Изучение стабилизированного полупроводникового выпрямителя типа ВСП 60/20

Петербургский Государственный Университет

Путей Сообщения

Кафедра «Электрическая связь»

«Изучение стабилизированного полупроводникового выпрямителя            типа   ВСП 60/20»

Лабораторная работа №83

по курсу «Электропитание устройств автоматики, телемеханики

 и связи на железнодорожном транспорте»

Выполнил:                              студент ЭТФ                                    группы АТк-404                            Уваев М.Ю.                                     Проверил:

Санкт – Петербург

2006

1. Содержание

1. Содержание. - 2 -

2. Цель работы.. - 3 -

3. Основные технические данные выпрямителя ВСП 60/20. - 3 -

4. Структурная    схема    с    расшифровкой    обозначений    основных    блоков. - 4 -

5. Электрическая схема измерений. - 5 -

6. Расчетные формулы.. - 5 -

7. Выполнение лабораторной работы.. - 6 -

     7.1. Включение выпрямителя и измерение тока холостого хода. - 6 -

     7.2. Определение характеристик выпрямителя при изменении напряжения сети R_н=const - 6 -

     7.3. Определение характеристик выпрямителя при изменении тока в нагрузке U_вх= U_вхпот – const - 7 -

8. Графики. - 8 -

     8.1. Графики зависимостей U_н, cosφ, η – f_i(U_вх) при R_н – const - 8 -

     8.2. Графики зависимостей U_н, U_1псоф, U_2псоф, cosφ, η – f_i(I_н)                         при U_вх – const - 9 -

9. Вывод. - 11 -

10. Список использованной литературы.. - 11 -

2. Цель работы

Цель работы – изучение  принципа работы и основных характеристик выпрямителя типа ВСП 60/20.

3. Основные технические данные выпрямителя ВСП 60/20

Выпрямитель стабилизированный полупроводниковый типа ВСП 60/20 предназначен для питания АТС с номинальным напряжением 60 В и максимальным током нагрузки 20 А.

Выпрямитель может работать в двух автоматизированных режимах: стабилизации напряжения (при буферной работе с аккумуляторной батареей в режиме непрерывного подзаряда) и стабилизации тока (при зарядке аккумуляторных батарей). Он может быть так же использован для питания аппаратуры без буферной аккумуляторной батареи. В этом случае для обеспечения необходимой фильтрации выпрямленного напряжения на его выходе устанавливают  батарею конденсаторов.

Предусмотрена возможность параллельной работы двух выпрямителей на общую нагрузку.

 Основные технические данные выпрямителя ВСП 60/20 приведены в таблице 1.

Таблица 1

Параметры	Величина
1	2
1. Номинальное напряжение сети	220 В
2. Допустимые отклонения напряжения сети от номинального	+10% – - 20%
3. Номинальное выпрямленное напряжение	60 В
4. Пределы регулирования (установки) выпрямленного напряжения	58 – 66 В
5. Точность стабилизации напряжения	± 2,5 %
6.  Пределы измерения тока нагрузки	2 – 20 А
7. Точность стабилизации тока	± 1,5 %
8. Пределы изменения напряжения при заряде аккумуляторных батарей	65 – 88 В
9. Пределы установки зарядного тока	6 – 12 А
10. Номинальная мощность	1,28 кВт
11. Мощность, потребляемая от сети	2,5 кВт
12. Ток, потребляемый от сети при полной нагрузке , не более	13 А
13. Ток, потребляемый от сети при холостом ходе , не более	3,5 А
14. Коэффициент полезного действия	0,65
15. Максимальная величина пульсации (при подключенной буферной батарее), не более	5 мВ псоф

4. Структурная схема с расшифровкой обозначений основных блоков

Рис. 4.1.

Структурная схема выпрямителя приведена на рисунке 4.1.. Основными элементами выпрямителя являются: силовой трансформатор (ТС), основной выпрямитель (ВО), сглаживающий фильтр (Ф). Блок автоматической регулировки состоит из измерительной системы (ИС), контролирующей напряжение на выходе выпрямителя, усилителя сигнала рассогласования (УСР) и вольтодобавочных трансформаторов (ВДТ), регулирующих напряжение на входе силового трансформатора.

Усилитель сигнала рассогласования (УСР) состоит из модулятора (М), преобразующего постоянный ток в переменный, усилителя переменного   тока (УС) и фазового детектора (ФД), осуществляющего обратное преобразование переменного тока в постоянный с учетом знака сигнала рассогласования.

В режиме непрерывного подзаряда на выходе выпрямителя подключены основные элементы (ОЭ) аккумуляторной батареи. При аварии в сети (или выпрямителе) питание нагрузки осуществляется от основных элементов. По мере их разряда напряжение уменьшается. Для обеспечения необходимого допустимого напряжения на нагрузке последовательно с основными элементами автоматически, безобрывно, подключаются дополнительные элементы (ДЭ). Их подзаряд в нормальном режиме осуществляется от дополнительного выпрямителя (ВД). Подключение дополнительных элементов и другие эксплуатационные переключения осуществляются с помощью коммутационного устройства (КУ), которое входит в комплект электропитающей установки.

5. Электрическая схема измерений

Рис. 5.1.

6. Расчетные формулы

Полная (кажущаяся) мощность выпрямителя:

                                                                                                                           (1)

Мощность отдаваемая в нагрузку:

                                                                                                                           (2)

Коэффициент мощности выпрямителя:

                                                                                                                           (3)

Коэффициент полезного действия выпрямителя:

                                                                                                                           (4)

Псофометрическое напряжение пульсации на выходе выпрямителя при включенной и выключенной батарее конденсаторов: