Порядок выполнения работы:

Изучить конструкцию выпрямителей типа ВАК-13 и ВАК-14.

Определить число ступеней настройки выпрямителей и установить шестую ступень. Записать основные характеристики испытуемого выпрямителя.

С разрешения преподавателя включить макет лабораторной работы. Тумблером Т2 подключить к схеме ВАК-14.

Переключателем П2 установить максимальное сопротивление положением 6. Этим же переключателем, уменьшая сопротивление, увеличить ток нагрузки до номинального. Записать показания приборов в таблицу.

Проделать измерения при всех ступенях переключателя П1.

Выключить выпрямитель.

По полученным данным построить нагрузочную характеристику выпрямителя.

Тумблером Т2 подключить к схеме ВАК-13 и аналогично снять характеристики этого выпрямителя.

Все данные лабораторных исследований занести в таблицу 1.

Таблица 1

№ опыта	Показания приборов ВАК-14		Показания приборов ВАК-13
	U2, В	I2, A		U1, В	I1, A

По данным таблицы необходимо построить нагрузочные характеристики, представляющие собой двенадцать кривых (по шесть для каждого выпрямителя) и сделать соответствующие выводы по снятым параметрам.

Содержание отчёта:

1. Титульный лист в соответствии с СУП 1.2-2005

2. Цель работы

3. Оборудование

4. Задание

5. Выполненная лабораторная работа в соответствии с заданием

6. Ответы на контрольные работы

7. Вывод

Отчёт необходимо вложить в личную папку.

Контрольные вопросы:

1. Каково назначение ВАК?

2. Каково принципиальное отличие ВАК-13 от ВАК-14??

3. Каков номинал установленных резисторов в лабораторном макете?

4. Как характеризуют полученные нагрузочные характеристики каждый из выпрямителей?

5. Чем можно объяснить полученные отклонения на графике?

Практическая работа №2

Тема: Анализ работы автоматического регулятора тока типа РТА

Цель работы: научиться определять конструктивные особенности регулятора тока, исследовать его технические характеристики, сравнивать полученные параметры, уметь читать функциональную схему регулятора; научиться порядку работы с ним.

Оборудование: лабораторный макет исследования принципов работы автоматического регулятора тока, содержащий стандартный регулятор тока; трансформатор питания регулятора тока Т; вольтметр; два амперметра; переключатели управления; лампу нагрузки и блок ВП, имитирующие аккумуляторную батарею.

Задание:

1. Определить назначение РТА.

2. Провести сравнительную характеристику РТА и РТА1.

3. Изучить принцип действия РТА.

4. Исследовать принцип работы регулятора на макете.

5. Оформить отчёт.

6. Ответить на контрольные вопросы.

7. Сделать вывод о проделанной работе.

Пояснения к работе:

Автоматический регулятор тока РТА-1 предназначен для регулирования тока заряда аккумуляторной батареи в режиме непрерывного подзаряда (ПЗ) и автоматического послеаварийного заряда ее максимальным то­ком выпрямителя типа ВАК (ФЗ - форсированный заряд). Действуя совместно с трансформатором ПОБС-2А, регулятор является выпрямителем переменного то­ка, работающим в указанных режимах.

РТА-1 рассчитан для работы в металлических шкафах наружной установки (ШРУ-М), размещаемых на сигнальных точках автоблокировки, у входных свето­форов и на переездах с автоматической переездной сигнализацией, в диапазоне рабочих температур от минус 40 до плюс 60 °С.

РТА-1 по сравнению с РТА имеет следующие достоинства:

• установка режима непрерывного подзаряда осуществляется в условиях РТУ, а не на месте эксплуатации;

• наличие на регуляторе индикатора контроля напряжения питания;

• возможность отключения батареи без добавления внешних конденсаторов;

• возможность работы от нулевого значения тока нагрузки, в to время как при РТА необходимо включать балластный резистор для создания тока не менее 1 А;

• возможность включения выходного реле контроля режима ФЗ.

Технические характеристики.

Номинальное напряжение аккумуляторной бата­реи при шести аккумуляторах — 12 В, при семи — 14 В.

Максимальный выходной ток РТА-1 при номинальном напряжении: с выпря­мителем ВАК-13Б — 2,1 А, с трансформатором ПОБС-2А — 10 А.

Максимальный ток нагрузки батареи в режиме непрерывного подзаряда с трансформатором ПОБС-2А при шести аккумуляторах - 6 А, при семи — 4 А; с выпрямителем ВАК-13 — 1,5 А.

РТА-1 в нормальных климатических условиях автоматически переключает ре­жимы работы батареи и дает сигнализацию режима ФЗ при напряжениях, указан­ных в таблице 1.

Таблица 1

Режим работы	Состояние светодиода красного цвета	Состояние внешнего контрольного реле	Напряжение, В, при числе аккумуля­торов
			6	7
Включение ФЗ Выключение ФЗ и включение ПЗ	Загорается Гаснет	Включено Выключено	12,00 ±0,15 14,40 ±0,15	14,00 ±0,15 16,80 ±0,15

Напряжение на нагрузке РТА-1 в режиме ПЗ в нормальных климатических ус­ловиях при номинальном напряжении питания, шести кислотных аккумуляторах и токе нагрузке 3 А составляет (13,20 ± 0,06) В, а при семи аккумуляторах и токе нагрузки 2 А — (15,40 ± 0,07) В. Значения напряжений, указанных в табл. 3.9, и в режиме ПЗ могут изменяться в условиях РТУ по потребности.

