3640

При частоте вращенияn0 напряжение генератора достигает номинального значения и вступает в работу регулятор напряжения генератора (РНГ).

Наименьший ток возбуждения Iвмин соответствует работе генератора с наибольшей частотой вращения nмакс , определяется

Исследование данной физической модели позволяет получить необходимую информацию для определения законов управления, обеспечивающих оптимальное функционирование автономной системы энергоснабжения пассажирского вагона.

Литература

1.Хряпенков Г.А., Стрыжаков Е.П. Электрические аппараты и цепи вагонов. М.: Маршрут, 2006.

2.Копылов И.П. Электрические машины. М.: Высшая школа,

2006.

3.Новиков В.Е. Энергетическое оборудование вагонов и вагоноремонтных предприятий и его ремонт: учеб. пособие – М.: РГОТУПС, 2001.

Ростовский государственный университет путей сообщения (филиал в г. Воронеж)

152

УДК 621.3.(075 32)

Д.А. Антонов, Н.А. Радченко, Н.В. Ситников, С.А. Горемыкин, Д.А. Мамонтов

ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ УСТРОЙСТВА ЗАЩИТНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ

Рассмотрены теоретические предпосылки и обсуждена практическая возможность защиты человека от поражения электрическим током с помощью специальных электрических аппаратов (УЗО) - устройство защитного отключения

Ключевые слова: устройство защитного отключения, поражение током, стартовый импульс

Устройство защитного отключения предназначены для защиты людей от поражения электрическим током при неисправностях электрооборудования или при контакте с находящимися под напряжением частями электроустановки, а также для предотвращения возгораний и пожаров, вызванных токами утечки и замыкания на землю. Эти функции не свойственны обычным автоматическим выключателям, реагирующим лишь на перегрузку или короткое замыкание.

Особенностью УЗО является не то обстоятельство, что оно защищает от поражения электрическим током, а в том, что поражение электрическим током и является стартовым импульсом срабатывания УЗО. [1]

Основной параметр УЗО – это его чувствительность (номинальный отключающий дифференциальный ток, так называемая «уставка» по току утечки). Распространены устройства защитного отключения (УЗО) со следующими значениями дифференциального тока: 10мА-защита человека, сырые помещения; 30мА-защита человека, сухие помещения; 100 или 300мА-для защиты от возможного возникновения пожара. [2]

Защитное качество УЗО определяется временем прохождения тока утечки (дифференциальный ток). Из физиологии известно, что воздействие электрического тока на организм человека зависит не только от значения тока, но и от продолжительности его протекания (Рисунок 1).

153

На основании вышеизложенного нами был разработан стенд, позволяющий снимать реальную времятоковую характеристику УЗО.

Эскиз принципиальная схемы для исследования показана на рис. 2.

Рис. 2. Эскиз схемы электрической принципиальной

На схеме представлены: АТ1-автотрасформатор, для корректировки сетевого напряжения до номинального значения, QD1-исследумый аппарат (УЗО), MS1-цифровой миллисекундомер, QF1-автоматический выключатель, для коммутации цепи моделирующий ток утечки, R-сопротивление для выбора тока утечки, QF2автоматический выключатель для включения нагрузки, Rнагр- нагрузка, SA1переключатель для выбора режима: «Настройка», «Работа».

Были сняты характеристики УЗО фирмы IEK для следующих режимов: холостой ход, с нагрузкой 3,7 А, с нагрузкой 8А.

Полученные данные представлены в табл. 2 и рис. 3.

155

Рис.3. График зависимости

156

Литература

1.Девочкин О.В., Лохнин В.В., Меркулов Р.В., Смолин Е.Н. Электрические аппараты. –М: Академия, 2010.

2.Охрана труда: учебник/ И.Н. Жмыхов, В.Н. Цап – Минск:

Выш. шк., 2010. – 475с.

3.Горемыкин С.А, Королев Н.И, Ситников Н.В «К анализу работоспособности современных автоматических выключателей модульного исполнения», «Электротехнические комплексы и системы управления» №4/2015. Научно-технический журнал.

4.Козлов А.Р, Антонов Д.А, Горемыкин С.А, Гуляев А.А, Ситников Н.В, «Исследование параметров устройств защитного отключения», Прикладные задачи электромеханики, электроэнергетики, электроники»: труды Всероссийской студенческой научно-технической конференции [Электронный ресурс] – Научно-технический журнал. Электрон. текстовые и граф. данные (5,4 Мб). – Воронеж: ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 2017.

