СЭВС. СЭВС_ЛР_2014. Лабораторная работа n1 изучение коммутационной и защитной аппаратуры цель работы Целью работы является изучение принципа действия, конструкции и электрических схем коммутационной и защитной аппаратуры самолетных систем снятие амперсекундных характеристик аппаратов максимально токовой защиты,
 Скачать 3.36 Mb.
|
|
2. Описание лабораторной установки Принципиальная электрическая схема лабораторной установки представлена на рис. 1.13. В состав установки входят - генератор постоянного тока G1, приводимый двигателем М - автомат защиты от перенапряжений АЗП-8М й серии - дифференциально-минимальное реле ДМР-400Д, - регулятор напряжения Р - тепловые автоматы защиты F1, F2, F3 соответственно АЗСГК-2, АЗРГ-2, АЗК1-2; - электросекундомер РТ, вентилятор Е, приводимый двигателем М - регулировочные реостаты R1, R2, Rp; выключатели Q1...Q12; - измерительные приборы, сигнальные лампы H1, H2 Задание к работе 1). Изучить конструкцию и принцип действия коммутационной и защитной аппаратуры. 2). Снять ампер-секундные характеристики тепловых автоматов защиты без подогрева и с предварительным подогревом. 14 3). Проверить работоспособность расцепителя автомата АЗР. Сравнить работу АЗС и АЗР, для чего сразу после срабатывания автоматов кратковременно включить их повторно. 4). Снять вольт-секундную характеристику АЗП. 5). Снять характеристики ДМР. 4. Порядок проведения работы 1). Включить вилку секундомера в розетку 220 В, 50 Гц Все выключатели, кроме Q5, должны находиться в положении "Откл". 2). Порядок снятия ампер-секундных характеристик тепловых автоматов защиты без предварительного подогрева выключатель Питание В, Q2 поставить в положение "Вкл"; с помощью реостата Rp установить минимальный ток перегрузки А выключатель Q2 поставить в положение "Откл": электросекундомер РТ привести в исходное состояние включить автомат защиты F1 , при этом включается секундомер, амперметр РА2 показывает ток перегрузки автомата после срабатывания F1 записать показания секундомера и привести его в исходное состояние не изменяя положения реостата , произвести измерения времени срабатывания автоматов F2 и З , включить выключатель Q1. При этом начинает вращаться вентилятор Е, с помощью которого необходимо охладить автоматы F1...F3 в течение 1 мин Измерения провести ( 5...6 ) раз, увеличивая ток перегрузки до Ас шагом 2 А. Результаты измерений занести в табл. 1.1. 3). Порядок снятия ампер-секундных характеристик тепловых автоматов защиты с предварительным подогревом. Отличие от предыдущего опыта состоит в том, что перед снятием каждой точки ампер-секундных характеристик автоматов F1...F3 производится их предварительный подогрев минимальным током 2 А. Для этого необходимо включить выключатель Q11, Q2 ; с помощью реостата Rp установить минимальный ток перегрузки ; отключить выключатель Q2 ; электросекундомер РТ привести в исходное состояние включить F1 и прогреть его минимальным током в течение 3 с ; отключить F1 ; с помощью Q2 установить заданный ток перегрузки, а затем, обнулив секундомер, включить F1 и зафиксировать время срабатывания. Проделать аналогичную операцию с автоматами F2 и F3. Затем охладить три автомата. Повторить эти операции для других значений токов перегрузки, увеличивая ток перегрузки до 12 Ас шагом 2 А. Результаты измерений занести в таблицу 1.1. 15 Таблица 1.1 Без предварительного подогрева С предварительным подогревом АЗСГК-2 АЗРГ-2 АЗК-1 АЗСГК-2 АЗРГ-2 АЗК-1 I, A t, c I, A t, c I, A t, c I, A t, c I, A t, c I, A t, c По результатам измерений построить графики зависимостей t=f(I) для тепловых автоматов защиты без подогрева и с предварительным подогревом. 4). Порядок снятия вольт-секундной характеристики АЗП-8М: включить выключатель Q7; выключатель Q5 поставить в положение "Откл"; выключатель Q4 поставить в положение "Вкл"; с помощью реостата R2 установить перенапряжение генератора В выключатель Q6 поставить в положение "Вкл"; при этом включается секундомер РТ после срабатывания АЗП и загорания сигнальной лампы Н выключатель Q6 поставить в положение "Откл"; привести АЗП в исходное состояние нажатием кнопки на передней стенке его коробки привести в исходное состояние секундомер и с помощью реостата R2 установить следующее (меньшее) значение напряжения. Измерения произвести ( 5...6 ) раз Результаты измерений занести в табл. 1.2. Примечание. Напряжение устанавливать с учетом падения напряжения на внутреннем сопротивлении АЗП, равном 2 В. Таблица 1.2 U,B t,c По результатам измерений построить график зависимости t = f ( U ). 