Напряжение на нагрузке РТА-1 в режиме ПЗ в нормальных климатических ус­ловиях при изменении напряжения питания от 207 до 242 В при шести кислотных аккумуляторах и изменении тока нагрузки от 0 до 6 А составляет (13,2 ± 0,3) В, а при семи аккумуляторах и изменении тока нагрузки от 0 до 4 А - (15,40 ± 0,35) В.

Ток, потребляемый РТА-1 от аккумуляторной батареи с номинальным напря­жением 12 В - не более 0,05 А.

Напряжение на нагрузке РТА-1 при отключенной батарее соответствует на­пряжению в режиме ПЗ.

Действующее значение напряжения пульсаций на выходе РТА-1 — не более 2,2 В при токе нагрузки не более 3 А.

Допускается включение в нагрузке электролитических конденсаторов на на­пряжение 25 В и более при наличии последовательно включенных с ними рези­сторов с сопротивлением не менее 15 Ом на 1000 мкФ емкости.

Сопротивление выходного контрольного реле режима ФЗ - не менее 400 Ом.

Нормируемые изменения напряжений при климатических воздействиях отно­сительно напряжений при нормальных климатических условиях приведены в таблице 2.

Таблица 2

Режим работы	Пределы изменения напряжения, В, при температуре окружающей среды
	плюс 60 °С	минус 40 "С
Включение ФЗ Выключение ФЗ и вклю­чение ПЗ	От 0 до минус 0,4 От 0 до минус 0,4 От минус 0,2 до минус 0,4	От 0,3 до 0,7 От 0,1 до 0,3 От 0,3 до 0,7

Электрическая прочность изоляции токоведущих цепей относительно корпуса регулятора - 500 В; электрическое сопротивление изоляции — не менее 20 МОм.

Габаритные размеры регулятора 282 х132 х 233 мм, масса его не более 5 кг.

Устройство и работа регулятора.

Напряжение от сети переменного тока через трансформатор 7У (рис. 1) подается на управляемый выпрямитель УВп. Вып­рямитель нагружен на аккумуляторную батарею Б и нагрузку. Он состоит из мос­тового выпрямителя на диодах VD1—VD4 и тиристора, включенного в цепи посто­янного тока.

Т иристор, являющийся регулирующим элементом, открывается импульсом тока, подаваемым на управляющий электрод, и запирается в результате снижения до нуля мгновенного значения выпрямленного тока, когда противо-э.д.с. батареи становится выше вторичного напряжения трансформатора.

Рисунок 1 - Структурная схема регулятора РТА-1

Сдвигом фазы управляющего импульса относительно напряжения сети изме­няется момент отпирания тиристора, а тем самым и угол отсечки выпрямленного тока и его среднее значение. В закрытом состоянии тиристора все выпрямленное напряжение питания приложено между анодом и катодом, ток утечки близок к нулю. В открытом состоянии тиристора от выпрямителя через батарею протекает ток заряда, при этом падение напряжения на тиристоре составляет доли вольта и потери мощности незначительны.

Режимное устройство РУ включает форсированный заряд (ФЗ) батареи при напряжении на ней ниже номинального и непрерывный заряд (ПЗ) после дости­жения напряжения выключения форсированного заряда. В режиме ФЗ УУ пода­ет непрерывный сигнал на формирователь импульсов ФИ, с которого на управля­ющий электрод тиристора подается постоянное напряжение, тиристор при этом полностью открыт, выпрямитель обеспечивает заряд батареи максимальным то­ком выпрямителя. В режиме ПЗ сигнал на выходе РУ отсутствует и ФИ получает импульсы с широтно-импульсного модулятора (ШИМ), который включает в себя устройство синхронизации УС, формирователь пилообразного напряжения ФПН и компаратор А77. В этом режиме РТА-1 работает по принципу вертикального ре­гулирования (управления). При изменении напряжения на на­грузке происходит автоматическое регулирование выходного тока УВп.

Резистор R является элементом регулирования тока заряда, которым произво­дится установка номинального режима работы. Стабилизатор напряжения Ст обеспечивает питание А77 и РУ.

Напряжения постоянного подзаряда и напряжения переключения форсированного заряда в зависимости от числа аккумуляторов приведе­ны в таблице 3. Наибольший ток нагрузки батареи в режиме постоян­ного подзаряда приведен в таблице 4.

Таблица 3 - Напряжения постоянного подзаряда и переключения форсированного заряда

Режим работы РТА	Напряжение, В, при числе аккумуляторов
	6	7
Постоянный подзаряд Включение форсированного заряда Выключение форсированного заряда	13,2±0,3 12±0,3 14,4±0,3	15,4±0,35 14±0,3 16,8±0,35

Таблица 4 - Наибольший ток нагрузки батареи в режиме постоян­ного подзаряда

Приборы, включаемые совместно с РТА	Ток, А, при числе аккумуляторов
	6	7
ВАК-13 ПОБС-2А	1,5 6	1 4