4.4 Порядок выполнения работы

Структурная схема лабораторной установки приведена на рисунке 4.35.

Рисунок 4.35 – Структурная схема установки бесперебойного электропитания

Установка содержит такие узлы:

– систему бесперебойного электропитания , состоящую из двух

выпрямительных модулей SMPS 1000; аккумуляторной батареи

(два аккумулятора HAWKER типа 12 HI 20 для 24 В и четыре

аккумулятора Power Safe типа 12V35 для 48 В); системы управления и

сигнализации AL 175NT; выключателя – предохранителя АБ (BATT);

– персональный компьютер;

– блок регулировки сети, состоящий из автотрансформатора (ЛАТР) и

измерительных приборов переменного тока;

– блок нагрузки, состоящий из набора нагрузочных резисторов,

тумблеров для их переключения (1 … N) и измерительных приборов

постоянного тока;

–  защитное заземление.

Примечание: амперметр в блоке регулировки сети для входного тока – I_ВХ градуирован в действующих значениях гармонического сигнала. Отклонение стрелки пропорциональны средневыпрямленному значению, так как индикатор магнитоэлектрической системы. Фазовый сдвиг между напряжением и первой гармоникой тока пренебрежимо мал, поэтому показания прибора I_ВХ можно считать действующим значением первой гармоники тока потребляемого от сети.

В блоке нагрузки MPSU – 4000 – 24 В (рисунок 4.36, а) изменение тока в пределах от 0 до 25 А проводится последовательным переключением тумблеров 1…5 в верхнее положение (замкнуто). В блоке нагрузки MPSU–  4000 – 48 В (рисунок 4.36, б) изменение тока в пределах от 0 до 30 А проводится последовательным переключением тумблеров 1…6 в левое положение (замкнуто).

Рисунок 4.36 – Принципиальная схема блока нагрузки

а) MPSU – 4000 – 24 В; б) MPSU– 4000 – 48 В

4.4.1 Включение установки. Включение установки проводится в следующей последовательности:

а) включите щиток;

б) с помощью ЛАТРа в блоке регулировки сети установите напряжение U_вх = 200 В;

в) подключите АБ (тумблер ВАТТ на блоке управления переведите в положение ON);

г) подключите нагрузку тумблером 1 на блоке управления (см. рисунок 4.11);

д) убедитесь в том, что показания приборов в блоке нагрузки совпадают с показаниями цифрового дисплея в блоке AL175NT;

е) включите ПК. На «рабочем столе» найдите ярлык Ttermpro и двойным щелчком запустите программу. Дождитесь приглашения и нажмите ENTER. После появления запроса пароля введите «0» и ENTER. На экране появится главное меню с основными параметрами.

2. Снятие внешней характеристики. Отключите АБ (тумблер ВАТТ переведите в нижнее положение – OFF). Снимите зависимость U₀ = f (I₀) при U_вх = 230 В, 200 В, 170 В. А. Ток нагрузки I₀ изменяйте посредством последовательного замыкания тумблеров нагрузки 1, 2 и т.д. (сохраняя включенное положение предыдущих тумблеров). Найдите КПД, учитывая, что P₀ = U₀ ∙ I₀; P_вх = U_вх ∙ I_вх ∙ Cosφ;

3. Для удобства работы составьте и заполните таблицу 4.3, в которой хх–холостой ход (I₀=0), а цифры 1…5 означают различные, нарастающие значения тока I₀. Ток нагрузки I₀ изменяйте посредством последовательного замыкания тумблеров нагрузки 1, 2 и т.д. (сохраняя включенное положение предыдущих тумблеров). В блоке нагрузки MPSU–  4000 – 48 В изменение тока проводится переключением тумблеров с 1 по 5 (измерения при 6 тумблере не проводить).