5) Измерение характеристик ДМР-400Д. Для измерения напряжения включения генератора G1 в обесточенную сеть Uвкл необходимо выключатель Q7 поставить в положение "Вкл", выключатель реостата R1 (грубо) поставить в положение "Вкл" и, увеличивая напряжение с помощью реостата R2, добиться погасания сигнальной лампы Н. Записать показания вольтметра PV2. Для измерения разности напряжений генератора и сети Uвкл, при которой происходит подключение генератора к сети, необходимо выключатель Q8 поставить в положение "Вкл", подведя к сети напряжение аккумуляторной 16 батареи GB. Вольтметр PV1 покажет напряжение сети. С помощью реостата R2 установить напряжение генератора выше напряжения сети. Разность напряжения генератора и сети измеряется с помощью вольтметра PV3. Необходимо записать его показания в момент погасания лампы Н. Для определения величины обратного тока Iобр, при котором происходит отключение генератора от сети, необходимо с помощью реостата R2 снизить напряжение генератора ниже напряжения сети. При загорании лампы Н записать показания амперметра РА1. Примечание. Перед выполнением этого опыта необходимо с помощью выключателя Q12 изменить полярность подключения амперметра РА1. 5. Содержание отчета 1). Цель работы, краткие теоретические сведения. 2). Таблицы с результатами измерений. 3). Ампер-секундные и вольт-секундная характеристики аппаратов защиты 4). Характеристики ДМР. 5). Выводы по работе 6). Ответы на контрольные вопросы. 6. Контрольные вопросы 1). Какие существуют способы уменьшения искрения между контактами коммутационной аппаратуры ? 2). Каково назначение буферной пружины в реле и контакторах ? 3). Какой вид имеет ампер-секундная характеристика автомата защитыс отсечкой потоку. Как согласуются ампер-секундные характеристики аппарата защитыи приемника 6). Чему равен ток в обмотке д поляризованного реле ДМР, когда генератор подключен к бортовой сети 6). Что произойдет с ДМР-400Д, если на участке от клеммы "Бат" до замыкающего контакта контактора К (рис) произойдет короткое замыкание ? 7). Как обеспечивается селективность действия АЗП ? 17 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА N2 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ АВИАЦИОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА Цель работы Целью работы является изучение принципа действия, конструкции и схем регуляторов напряжения. Исследование влияния различных факторов на переходный процесс в системе регулирования напряжения генератора постоянного тока. Изучение практических методов повышения устойчивости системы регулирования напряжения и исследование влияния стабилизирующих устройств на переходные процессы и статические характеристики системы. 1. Основные положения В системах электроснабжения постоянного тока с генераторами серии ГСР мощностью до 12000 Вт используются угольные регуляторы напряжения типа Р-25А, РАМ, РН-180, РНК, ас генератором ГСР-18000 - регулятор РУГ-82. С современными бесконтактными генераторами серии ГСБК12(18) применяется электронный регулятор напряжения, которые входит в состав блока регулирования защиты и управления БРЗУ27В. Принципиальные электрические схемы угольных регуляторов Р-25А и РУГ-82 приведены на рис ирис. Угольный столб, имеющий сопротивление Ryr, соединяется последовательно с обмоткой возбуждения генератора Wв. Рабочая обмотка электромагнита регулятора Wp подключена на зажимы генератора G. Уравнительная обмотка Wo используется при параллельной работе генераторов для автоматического выравнивания нагрузок. С помощью регулируемого сопротивления Rp (выполняемого для удобства выносным) осуществляется подстройка напряжения генератора в небольших пределах. Для исключения влияния изменения температуры на напряжение настройки регулятора применяется температурная компенсация. С этой целью последовательно с рабочей обмоткой Wp включается константановое сопротивление Rt, величина которого при изменении температуры практически неизменяется. Отношение Рис 18 величины сопротивления рабочей обмотки к величине сопротивления Rt выбирают примерно 1 : 5. Кроме того, в схемах регуляторов имеется обмотка температурной компенсации Wt, включенная на зажимы генератора. МДС этой обмотки составляет примерно 10% величины МДС рабочей обмотки Wp и направлена встречно. Вследствие соответствующего соотношения сопротивлений ( Rt и обмотки Wp ), а также числа витков ( Wp и Wt ) влияния изменения температуры взаимно компенсируются. Результирующая МДС остается примерно постоянной в широком диапазоне изменения температуры. Таким образом, удается значительно увеличить точность работы регулятора. В регуляторе РУГ-82 (рис) имеется корректирующая обмотка к, предназначенная для увеличения точности регулирования напряжения при малой частоте вращения ( ниже 6000 об/мин ) и большой нагрузке генератора. Принципиальная схема включения корректирующей обмотки приведена на рис. Последовательно с обмоткой включен селеновый вентиль VD2 и ограничивающий ток резистор R4. При малых сопротивлениях угольного столба основное падение напряжения вцепи возбуждения генератора приходится на обмотку возбуждения в, и потенциал точки А в этом режиме выше потенциала точки В. Протекающий по обмотке к ток в направлении от точки А к точке В создает в электромагните регулятора напряжения магнитный поток, направленный против потока рабочей обмотки Wp, поэтому суммарный магнитный поток уменьшается, вследствие чего увеличивается регулируемое напряжение. Рис Рис Рис 19 На устойчивость процесса регулирования напряжения генератора постоянного тока значительное влияние оказывают такие факторы, как частота вращения генератора и величина нагрузки, которые при нормальной работе генератора могут изменяться в широких пределах. Для повышения устойчивости системы регулирования напряжения в схему угольного регулятора вводится жесткая (стабилизирующее сопротивление и гибкая стабилизирующий трансформатор) обратные связи. В регуляторах Р-25А и РУГ-В2 применяются оба вида обратной связи. В регуляторе РАМ имеется только жесткая обратная связь - стабилизирующее сопротивление. Принципиальная схема включения стабилизирующих средств угольного регулятора напряжения дана на рис. Жесткая обратная связь действует как в переходных, таки в установившихся режимах работы. При этом наряду с повышением устойчивости процесса ухудшается точность регулирования напряжения. Направление и величина тока, протекающего через стабилизирующее сопротивлениеRс, зависит от потенциалов точек Аи С. Параметры моста, в диагональ которого включено стабилизирующее сопротивление подобраны так, что при средних значениях частоты вращения и нагрузки потенциалы точек Аи С равны. При переходном процессе, например, при сбросе нагрузки, напряжение на генераторе повышается, увеличивается напряжение, приложенное к рабочей обмотке электромагнита Wp. Электромагнит регулятора начинает растягивать угольный столб, увеличивая его сопротивление Ryr. При этом потенциал точки А уменьшается, что приводит к увеличению тока, протекающего по стабилизирующему сопротивлению Дополнительное падение напряжения от этого тока на сопротивлении Rt равносильно уменьшению напряжения, приложенного к обмотке Wp, что приводит к более медленному увеличению Ryr, способствуя уменьшению величины амплитуды колебаний напряжения. В установившемся режиме работы генератора в зависимости от потенциалов точек Аи Сток, протекающий через стабилизирующее сопротивление либо увеличивает ток рабочей обмотки электромагнита Wp при малой частоте вращения и большой нагрузке, либо вызывает дополнительное падение напряжения на сопротивлении температурной компенсации Rt (при высокой частоте вращения и малой нагрузке. Вследствие этого в первом случае напряжение генератора несколько снижается, во втором - увеличивается, те. появляется дополнительная статическая ошибка. Для исключения влияния стабилизирующего сопротивления в режимах, где расширения области устойчивости не требуется (при малых частотах вращения и больших нагрузках, последовательно с с включается диод VD1. В этом случае сопротивление угольного столба Ryr мало, потенциал точки А выше потенциала точки Сток через стабилизирующее сопротивление не протекает. Стабилизирующий трансформаторТ работает только при переходных процессах (гибкая обратная связь. При изменении напряжения на обмотке 20 возбуждения генератора в изменяется ток в первичной обмотке трансформатора W1. Последний вызывает изменение магнитного потока встали трансформатора, вследствие чего во вторичной обмотке W2 индуктируется ЭДС. Например, при повышении напряжения, когда регулятор уменьшает ток возбуждения генератора, ЭДС, индуктируемая во вторичной обмотке стабилизирующего трансформатора совпадает спадением напряжения на рабочей обмотке Wp. Это равносильно тому, что рабочая обмотка регулятора Wp включена на несколько меньшее напряжение, чем дейcтвительное напряжение генератора. Вследствие этого уменьшается возможность перерегулирования напряжения. Подобная картина наблюдается и прирезком включении нагрузки. 