к клемме «земля « испытуемого прибора, а другой вывод прибора ИС соединить с нетоковедущим частям прибора (корпус прибора ),

при этом должен обеспечен электрический контакт с наружными металлическими частями ( путём прокола лакокрасочных покрытий ).

Прибор считают выдержавшими испытание, если измеренное

сопротивление не превышает 0,1 Ом.

ИП - испытуемый прибор ;

ИС – измеритель сопротивления.

Рисунок 2.111 - Схема соединения применяемая для измерения

переходного сопротивления

г -Измерение напряжения радиопомех на зажимах проводов питающей сети

Для измерения напряжения радиопомех на зажимах проводов питающей сети применяется следующая схема, которая представлена на рисунке 2.112.

ИП - испытуемый прибор ;

АС - анализатор спектра ;

ЭС – эквивалент сети.

Рисунок 2.112 - Схема соединения для измерения напряжения

радиопомех на зажимах проводов питающей сети

Сетевой провод испытуемого прибора подключается к эквиваленту сети, эквивалент сети включается в сеть. К высокочастотному разъёму эквивалента сети подключается анализатор спектра. С помощью анализатора спектра измеряют напряжение в диапазоне частот от 150 кГц до 30 МГц. Допустимый уровень радиопомех, которые создаёт прибор, согласно общесоюзным нормам

« Нормы 1-72» должны быть в пределах от 0,15 до 0,5 МГц до 60 дБ, 0,5 до 2,5 МГц до 52 дБ и 2.5 до 30 МГц до 52 дБ.

д -Испытание малой нагрузкой .

Испытания малой нагрузкой проводят для проверки правильности монтажа, действия органов контроля и управления, системы охлаждения, сигнализации и защитных устройств.

216

Для испытания малой нагрузкой применяется следующая схема

соединения приборов, которая представлена на рисунке 2.113.

Примечание: схема на рисунке 2.113 может быть изменена в зависимости от особенности испытуемого прибора.

ИП - испытуемый прибор;

АТ – автотрансформатор ;

ЭН – эквивалент нагрузки ;

РА и РV - ампервольметр.

Рисунок 2.113- Схема соединения приборов для испытания

прибора на малую нагрузку

Включают малую нагрузку ( нагрузку подбирают таким образом чтобы ток был примерно равен одной десятой номинального тока ). С помощью автотрансформатора устанавливают плавно напряжение сети 220 В и на малой нагрузке проверяют управление – включение, выключение, действие сигнализации, блокировок, измерительных приборов. системы охлаждения. Измеряют выходное напряжение, значение которого должно находится в допускаемых пределах.

е- определение погрешности установки выходного напряжения

Для этого применяется схема соединения приборов приведенная на рисунке 2.113 .Погрешность установки выходной величины определяется в

нормальных условиях как разность между номинальным значением, указанным в нормативно-технической документации на ИП и истинным значением выходной величины которое показывает вольтметр РV. Измерение допускается производить в одной точке диапазона регулирования, указанным в нормативно-технической документации.

ж- определение погрешности установки выходного тока

Для этого применяется схема соединения приборов приведенная на рисунке 2.113. Погрешность установки выходной величины определяется в нормальных условиях как разность между номинальным значением, указанным в нормативно-технической документации на ИП и истинным значением выходной величины которое показывает миллиамперметр PА .

З- определение диапазона регулирования выходной величины напряжения ( тока )

Для этого применяется схема соединения приборов приведенная на рисунке 2.113. Диапазон регулирования выходной величины напряжения (тока ) определяется измерением минимального и максимального значения

217

выходного напряжения ( тока ), при котором параметры, ранее указанные не превышают значения, указанных в нормативно-технической документации.

и- определение нестабильности выходной величины

по входному напряжению

Для этого применяется схема соединения приборов приведенная на рисунке 2.114

ИП - испытуемый прибор ;

АТ - автотрансформатор с вольтметром ;

ЭК - эквивалент нагрузки ;

ИНН - измеритель нестабильности напряжения;

PA - измеритель тока

Рисунок 2.114- Схема соединения приборов для определения

нестабильности напряжения

Определение нестабильности выходной величины напряжения ( тока ) определяется на выходных клеммах прибора при максимальном значении выходного напряжения и тока нагрузки, равного 0,9 максимального значения.

