Для антиплагиата (1207203), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

Данное программное приложение предназначено для выполнения лабораторной работы «Исследование угольного регулятора напряжения» по дисциплине «Электроснабжение нетягового подвижного состава». За основу взят принцип работы угольного регулятора напряжения типа 64.01.18, принципиальная схема которого представлена на рисунке 1.14.

Рисунок 1.14 схема лабораторной установки «Угольный регулятор напряжения»

Описание конструкции и принцип работы установки, запрограммированно в самой программе (рисунок 1.15), что позволяет без использования дополнительной литературы ознакомиться и ее устройством.

Рисунок 1.15 Устройство и принцип действия установки

После изучения конструкции, появляется возможность студенту самому собрать принципиальную схему установки, без сбора, которой установка работать не будет. Для того, чтобы следить за прогрессом сборки, был установлен специальный индикатор, при достижении 100%, автоматически программа переходит непосредственно к запущенной установки.

Рисунок 1.16 Сборка принципиальной схемы установки

На языке программирования ObjectPascal программный код части сборки схемы выглядит следующим образом:

procedure drawing_explorer (); //CБОР СХЕМЫ и Прогресс сборки

var

address: integer;

begin

deactivation();

if point_1>point_2 then address:=point_2*100+point_1;

if point_2>point_1 then address:=point_1*100+point_2;

if point_1=point_2 then

begin

point_1:=0;

point_2:=0;

exit;

end;

case address of

110: begin

if form1.Image3.Visible then

else progress_drawing:=progress_drawing+100/16;

form1.Image3.Visible:=true;

end;

procedure TForm1.iLedRound23Click(Sender: TObject); //// Присваивание значений для поиска лампочек "Сборка схемы"

begin

iLedRound23.Active:=true;

if point_1=0 then point_1:=1

else

begin

point_2:=1;

drawing_explorer ();

end;

end;

Далее студент с помощью реостата, изменяет сопротивление угольного столба, опуская ползунок вниз. Данные с амперметра и вольтметра заносятся в таблицу.

2 МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

2.1 Исследование тиристорного регулятора напряжения

Цель работы. Изучить конструкцию и принцип действия тиристорного регулятора напряжения, снять основные характеристики регулятора, изучить методы настройки и регулировки.

2.1.1 Теоретические сведения

Конструктивно регулятор представляет собой электронный блок, закрытой металлическим кожухом. На блоке установлено гнездо штепсельного разъема типа РП10-II"3".

Регулятор содержит измерительный делитель напряжения, выпол­ненный на резисторах RI - R5, питающий делитель напряжения R8 - V2 - V3 - V 4, измерительный транзистор V1, спусковую схему на транзисторах V5, V6, исполнительную группу V10 - V 12

Начальное возбуждение генератора обеспечивается от фазы генератора и минусового полюса выпрямителя нагрузки по цепи через размыкающий контакт реле К9 и резистор R7 (установленный вне блока регулятора). Катушка реле К9 включена на напряжение, образованное выпрямителями V13, V14, V15 и минусовым полюсом выпрямителя нагрузки V1 – V3.

После достижения напряжения срабатывания реле К9 питание обмотки возбуждения генератора обеспечивается от фазы генератора и минусового полюса выпрямителя нагрузки через тиристор V10.

Пока напряжение генератора ниже уставки регулятора, напряжение на резисторах R3 - R5 ниже опорного напряжения цепи VЗ - V4, потенциал базы транзистора VI выше потенциала эмиттера, и транзистор V1 заперт. Через резистор R6 получает ток база транзистора V6. Благодаря нелинейности сопротивления диодов V7, V8 напряжение на них уже при небольшом коллекторном токе транзистора V6 достаточно для открывания транзистора V5, обеспечивающего дополнительную подпитку базы транзистора V6 через резистор R9 и диод V11.

Таким образом, транзисторы V5, V6 образуют чувствительную cпусковую схему. По цепи через резистор R8, диоды V2, У3, транзистор V6, диоды V7, V8, V9, управляющий электрод тиристора V10, обмотку возбуждения генератора протекает ток, вызывающий включение тиристора V10.

После включения тиристора цепь управляющего электрода за­пирается диодом V9, и транзисторы V5, V6 обесточиваются.

Транзистор V6 получает питание только в интервалах време­ни, соответствующих положительному анодному напряжению тиристора, благодаря чему обеспечивается синхронизация импульсов управления тиристора с его анодным напряжением.

В интервалах времени, когда на цепь тиристор-обмотка возбуждения генератора подается напряжение, равное прямому падению напряжения на силовом диоде V3, тиристор V10 выключается, и ток обмотки возбуждения замыкается по цепи через диод VI2.

После выключения диода V3 на тиристор и питающий делитель подается напряжение и, если транзистор V1 закрыт, обеспечивается повторное включение тиристора V10.

При повышении напряжения генератора выше уставки регулятора, транзистор V1 отпирается и обеспечивает запирание транзистора V6. Запирание транзистора V5 обеспечивается шунтировкой его эмиттер - базового перехода последовательно включенными резисторами R10, R11. Подача импульсов управления на тиристор V10 прекращается.

Регулирование напряжения обеспечивается благодаря чередованию двух описанных режимов работы тиристора, в одном из которых тиристор открыт, примерно, в течении 2/3 периода, а в другом - закрыт. При изменении соотношения указанных режимов среднее значение напряжения на обмотке возбуждения практически может изменяться от нуля до максимального значения.

Диод V2, включенный в цепь питающего делителя последовательно с диодом V3, позволяет предотвратить разряд сглаживающего конденсатора С1 через резистор R8.

Цепь обратной связи R12-С3 обеспечивает повышение частоты чередования режимов работы тиристора и исключает низкочастотные автоколебания напряжения генератора.

Конденсатор С4 служит для повышения помехоустойчивости спусковой схемы.

Для увеличения тока возбуждения применяется добавочная обмотка В1, B2 генератора, напряжение которой через диод V30 подается на тиристор V10.

Регулятор напряжения 2Б.231.7 может быть использован во всех ранее выпущенных системах ЭВ10.02.

Рисунок 2.1 – Схема тиристорного регулятора

2.1.2 Порядок выполнения работы

1. Изучить принцип работы тиристорного регулятора напряжения.

2. Запустить программу «Тиристорный регулятор»

3. Ознакомится с интерфейсом программы.

4. Нажать кнопку «Теория» в окне программы.

5. После ознакомления с теорией, нажать кнопку «Схема».

6. Подключить амперметр и два вольтметра в цепь тиристорного регулятора.

7. Нажать кнопку «Задание/График» и знакомится с краткой инструкцией.

8. С помощью вертикального ползунка, плавно увеличьте скорость движения от 0 до 5 км/ч. Для удобства установки скорости используйте колесико мыши. Величину текущей скорости наблюдайте в панели, установленной ниже ползунка регулирования.

9. Дождавшись рекомендуемой скорости, снять показания приборов и занести их в таблицу 2.1.

10. Продолжить увеличение скорости с шагом 5 км/ч до момента включения реле Р1 (красный индикатор сменится зеленым).

11. Продолжая увеличение скорости до 80км/ч, произвести снятие показаний приборов.

12. В окне «Задание/График» выбрать вкладку с графиком и ознакомится с зависимостью

13. Построить графики зависимостей

U_ген, U_воз, = f (S) (2.1)

1. Сделать выводы по выполненной работе.

Таблица 2.1 – Результаты измерений

2.1.3 Оформление отчета

В отчете должны быть представлены:

1. схема лабораторной установки;

2. таблица с результатами измерений;

3. графики зависимостей по пункту 13;

4. выводы по выполненной работе.

2.1.4 Контрольные вопросы

1. Как работает тиристор?

2. Как осуществляется изменение напряжения генератора?

3. Как можно изменить уставку регулятора напряжения?

2.2 Исследование статического преобразователя напряжения

Цель работы. Изучить принцип действия и конструкция статического преобразователя напряжения. Снять основные характеристики.

2.2.1 Конструкция и принцип работы преобразователя напряжения

Все основные потребители электроэнергии пассажирских вагонов ис­пользуют постоянный ток. В некоторых случаях в вагонах устанавливают потребители переменного тока. К ним, например, относятся аппаратура поездных радиопунктов, люминесцентные лампы. Переменный ток необ­ходим также и для питания электробритв и других устройств пассажиров. Для получения в вагонах пере­менного тока промышленной частоты используются преобразователи по­стоянного напряжения 50 В в переменное 220 В, частотой 50 Гц. Сущест­вует два основных типа преобразователей - электромашинные и статиче­ские.

