ПГУПС Электропитание и электроснабжение нетяговых потребителей 3 КУРС ИБП ЛР. ЛР 84 Бригада 3. Электропитание и электроснабжение нетяговых потребителей
 Скачать 1.18 Mb.
|
|
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» Специальность 23.05.05 Системы обеспечения движения поездов Специализация Телекоммуникационные системы и сети железнодорожного транспорта Лабораторная работа № 84 по дисциплине «Электропитание и электроснабжение нетяговых потребителей» Выполнил:
Санкт-Петербург 2023 Оценочный лист
Лабораторная работа №84 ВВЕДЕНИЕ Цель работы – изучение источника бесперебойного питания (ИБП) тип 5115 и испытание его на соответствие техническим данным. Порядок выполнения работы: 1. Изучить принцип работы ИБП. Ознакомиться с этапами испытаний и составить заготовку протокола испытаний (ПИ). 2. На рабочем месте ознакомиться с расположением ИБП и измерительными приборами для испытаний. Подготовить установку для проведения первого испытания. 3. Ответить на контрольные вопросы по знанию основных принципов работы ИБП и порядка проведения испытаний. Предъявить заготовку протокола испытаний. Получить разрешение на включение напряжения. 4. Провести испытания. Представить протокол испытаний. Выключить напряжение. Структурная схема  Рисунок 1: Структурная схема ИБП 5115 Основными элементами ИБП являются: Ф – фильтр нижних частот, подавляющий частоты выше 50 Гц; А – автотрансформатор, обеспечивает регулирование выходного напряжения ИБП; П – переключатель, служит для переключения на работу от аккумуляторной батареи; В – выпрямитель, осуществляет подзаряд батареи в нормальном режиме и полный заряд после разряда; И – инвертор, подключается переключателем П в аварийном режиме и преобразует постоянный ток аккумуляторной батареи в переменный для питания нагрузки; АБ – аккумуляторная батарея – резервный источник тока, состоит из двух герметизированных аккумуляторов; БКУ – блок контроля и управления, представляет собой микропроцессор, который следит за параметрами сети и управляет работой ИБП. В состав БКУ входит аналогово-цифровой преобразователь (АЦП). Который несколько раз за полупериод производит измерение мгновенного значения напряжения сети, преобразует результат измерения в цифровую форму и передает его для анализа микропроцессору ИБП. В памяти микропроцессора хранится образ идеальной синусоиды, с которым сравниваются результаты измерения мгновенного значения напряжения, и выдается соответствующая команда на переключение. Например, ИБП может переключиться на работу от батареи, если: действующее значение напряжения стало меньше или больше допустимого; частота сети находится вне диапазона допустимых значений; мгновенное значение напряжения отклонилось от мгновенного напряжения идеальной синусоиды, хранящейся в памяти ИБП, на величину больше допустимой; в сети появились импульсы, не погашенные до конца фильтром. Технические данные ИБП 5115  Таблица 1-Технические данные ИБП5115 Схема испытаний На рисунке 2 представлена схема испытаний ИБП.  Рис.2. Схема испытаний ИБП Основные элементы и их назначение: ИБП – источник бесперебойного питания серии 5115; П – переключатель режимов: Выкл - Вкл - ОЖ (режим ожидания); ЛАТР – лабораторный автотрансформатор для регулирования входного напряжения; ПК – компьютер для контроля и испытания ИБП; В – контрольный вольтметр входного напряжения; К – кабель связи для передачи цифровой информации между ИБП и ПК; R – нагрузка ИБП. Проверка DIP переключателей DIP-переключатели необходимы для установки входного и выходного напряжения в соответствии с техническими данными ИБП
Таблица 2 Вывод: Данное расположение переключателей указывает что пользователем ИБП установлено номинальное напряжение 220В (диапазон входного напряжения 198-233В) Включение ИБП и ПК, активизация программы испытания 1) С помощью ЛАТРа и контрольного вольтметра В, установить на входе ИБП номинальное напряжение 220 В. 2) Включит ИБП нажатием кнопки и проследить процесс самотестирования. 3) После загорания зеленного индикатора на передней панели ИБП включить компьютер. 4) Для запуска программного обеспечения использовать значок . На экране должно появиться окно Power Monitor оно отображает текущее состояние системы питания и время поступления сообщения. Полученные результаты
Таблица 3 - Расчет параметров входных и выходных данных Вывод: согласно технических данных данного ИБП отклонение напряжения от номинального при полной нагрузке на входе не может превышать +/-20% от сети вх .-10/+6% вых допустимый диапазон
Таблица 4– Исследование технологий регулирования напряжения ИБП Вывод: Полученные значения отличаются от табличных из-за погрешностей, но разброс значений не велик, что говорит об исправности ИБП. Блок контроля и управления контролирует напряжение на входе ИБП и переключает выводы автотрансформатора в зависимости от качества входного напряжения. Когда напряжение на входе повышенное - 233В, на мониторинге работы ИБП мы видим желтый цвет, БКУ переключается на понижающую обмотку автотрансформатора и на выходе напряжение 206В. Если напряжение на входе будет еще выше - 260В, то БКУ переключит нагрузку на работу от АБ, мониторинг работы ИБП будет указывать нам зеленый цвет, и на выходе напряжение будет 220В. Когда напряжение на входе пониженное - 198В, то БКУ включает повышающую обмотку автотрансформатора, благодаря которой напряжение повышается до номинального 220В, в мониторинге ИБП цвет жёлтый. Если же напряжение будет и дальше снижаться, то нагрузка переключится на питание от батареи – АБ – цвет зеленый.
Таблица 5 – Проверка ИБП на соответствие техническим требованиям при понижении напряжения.
Таблица 6 - Проверка ИБП на соответствие техническим требованиям при повышении напряжения Вывод: Переключение режимов работы происходит раньше требуемых значений характеристик. В ходе проведения исследования были получены значения для проверки ИБП на соответствия нормам. Номинальные значения напряжения остаются в норме. При небольших отклонениях входного напряжения от номинального ток через ИБП проходит без изменения напряжения. Значения перехода ИБП на АКБ при уменьшении напряжения изменены на 2В(190 – 200В),что входит в погрешность приборов.  Рисунок 3 – график зависимости UВЫХ = f(UВХ) Рассмотрим режим «Предоставления данных» . В этом режиме данные представлены в виде шкал с подвижными указателями, которые показывают процент загрузки, входное/выходное напряжение, частоту входного тока,  Рисунок 4 – режим «предоставление данных» Работа с журналами событий :  Рисунок 5.Журнал ошибок Проверка работы звуковой сигнализации Звуковая сигнализация включается при различных проблемах с питанием или ИБП.Возможные причины неполадок в ИБП и их устранение представлены в таблице 7
Таблица 7 - Возможные причины неполадок в ИБП и их устранение Отключение ИБП Для завершения работы ИБП необходимо нажать кнопку на передней панели и удерживал её в течение трёх - пяти секунд. ИБП подаёт звуковой непрерывный сигнал и завершает работу. ВыводВ ходе лабораторной работы был изучен источник бесперебойного питания (ИБП) типа 5115 и был испытан на соответствие тех. Нормам. При испытании на соответствие тех.нормам было выявление что ИБП типа 5115 переключается при понижении и повышении напряжения немного раньше, чем заявлено. - Проверка ИБП на соответствие техническим требованиям при понижении напряжения. - Переключение режимов работы происходит раньше требуемых значений характеристик. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
