Методические указания к лабораторному занятию "Электрическая изгородь ИЭ-200"

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РФ

Новосибирский Государственный Аграрный Университет

Кафедра электрификации и автоматизации сельского хозяйства

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторному занятию

“ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИЗГОРОДЬ ИЭ-200”

для студентов специальности 311400 - электрификация и автоматизация сельского хозяйства

Новосибирск 2002

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ИЗГОРОДЬ ИЭ-200

    Электрическая изгородь состоит из ограждения в виде стальной проволоки, закреплённой на изоляторах, металлических стоек, генератора электрических им­пульсов и источника питания.

Генератор вырабатывает импульсы высокого напряжения (6...9 кВ) с час­тотой 30... 150 импульсов в минуту. Один вывод генератора присоединяют к про­волоки изгороди, а другой заземляют через разрядник FV (рис. 1).

Принцип действия: Во время прикосновения животного к проволоке из­городи цепь генератора импульсов замыкается через его тело, и животное получа­ет электрический удар, который не представляет опасности для жизни, но доста­точен для вырабатывания условного рефлекса боязни прикосновения к ограж­дающей проволоке.

1-Частота импульсов, 2-Сила импульса, 3-Режим Авт., 4-Жд, 5-к изгороди

Рис.1. Упрошённая электрическая схема генератора импульсов электрической изгороди ИЭ-200

Количество электричества в импульсе до 3 мА • с - безопасно для живот­ных.

Генератор импульсов получает питание либо от встроенной батареи GB, либо от сети переменного тока напряжением 220 В.

При питании от батареи генератор может работать в автоматическом и «ждущем» (для экономии энергии батареи) режимах, а при питании от сети пере­менного тока - только в автоматическом режиме.

В «ждущем» режиме генератор подаёт импульсы напряжения только при касании животного проволоки изгороди или при снижении сопротивления изоля­ции проволоки по отношению к земле до 1.. .2 МОм.

В автоматическом режиме генератор импульсов работает так. При включе­нии  переключателем S1 источника питания через резисторы R1и R2 заряжается конденсатор С3, а через резистор R6 - конденсатор С4. Когда напряжение на С4 достигает напряжения зажигания тиратрона VL, последний зажигается и конден­сатор С4 разряжается на первичную обмотку трансформатора Т. Этим разрядным током открывается тиристор VD2, и конденсатор СЗ и импульсно разряжается на первичную обмотку трансформатора Т. Высокое напряжение вторичной обмотки пробивает разрядник FV, который оказывается приложен к земле и проволоке из­городи. 

Характер разрядки конденсатора СЗ - колебательный. Ток обратного на­правления протекает через диод VD1. Частота импульсов изменяется резистором R2.

Силу импульса регулируют, изменяя при помощи выключателя S2 число включенных конденсаторов (С1; С2; СЗ). Резисторы R4 и R5 обеспечивают по­стоянную частоту импульсов при переключении выключателя S2 в положение «больше».

В «ждущем» режиме при питании от батареи конденсаторы Cl, C2 и СЗ за­ряжаются так же, как в автоматическом режиме, а конденсатор С4 заряжается по-другому. При установке переключателя S3 в положение «ЖД» напряжение от конденсатора СЗ подаётся на делитель напряжения: резистор R8, вторичную об­мотку Т, сопротивление R_m изоляции проволоки изгороди от земли, резисторы R9 и R10. Если животное не касается проволоки изгороди, то напряжение на рези­сторе R10, параллельно которому включён конденсатор С4, будет недостаточное для зажигания тиратрона и импульсов не будет, так как . При касании животного проволоки сопротивление верхнего плеча делителя уменьша­ется (Животное закорачивает ), напряжение на С4 возрастает, зажигается тира­трон VL и появляются импульсы напряжения на проволоке.

Высокое напряжение, подаваемое от генератора импульсов на проволоку изгороди, ввиду малой энергии импульса безопасно для животных и людей, но вызывает неприятное ощущение. Поэтому следует соблюдать осторожность при работе с генератором и избегать прикосновения к его выводам.

Проводя опыты, секундомером проверяют частоту импульсов при введён­ном (минимальная частота) и выведенном (максимальная частота) резисторе R2.

Частоту импульсов рассчитывают по формуле:

где R - сопротивление цепи заряда конденсатора СЗ, Ом; С - ёмкость конденса­тора, Ф; - напряжение батареи, В;  и  - напряжение на конденсаторе СЗ соот­ветственно в начале и в конце разряда, В.

Для измерения напряжений ,  и  используют протарированный ос­циллограф.

Чтобы определить сопротивление нагрузки генератором, при котором он переходит из «ждущего» режима в автоматический, генератор подключают к по­следовательно соединённым резисторам (рис. 2).

Энергию импульса, Дж, рассчитывают по формуле:

где  C - суммарная ёмкость включенных конденсаторов  Cl, C2, СЗ, Ф.

            к осциллографу

Рис. 2. Схема нагрузки генераторов импульсов электрической изгороди

Силу импульса определяют планиметрированием площади, ограниченной кривой импульса тока и осью абсцисс (осью времени). Для снятия кривой им­пульса тока генератор импульсов нагружают цепочкой последовательно соеди­нённых резисторов R1...R8 подключают к источнику пониженного напряжения, измеряют протекающий в ней ток и отключение луча осциллографа.

Длительность импульса находят по масштабу горизонтальной развёртки осциллографа.