Файл: Электропитание и электроснабжение нетяговых потребителей.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.01.2024
Просмотров: 109
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТАФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования«Петербургский государственный университет путей сообщенияИмператора Александра I»(ФГБОУ ВО ПГУПС)Факультет «Автоматизация и интеллектуальные технологии»Кафедра «Электрическая связь»Специальность 23.05.05 Системы обеспечения движения поездовСпециализация Телекоммуникационные системы и сети железнодорожного транспортаЛабораторная работа№84по дисциплине «Электропитание и электроснабжение нетяговых потребителей»Выполнил:
Санкт-Петербург2023Оценочныйлист
Лабораторная работа №84ВВЕДЕНИЕЦель 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 5115Основными 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 5115Таблица 1-Технические данные ИБП5115Схема 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.
Таблица 2Вывод: Данное расположение переключателей указывает что пользователем ИБП установлено номинальное напряжение 220В (диапазон входного напряжения 198-233В)Включение ИБП и ПК, активизация программы испытания1) 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 данныхВывод: 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 ИБПВывод: 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 напряженияВывод: 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 ошибокПроверка работы звуковой сигнализации
| 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 |
| № 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 №84ВВЕДЕНИЕЦель 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 5115Основными 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 5115Таблица 1-Технические данные ИБП5115Схема 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
| Тип | Положение | Вид |
| DIP - 1 | Вкл ↑ |  |
| DIP - 2 | Выкл ↓ |
Полученные результаты
| Uвх ном, В | Uвх min, В | Uвх max, В | Uвых min, В | Uвых max, В |
| 220 | 176 | 264 | 198 | 233,2 |
| Uвх,В | Uном | Uboost BХ | Uоткл min | Ubuck ВХ | Uоткл max |
| 220 | 197 | 178 | 226 | 258 | |
| Цвет элементов схемы | зеленый | желтый | зеленый | желтый | 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 | |||||