Таблица 4.3 – Снятие внешней характеристики

Характерис-тика

Параметры

Uвх = 230 В

Uвх = 200 В

Uвх = 170 В

хх

1

2

3

4

5

хх

1

2

3

4

5

хх

1

2

3

4

5

U0, В

х

x

х

x

x

x

х

x

x

x

x

x

х

x

x

x

x

x

I0, А

х

x

х

x

x

x

х

x

x

x

x

x

х

x

x

x

x

x

Iвх, А

х

x

х

x

x

x

х

x

x

x

x

x

х

x

x

x

x

x

Cos φ

х

x

х

x

x

x

х

x

x

x

x

x

х

x

x

x

x

x

P0, Вт

ра

с

ч

ё

т

ы

ра

с

ч

ё

т

ы

ра

с

ч

ё

т

ы

Pвх, Вт

ра

с

ч

ё

т

ы

ра

с

ч

ё

т

ы

ра

с

ч

ё

т

ы

η

ра

с

ч

ё

т

ы

ра

с

ч

ё

т

ы

ра

с

ч

ё

т

ы

Постройте зависимости U₀ ,P_вх и η от тока нагрузки.

4.4.3 Снятие зависимости I_вх = f (U_вх) при неизменной нагрузке (АБ отключена). Для этого установите ток нагрузки для MPSU–4000–24В I₀ ≈ 10 A и для MPSU–4000–48В I₀ ≈ 5 A . Значение тока устанавливается посредством подбора тумблеров нагрузки 1, 2 и т.д. Запишите Uo, Io, Cos и заполните таблицу, представленную ниже.

Таблица 4.4 – Снятие зависимости I_ВХ = f (U_ВХ )

Uвх, В	170	180	200	220	250
Iвх, А	х	x	x	x	x
Рвх, Вт	р	а	с	чё	ты
η	р	а	с	чё	ты

Постройте графики Р_вх и η от U_ВХ.

4.4.4 Проверка буферного режима работы системы. Проверьте положение тумблера ВАТТ (нижнее положение – OFF). Установите ток нагрузки не более 6 А (тумблер 1 нагрузки в положении замкнут, остальные тумблеры – разомкнуты) и с помощью ЛАТРа блока регулировки сети плавно уменьшайте входное напряжение до автоматического отключения установки (примерно 150 В). Включите АБ (тумблер ВАТТ переведите в положение ON). Система не включается, так как не включается устройство управления. Поднимите входное напряжение и запишите порог включения. Если теперь вновь плавно снизить входное напряжение, контролируя ток АБ, то система перейдёт на питание от АБ и отключения не происходит. Запишите входное напряжение, токи нагрузки и АБ по цифровому дисплею после срабатывания защиты. Обратите внимание на сообщение во второй сверху строке на мониторе ПК “ Авария: вкл/выкл” (в режиме главного или пользовательского меню). После этих измерений установите входное напряжение U_вх= 220В.

4.4.5 Проверка состояния батареи. Установите ток нагрузки I₀  5 A (посредством подключения тумблера нагрузки 1). Измерьте величину тока нагрузки (I_Н). Определите отношение тока нагрузки к ёмкости аккумуляторной батареи n=I_Н/С₁₀ (для MPSU–4000–24В используются два аккумулятора HAWKER типа 12 HI 20 ёмкостью С₁₀=20 Ач, а для MPSU–4000–48В – четыре аккумулятора Power Safe типа 12V35 емкостью С₁₀=35 Ач). По разрядным характеристикам (приложение С, рисунок П16 или П17) определите напряжение в конце разряда с учётом времени разряда (3 минуты) и количества элементов в батарее. Разрядные кривые приводятся для различного тока разряда, который равен nC₁₀.

Для проведения проверки состояния батареи выполните настройку. Для этого из главного меню нажмите следующие клавиши: Сервис (цифра 2), введите пароль “0” и Enter, Батарея (цифра 2), Тест батареи (1), Настройка (3), Изменить (1). Появляется окно, в котором установите время теста 3 минуты (перевод строк клавишей Enter). Выход из этого режима – нажатием клавиши Enter. Возвращаемся в опцию Тест батареи, нажатием клавиши Предыдущее меню (7), далее запускаем ручной тест клавишей Старт теста (1). На экране появляется информация о прохождении теста. Такая же информация отображается на цифровом дисплее AL 175NT. Запишите токи выпрямителя, нагрузки и АБ. По истечении времени теста на экран выводятся его результаты.