Напряжение сети плавно изменяется с помощью АТ на ± 10% от номинального значения ~220 В , при этом измеряется значение нестабильности с помощью прибора ИНН . Время измерения при указанных значениях питающего напряжения должно быть не менее 5 мин. Испытание проводится при номинальной нагрузке и на холостом ходу.

к - определение нестабильности выходной величины по нагрузке

Нестабильность выходной величины по нагрузке определяется по схеме проведенной на рисунке 2.114. Нестабильность выходной величины по нагрузке определяется как максимальное отклонение выходной величины от установившегося значения при изменении нагрузки от номинального значения до нуля. Время измерения при вышеуказанных нагрузках должно быть не менее 5 мин. Испытание проводится при минимальном (198 В), номинальном (220 В) и максимальном (240) значениях входного напряжения.

л- определение пульсации выходного напряжения

Для этого применяется схема соединения приборов приведенная на рисунке 2.115.

218

АТ – автотрансформатор с вольтметром ;

ИП- испытуемый прибор ;

РV- вольтметр переменного тока ;

РА – амперметр постоянного тока;

ЭН - эквивалент нагрузок

Рисунок 2.115- Схема соединения приборов предназначенная для

измерения пульсации выходного напряжения

Пульсация выходного напряжения измеряется вольтметром переменного тока среднеквадратических или максимальных значений или осциллографом во всем диапазоне нагрузок и входных напряжений.

м – определение пульсации выходного тока

Для этого применяется следующая схема соединения приборов приведенная на рисунке 2.116.

АТ- автотрансформатор ;

ИП- испытуемый прибор ;

ЭН – эквивалент нагрузки ;

R_и- измерительный резистор;

РV – вольтметр переменного тока ;

РА – амперметр постоянного тока.

Рисунок 2.16- Схема соединения приборов для измерения пульсации

выходного тока

219

Для измерения пульсации выходного тока применяется измерительное сопротивление R_и. Вольтметр переменного тока среднеквадратических или максимальных значений подключается параллельно образцовому резистору. Измерение проводятся при значении тока равным 0,9 от максимального значения.

н - дрейф выходного напряжения ( тока )

Для этого применяется схема соединения приборов приведенная на

рисунке 2.117.

АТ- автотрансформатор с вольтметром;

ИП- испытуемый прибор ;

ЭН – эквивалент нагрузки ;

РS1- самопишущий вольтметр постоянного тока ;

РS2- самопишущий амперметр постоянного тока

Рисунок 2.117- Схема соединения приборов для определения дрейфа

прибора

Дрейф определяется измерениями максимального отклонения выходного напряжения ( тока ) за 8 часов непрерывной работы и за любые 10 минут из этих 8 часов. Изменения окружающей температуры при этом не должно

превышать 1°С, изменение входного напряжения не должно превышать 1% при постоянной нагрузке.

О - определение полного выходного сопротивления

Полное выходное сопротивление определяется в диапазоне частот от 20Гц до 200 кГц по нижеприведенной схеме приведенной на рисунке 2.118

Полное выходное сопротивление Zвых вычисляется по формуле

Z_вых = (U₁·R_обр) / U₂ , ( 2.77)

где U₁, U₂ -- показания приборов PV₁ и PV₂ ;

R_обр - устанавливаемая величина образцового

резистора

Значение переменной составляющей тока нагрузки

I_н= U₂/R_обр . ( 2.78)

устанавливается не менее 5 % от номинального значения токам источника электропитания.

220

ИП – испытуемый прибор ;

РV1,PV2- вольтметры переменного тока ;

ЭН – эквивалент нагрузки ;

Rобр- образцовый резистор , R=1 Ом.;

Г - генератора переменнго тока звуковой частоты ;

Сраз - разделительный конденсатор, С=100 мкФ.

Рисунок 2.118- Схема соединения приборов для определения полного

выходного сопротивления прибора

п- определения защиты от перегрузки и коротких замыканий

Защиту источников от перегрузки и коротких замыканий определяют изменением значения нагрузки, при которой срабатывает защита. Схема испытания приведена на рисунке 2.113. Дополнительно проводится десять включений источника в сеть при коротком замыкании на выходе и десять коротких замыканий на выход работающего источника, включеного в сеть.

Время выдержки между короткими замыканиями должно быть не менее 30 секунд.

После испытания проверяют значение выходного напряжения и пульсации.

Источник считается выдержившим испытания, если после проверки выходного напяржения и пульсации остались в пределах норм, предусмотренных в нормативно- технической документации.

Дополнительный материал к лекции 28 для самостоятельной работы