2. Описание лабораторной установки Принципиальная электрическая схема лабораторной установки изображена на рис. Авиационный генератор постоянного тока G, напряжение которого регулируется угольным регулятором напряжения Р-27ВТ, нагружается с помощью реостата н который подключается к генератору через контакты дифференциально-минимального реле ДМР-400Д. В схеме угольного регулятора напряжения стабилизирующее сопротивление отпаяно и вместо него подключен реостат с, с помощью которого можно изменять величину стабилизирующего сопротивления. Выключатель Q2 служит для включения генератора на нагрузку н - для подключения стабилизирующего трансформатора ТС-9. Генератор G Рис 21 приводится во вращение двигателем М. Реостат Rp предназначен для регулирования частоты вращения приводного двигателя. Переходные процессы исследуются с помощью электронного осциллографа Р. На экране осциллографа трудно наблюдать кратковременные непериодические процессы, возникающие в системе регулирования напряжения при однократном включении и выключении нагрузки генератора. Для получения наглядного изображения переходного процесса на экране осциллографа необходимо момент включения нагрузки н строго синхронизировать сходом электронного луча осциллографа, для чего использовать ждущий режим осциллографа. В результате изображение переходного процесса при многократной коммутации нагрузки возникает в одних и тех же точках экрана осциллографа. Наличие у экрана значительного послесвечения облегчает снятие осциллограммы. Перед проведением исследований необходимо включить питание осциллографа Р и дать ему прогреться в течение (10..15) минут. Затем запустить приводной двигатель Мс помощью пускового реостата п, установить частоту вращения генератора 5000 об/мин и при отключенных стабилизирующих средствах (с , выключатель Q1 в положении "Выкл" ) замкнуть выключатель Q2 и установить с помощью расположенных на стенде выключателей "Включение нагрузки" нагрузку генератора (15...20) А. Примечание Указанные выключатели служит для подключения к генератору ступеней реостата н. Их следует замыкать последовательно, начиная с первого, подбирая при этом необходимую величину возмущающего скачка нагрузки. Затем, замыкая несколько раз выключатель Q2 и настраивая ручками вертикального и горизонтального усиления осциллограф, получить удобную для наблюдения картину переходного процесса. Отключить выключатель Q2. Примечание. Во избежание повреждения экрана осциллографа максимальную яркость изображения устанавливать только на время снятия осциллограммы. 3. Задание к работе 1). Изучить схему лабораторной установки (рис) и методику исследований. 2). Исследовать влияние частоты вращения генератора на переходный процесс по напряжению при отключенных стабилизирующих средствах Установив возмущающий скачок тока I=(15...20) А, зарисовать картину переходного процесса для трех значений частоты вращения генератора 5000 об/мин, 6000 об/мин, 7000 об/мин. 3). Исследовать влияние величины стабилизирующего сопротивленияна переходный процесс ( стабилизирующий трансформатор отключен ). Для этого, установив частоту вращения генератора 7000 об/мин и скачок тока I=(15...20 ) 22 А, зарисовать картину переходного процесса для трех значений стабилизирующего сопротивления с = 300 Ом, 700 Ом, . 4). Исследовать влияние на переходный процесс по напряжению стабилизирующего трансформатора Установить частоту вращения генератора 7000 об/мин и скачок тока l=(15...20) А при отключенном стабилизирующем сопротивлении (си зарисовать переходный процесс при включенном выключатель Q1 в положении "Вкл") и отключенном (Q1 в положении "Выкл") стабилизирующем трансформаторе. 5). Сравнить результаты исследований (п.п. 2...4 ) и сделать выводы. 6). Исследовать влияние стабилизирующего сопротивления на статическую характеристику системы регулирования напряжения. Отключив электронный осциллограф и подключив к сети цифровой вольтметр PV1, дать ему прогреться в течение (3...5) минут. Затем подключить выход вольтметра к точкам Хи Х, установить частоту вращения генератора 6000 об/мин и снять зависимость напряжения генератора оттока нагрузки н) при различных значениях стабилизирующего сопротивления Rc. Ток в пределах н =(0...30) А. Результаты измерений занести в табл. 2.1. 7). Построить графики зависимости U = f ( н ) при различных Rc. 4. Содержание отчета 1). Цель работы, краткие теоретические сведения. 2). Принципиальные схемы регуляторов Р-25А и РУГ-82, схемы включения корректирующих и стабилизирующих средств регуляторов. 3). Осциллограммы переходных процессов. 4). Таблица результатов измерений. 5). Графики зависимостей U = f ( н ) при различных с. 6). Выводы. 7). Ответы на контрольные вопросы. Таблица 2.1 Rc = 300 Ом Rc= 700 Ом Rc= Ом н, Ан, Ан, А U, B |