Файл: Электропитание и электроснабжение нетяговых потребителей.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.01.2024
Просмотров: 29
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
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:
| Обучающийся группы АС-032-З | Дата, подпись | В.В.Комиссаров И.О. Фамилия |
| | | |
| Исправить замечания:_____________________ _________________________________________ | ________________ Дата, подпись | Е.В.Казакевич Должность, И.О. Фамилия |
| Защита: ________________ Зачтено/не зачтено | ________________ Дата, подпись | Е.В.Казакевич Должность, И.О. Фамилия |
Санкт-Петербург
2023
Оценочный лист
| № п/п | Материалы необходимые для оценки знаний, умений и навыков | Показатель оценивания | Критерии оценивания | Шкала оценива ния | |
| 1 | Лабораторная работа № 84 | Наличие заготовки | Присутствует | | |
| Отсутствует | | ||||
| Правильность ответа на вопрос | Получены правильные ответы на вопросы | | |||
| Получены частично правильные ответы | | ||||
| Получены неправильные ответы | | ||||
| Срок выполнения работы | Выполнение в срок | | |||
| Выполнение с опозданием на 1 неделю и более | | ||||
| Точность выводов | Выводы носят конкретный характер | | |||
| Выводы носят формальный характер | | ||||
| ИТОГО максимальное количество баллов | | ||||
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
| Тип | Положение | Вид |
| DIP - 1 | Вкл ↑ |  |
| DIP - 2 | Выкл ↓ |
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
| Uвх ном, В | Uвх min, В | Uвх max, В | Uвых min, В | Uвых max, В |
| 220 | 176 | 264 | 198 | 233,2 |
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
| Uвх,В | Uном | Uboost BХ | Uоткл min | Ubuck ВХ | Uоткл max |
| 220 | 197 | 178 | 226 | 258 | |
| Цвет элементов схемы | зеленый | желтый | зеленый | желтый | зеленый |
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.
| Uвх | 220 | 210 | 200 | 197 | 190 | 180 | 178 | 170 |
| Uвых | 220 | 210 | 204 | 222 | 216 | 203 | 202 | 222 |
| | Номинальные значения | Через автотрансформатор | Через Аккумуляторы | |||||
Таблица 5 – Проверка ИБП на соответствие техническим требованиям при понижении напряжения.
| Uвх | 226 | 233 | 240 | 250 | 258 | 264 | 270 |
| Uвых | 200 | 209 | 213 | 222 | 220 | 219 | 220 |
| | Через Автотрансформатор | Через аккумуляторы | |||||
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