Рисунок 4.37 – Вывод информации о результатах проверки батарей

Запишите результаты проведенного теста батареи (выделенные на рисунке 4.37).

Длительность теста очень мала – меньше времени снижения U_АБ по разрядным характеристикам, поэтому появляется сигнал аварии на передней панели блока управления и в строке состояния на экране монитора. Реле аварийной сигнализации следует вернуть в исходное состояние. Это можно выполнить из пользовательского меню. Для чего возвращаемся в главное меню (6), Пользователь (1), Сброс авар. Сигн. На экране интерфейса в режиме пользователя (см. рисунок 4.14.) появится сообщение АВАРИЯ ВЫКЛЮЧЕНА.

4.4.6. Ускоренный заряд батареи. Для запуска процедуры ускоренного заряда батареи входим в сервисное меню: Сервис (цифра 2), Батарея (цифра 2), Ускоренный заряд батареи (цифра 2), Ручной ускоренный заряд (цифра 1). На экране монитора откроется окно, представленное на рисунке 4.22. На месте курсора установите продолжительность ускоренного заряда 00 час 07 мин, Enter и запустите эту процедуру, нажав Enter. На экране и цифровом дисплее появится информация о процессе заряда. Запишите все напряжения и токи при заряде и после его окончания.

4.4.7 Проверка реле LVD. Установите ток нагрузки для MPSU–4000–24В около 10 А, а для MPSU–4000–48В около 5 А. Запишите токи нагрузки и АБ. Войдите в сервисное меню: Сервис (2), Пароль 0, Enter, Настройка системы (1), Доп. (5), Тест реле (5). На экране монитора появляется окно рис.4.32. Стрелками “вверх” или ”вниз” (1 или 2) подведите курсор к реле LVD и нажмите цифру 3. Реле переходит в состояние “Деактивировано” и отключает АБ от нагрузки. Запишите токи нагрузки и АБ. Верните реле LVD в исходное состояние нажатием цифры 3. Выйдите в главное меню (6).

8. Проверка реле сигнализации. АБ подключена. Ток нагрузки для MPSU–4000–24В около 10 А и для MPSU–4000–48В около 5А. Войдите в сервисное меню: «Сервис» (2), «Пароль» (0), Enter, Настройка системы (1), Установка напряжений (2). Появляется окно с параметрами настройки.

Войдите в режим «Изменить» (1). Появляется курсор и, поверх имеющихся чисел, в первой строке для MPSU–4000–24В набираем 26,50В, а для MPSU–4000–48В число 53,00В, учитывая два разряда после запятой. Нажмите Enter. Курсор переходит на другую строку, а в блоке AL 175NT загорается красный сигнал аварии и на экране монитора – Авария ВКЛ. Клавишей Enter доведите курсор до конца поля и последним нажатием на клавишу Enter выйдите из режима «Изменить». Далее войдите в Тест реле. Для чего вернитесь в Настр. Сист. нажатием клавиши Предыдущее меню (7). Далее нажмите Доп. (5), Тест реле (5). Выпишите номера деактивированных реле.

Вернитесь в сервисное меню (7 77), далее в Настр. аварийной сигн.(4). На экране появляется конфигурация сигнализации (рисунок 4.33). Выпишите за что отвечают деактивированные реле.

Возвращайтесь в сервисное меню (7), входите в Настройку сист.(1), Устан. напряжения (2), Изменить (1). Появляется курсор и поверх числа 26,50 для MPSU–4000–24В наберите число 28,50, а для MPSU–4000–48В наберите число 57,60 (учитывая разрядность после запятой – два), нажмите Enter. Сигнал авария выключается. Клавишей Enter выйдите из режима «Изменить». Вернитесь в главное меню (6).

Выключите компьютер, отключите АБ тумблером ВАТТ и нагрузку, выведите ЛАТР в крайнее левое положение, выключите щиток MPSU.

4.4.9 Результаты работы. Подготовьте отчет о лабораторной работе.