Лабораторная работа №8

Тема: Исследование устройства регулятора напряжения сети освещения.

Цель: Получение навыков самостоятельного изучения электрического регулятора сети освещения.

Оборудование:

1. Лабораторный стенд;

2. Вольтметр;

Порядок выполнения работы:

1. Ознакомиться с лабораторным стендом и со схемой ДОН;

2. Изучить электрическую схему лабораторной установки;

3. Изучить расположение аппаратов и электронных блоков в ДОН;

4. Исследовать последовательность срабатывания электронных и электромеханических реле.

5. Подготовится к защите по блоку ДОН.

Рисунок 1. Схема лабораторной установки

Содержание отчета:

1. Порядок выполнения работы;

2. Рисунок электрической схемы лабораторной установки;

3. Описание работы блока ДОН;

4. Рисунок расположение аппаратов и электронных блоков ДОН;

5. Описание последовательности срабатывания электронных и электромеханических реле Р1, Р2, Р3.

Методические указания к лабораторной работе №8

Диодный ограничитель напряжения (ДОН) используется в вагонах постройки Германии и предназначен для ограничения напряжения в сети освещения с лампами накаливания.

Описание схемы лабораторной установки

Рисунок 2. Схема лабораторной установки

Питающее напряжение подается в лабораторную установку через автомат F1 на автотрансформатор ТР. Автотрансформатор позволяет имитировать изменение напряжения генератора в пределах от 70 до 150 вольт. Переменное напряжение с автотрансформатора поступает на выпрямитель V1 и далее постоянное напряжение через автомат F2 поступает в ДОН. Входное напряжение (напряжение генератора) контролируется вольтметром PV1. В диодном ограничителе напряжения установлены три группы диодов по 18 штук каждая. На каждой группе диодов создается при прохождении тока падение напряжения, равное приблизительно 15 вольт (точнее 13,5 вольт при токе 1А или 15,5 вольт при токе 16А).

При подаче напряжения на вход ДОН (клеммы 1 и 2) и если оно не превышает 110 вольт срабатывают электронные реле ЭР1, ЭР2, ЭР3. Электронные реле ЭР1, ЭР2, ЭР3 включают электромагнитные реле d1, d2, d3. Эти реле замыкают свои контакты и шунтируют диодные блоки VD1,VD2, VD3. Ток в сеть освещения проходит напрямую, минуя диодные блоки:

+V1  F2  1  d1  4  сеть освещения

Рисунок 3. График изменения напряжения

При увеличении скорости движения вагона, пропорционально растет напряжение генератора (это напряжение одновременно является напряжением заряда АБ). Когда напряжение достигает 115 вольт, то электронное реле ЭР1 отключает электромагнитное реле d1 и оно размыкая свой контакт перестает шунтировать диодный блок VD1. Диодный блок включается в работу, то есть "забирает на себя" 15 вольт напряжения. Напряжение в сети освещения снижается до 100 вольт. Ток в сеть освещения течет:

+V1  F2  1  VD1  d2 4  сеть освещения

Скорость движения вагона продолжает возрастать и напряжение генератора во второй раз достигает 115 вольт (напряжение U_ген генератора достигло 130 вольт). Срабатывает электронное реле ЭР2, которое выключает электромагнитное реле d2. Это реле перестает шунтировать диодный блок VD2. Диодный блок VD2 включается в работу, то есть "забирает на себя" 15 вольт напряжения. Напряжение в сети освещения снижается до 100 вольт. Ток в сеть освещения течет:

+V1  F2  1  VD1 VD2 d1 4  сеть освещения

Скорость движения вагона продолжает возрастать и напряжение генератора во третий раз достигает 115 вольт (напряжение U_ген генератора достигло 145 вольт). Срабатывает электронное реле ЭР3, которое выключает электромагнитное реле d3. Это реле перестает шунтировать диодный блок VD3. Диодный блок VD3 включается в работу, то есть "забирает на себя" 15 вольт напряжения. Напряжение в сети освещения снижается до 100 вольт. Ток в сеть освещения течет:

+V1  F2  1  VD1 VD2VD3  4  сеть освещения

Если напряжение генератора возрастает еще раз и достигает 162 вольт, то срабатывает защита от перенапряжений и отключает генератор.

Если скорость движения вагона уменьшается, то пропорционально снижается и напряжение генератора. При достижении напряжения генератора 140 вольт (в сети напряжение снижается до 95 вольт) срабатывает ЭР3 и включает реле d3, которое замыкает свой контакт и шунтирует диодный блок VD3. Напряжение в сети освещения увеличивается на 15 вольт и достигает 110 вольт.

При дальнейшем уменьшении напряжения генератора и достижении значения 125 вольт напряжение в сети освещения уменьшается до 95 вольт. Срабатывает ЭР2 и включает реле d2, которое замыкает свой контакт и шунтирует диодный блок VD2. Напряжение в сети освещения увеличивается на 15 вольт и достигает 110 вольт. В работе остается только блок VD1.

Когда напряжение генератора снижается до 110 вольт, а в сети освещения достигает опять 95 вольт, срабатывает электронное реле ЭР1 и включает реле d1. Контакт реле шунтирует диодный блок VD1 и напряжение в сети повышается на 15 вольт, достигая 110 вольт. Дальнейшее снижение напряжения практически происходит за счет разряда АБ и работы ДОН не требует.

Таким образом, автоматически поддерживается уровень напряжения в сети ламп накаливания около 110 вольт

Рисунок 4. Расположение оборудования на лабораторном стенде