Воронежский государственный технический университет

157

УДК 621.382:628.93

А.А. Филин, Д.К. Чуракова

РЫНОК ПОЛУПРОВОДНИКОВЫХ ДАТЧИКОВ ДЛЯ СВЕТИЛЬНИКОВ

В статье приводится обзор и краткое описание полупроводниковых датчиков, применяемых в освещении

Ключевые слова: автоматическое управление, датчик движения, датчик освещенности, светодиодный светильник

Научно-технический прогресс не стоит на месте, и современные технологии, в том числе полупроводниковые, не оставляют без внимания такую сферу нашей жизни, как освещение. Сейчас на рынке существует множество различных полупроводниковых датчиков, призванных повысить эффективность светильников, поэтому более целесообразно использование этих датчиков с самыми эффективными на сегодняшний день источниками света (ИС) – светодиодами (СД).

Светодиодное освещение прочно вошло в быт современного человека. Конструкция светильников со СД модифицируется и усложняется, что, в конечном счете, позволяет получить продукт, который существенно повышает качество жизни, а также позволяет экономить электроэнергию.

На сегодняшний день наиболее популярными являются следующие варианты полупроводниковых датчиков для СД светильников:

-СД светильники с датчиком движения;

-СД светильники с датчиком освещенности;

-СД светильники с датчиком движения и освещенности;

-СД светильники с датчиком звука.

Далее приводится краткая характеристика вышеперечисленных типов полупроводниковых датчиков.

В светильниках с датчиком движения используется датчик, который позволяет фиксировать движение объектов и автоматически включать освещение. Выключение света происходит по временной паузе, которую в некоторых моделях светильников можно регулировать, более сложные датчики дают сигнал на

158

отключение светильника только после того как человек покинет сектор действия датчика.

Датчик движения может иметь разный принцип детекции движения:

−по инфракрасному (тепловому) излучению объекта

движения,

−по изменению частоты отраженного сигнала (доплеровские датчики) и др.

Принцип работы датчика движения изображен на рис. 1. Самым простым и самым дешевым является пассивный

инфракрасный датчик движения и большинство СД светильников с датчиком, оснащаются именно им.

Рис. 1. Принцип работы инфракрасного датчика движения

СД светильник с датчиком движения – это очень удобный и экономичный вариант организации освещения мест, где ручное включение и выключение освещения либо неудобно реализовать, либо просто нецелесообразно исходя из особенностей освещаемой территории.

Популярность ламп с датчиком движения сейчас небольшая и вряд ли сильно вырастет, поскольку стоимость каждой такой лампы весьма существенна и часто сравнима со стоимостью СД светильника аналогичной мощности.

Датчик освещенности (освещения) или сумеречный выключатель – это устройство автоматического управления ИС, в зависимости от уровня освещенности сектора действия датчика. Иными словами, датчик освещенности – это выключатель,

159

работающий в автоматическом режиме, включающий и выключающий свет при достижении определенной степени освещенности в месте его установки. Внешний вид датчика освещенности представлен на рис. 2.

Рис. 2. Датчик освещенности

Чаще всего, датчики освещенности устанавливаются в местах, где в светлое время суток пространство освещается естественным светом, а при наступлении темноты – электрическим. К таким местам в основном относятся подъезды жилых домов, подземные переходы и т.д.

Ключевым элементом в таких схемах является фоторезистор, меняющий свое внутреннее сопротивление в зависимости от уровня освещенности. В настоящее время выпускается довольно большое количество фоторезисторов для самых различных целей. В целом датчик освещенности состоит из чувствительного к свету элемента, схемы управления и выходного каскада, усиливающего сигнал и управляющего системами включения или выключения светильника.

СД светильники с датчиками освещенности (света) занимают заслуженное место в ряду других датчиков, применяемых для автоматического управления светом.

Светильники, оснащенные одновременно двумя датчиками освещенности и движения (рисунок 3), являются более совершенными с точки зрения управления освещением, так как именно такая комбинация позволяет реализовать алгоритм работы, когда освещение включается по детектированию движения и только в том случае, когда уровень естественной освещенности недостаточен.

160