ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Петербургский государственный университет путей сообщения
Императора Александра I»
(ФГБОУ ВО ПГУПС)
Факультет «Автоматизация и интеллектуальные технологии»
Кафедра «Электрическая связь»
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №88
по дисциплине
«Электропитание устройств автоматики, телемеханики и связи на ждт»
ТЕМА РАБОТЫ
«Испытание электропитающей установки постоянного тока»
Выполнил:
Обучающиеся группы АР-709 |
________________ Подпись, дата |
А.Д.Андронников
|
|
|
|
Исправить замечания:_____________________
_________________________________________
|
________________ Подпись, дата |
А.К. Тощев уч. звание, И.О. Фамилия |
Защита: ________________ Зачтено/не зачтено
|
________________ Подпись, дата |
А.К. Тощев уч.звание, И.О. Фамилия |
Санкт-Петербург
2019
Оглавление
Краткая теория. 3
Цель работы. 4
1. Схемы, исследуемые в работе. 4
2. Исследуемые таблицы. 7
3. Испытание ЭПУ в режиме непрерывного подзаряда. 7
Опция «Память событий». 8
4. Проверка элементов режима тестирования аккумуляторов. 8
5. Испытание устройства температурно-зависимого режима. 9
6. Испытание устройств защиты аккумуляторов от глубокого разряда. 10
Заключение. 11
Краткая теория.
Для бесперебойного питания стационарной аппаратуры связи требуется электрическая энергия постоянного тока на номинальные напряжения 24, 48 и 60 В. Эта энергия обеспечивается электропитающими установками, выпускаемыми различными фирмами.
В данной работе изучается ЭПУ средней мощности типа SVS-G48/75-8GRS на номинальное напряжение 48 В и номинальный ток 75 А. Оборудование размещено в двух шкафах. В верхнем расположены основные элементы установки, в нижнем – аккумуляторные батареи. ЭПУ содержит элементы ввода, контроля, защиты и коммутации. Структурная схема ЭПУ приведена на рис.1. ЭПУ обладает следующими важными модулями: выпрямительный модуль, модуль контроля и управления SM7.
Выпрямительный модуль преобразует переменное напряжение в постоянное. В общем виде он состоят из трех основных устройств: выпрямительного устройства, выполняющего основную функцию преобразования переменного тока в постоянный; преобразовательного устройства типа DC/DC, которое позволяет компенсировать действие различного рода дестабилизирующих факторов; устройства контроля и управления всеми элементами модуля. В свою очередь, выпрямительное устройство состоит из однофазного мостового выпрямителя, схемы ограничения пускового тока, корректора коэффициента мощности. Схема управления модуля обеспечивает компенсацию воздействия различных дестабилизирующих факторов и создаёт высокостабильное напряжение на выходе.
Модуль контроля и управления является основным устройством, осуществляющим функции слежения за соответствием заданным допуска параметров ЭПУ и выдачи соответствующих аварийных сообщений. Модуль производит измерения параметров и соответствующим образом реагирует на них.
В установке используется автоматизированная система питания, состоящая из разных режимов работы:
1. Режим непрерывного подзаряда;
2. Температурно-зависимый режим;
3. Разряд аккумулятора;
4. Режим ускоренного разряда;
5. Тестирование аккумуляторов;
6. Ассиметрия аккумуляторов;
7. Защита аккумуляторов от глубокого разряда.
Цель работы.
Цель работы: изучение электропитающей установки (ЭПУ) постоянного тока типа SVS-G48/75-8GRS и её испытание на соответствие техническим требованиям.
1. Схемы, исследуемые в работе.
Рисунок 1. Структурная схема ЭПУ.
Рисунок 2. Диаграмма переходов пользовательского интерфейса раздела «Работа».
Рисунок 3. Диаграмма переходов раздела «Калибровка».
2. Исследуемые таблицы.
Таблица 1. Параметры ЭПУ.
3. Испытание ЭПУ в режиме непрерывного подзаряда.
Таблица 2. Расчет напряжения на нагрузке для режима непрерывного подзаряда:
№ п/п испытания |
Напряжение на нагрузке, В |
Ток на нагрузке, А |
Характеристика режима |
1 |
54.1 |
000 |
Холостой ход |
2 |
54 |
002 |
Нагрузка |
3 |
9,08 |
- |
Норма |
U1 = n*U = 4* 2,27 = 9,08 В, где U – напряжение на батарее для режима непрерывного подзаряда аккумуляторов, n – число аккумуляторов в батарее.
Вывод: напряжение отличается от номинального из-за того, что аккумулятор требует дополнительного подзаряда, чтобы компенсировать саморазряд. Именно поэтому напряжение для режима непрерывного подзаряда составляет приблизительно 54,48 В.
Таблица 3. Измерение основных параметров:
№ п/п испытания |
Обозначение параметра |
Характеристика |
Параметры к пункту 6 |
Параметры к пункту 7 |
1 |
U1 (V) |
Напряжение на нагрузке |
54 |
53,9 |
2 |
I1 (A) |
Ток нагрузки |
002 |
002 |
3 |
Ub1 (V) |
Напряжение бат. 1 |
53,7 |
53,6 |
4 |
Ub2 (V) |
Напряжение бат. 2 |
- |
- |
5 |
Ib (A) |
Ток бат. |
0 |
0 |
6 |
UbAsymB (V) |
Напряжение асимметрии |
-1,7 |
-2 |
7 |
Pamax (W) |
Максимальная мощность |
0,1 |
0,1 |
8 |
BattCop (Ah) |
Ёмкость |
0,65 |
0,65 |
9 |
Btemp (C) |
Температура АБ |
25 |
25 |
Вывод: в режиме непрерывного подзаряда без работы батареи напряжение на нагрузке выше, чем после её подключения, потому что часть напряжения уходят на заряд аккумулятора. Напряжение второй батареи отсутствует, из-за того, что к установке подключена только одна группа аккумуляторов. Можно предположить, что значение тока батареи не удалось снять из-за того, что установка использовалась неравномерно (выключена летом) и ёмкость упала из-за режима глубокого разряда. Когда батарея долгое время не работает, могут появиться различные напряжения на элементах батареи.