Электромашинные преобразователи представляют собой двигатель постоянного тока и генератор переменного тока, смонтированные в одном корпусе. В зависимости от конструкции электромашинные преобразователи можно разделить на три основных типа: одноякорные, двухякорные и индукторные с вращающимися полюсами генератора. Одноякорные преобразователи имеют общую магнитную систему и общий якорь.

У двухякорных преобразователей двигатель и генератор имеют самостоятельную магнитную систему, а якорь имеет две раздельных обмотки постоянного и переменного тока. Преобразователи третьего типа имеют на роторе постоянные магниты или электромагниты.

Статические преобразователи изготовляются на основе полупро­водниковых приборов и позволяют получать переменный ток частотой до нескольких тысяч герц. Принцип работы полупроводниковых преобразова­телей (инверторов) удобно пояснить на примере упрощенной схемы (рис. 2.2).

Рисунок 2.2 – Упрощенная схема статического преобразователя

Первичная обмотка трансформатора Т_р раз­делена на две равных части и имеет вывод от средней точки. В цепи каждой половины обмотки находятся выключатели S₁ и S₂. На выводы А и В подается постоянное напряжение. Если замк­нуть выключатель S₁ при разомкнутом S₂, то ток пойдет через левую половину первичной обмот­ки, а если замкнуть S₂ при разомкнутом S₁, то ток пойдет через правую половину обмотки. Та­ким образом, поочередно размыкая и замыкая выключатели S₁ и S₂, мы меняем направление тока в частях первичной обмотки, то есть созда­ем в ней переменный ток. В результате, во вто­ричной обмотке трансформатора наводится пе­ременная эдс.

В реальных схемах вместо выключателей S₁ и S₂ устанавливаются полупроводниковые приборы - транзисторы или ти­ристоры, которые закрываются автоматически и открываются автоматиче­ски, то есть работают в ключевом режиме. На рисунке 2.3 показана работа транзистора.

Рисунок 2.3 – Работа транзистора в ключевом режиме

Ток через транзистор проходит лишь в том случае, если на базе Б относительно эмиттера Э будет некоторое отрицатель­ное напряжение. Если этого нет, то тран­зистор закрыт и ток через него не проте­кает. Подавая на базу транзистора им­пульсы различной полярности, можно управлять током коллектора К.

На рисунке 2.4 приведена одна из реаль­ных схем статических преобразователей.

Рисунок 2.4 – Схема статического преобразователя напряжения

Транзисторы V₁ и V₂ работают в ключе­вом режиме, открываясь и закрываясь поочередно, поэтому и по первичным об­моткам W₁ и W₂ ток протекает поочередно. Направление тока в этих об­мотках противоположное, следовательно, во вторичной обмотке W₅ наводится переменное напряжение. Обмотки W₃ и W₄ осуществляют обратную связь. В них также наводится переменное напряжение, во время положи­тельных полупериодов которого, транзисторы V₁ и V₂ поочередно закрыва­ются, а во время отрицательных - открываются. Цепочка RC служит для подачи на базы транзисторов начального отрицательного напряжения смещения, то есть для некоторого начального приоткрывания транзисто­ров. Из-за разброса параметров транзисторов один из них в начальный момент времени будет открыт раньше, чем другой, и схема начнет рабо­тать.

2.2.2 Порядок выполнения лабораторной работы

1. Изучить принцип работы статического преобразователя напряжения.

2. Ознакомится с программой «Инвертор».

3. Замкнуть выключатель S1, подав тем самым напряжение на вход преобразователя.

4. Плавно увеличивая напряжение, довести его до номинальной величины. Не включая ламповый реостат S2...S5 (т.е. в режиме холостого хода), записать показания всех приборов. Подключить осциллограф, нажав на соответствующую кнопку, и зарисовать осциллограмму напряжения U2.

5. Увеличивая нагрузку при помощи выключателей S2...S5, снять показа­ния приборов для еще для 3-х точек. Зарисовать осциллограмму напряжения на выходе преобразователя при полной нагрузке. При снятии характеристик поддерживать реостатом R₂ напряжение, равное номинальному.

6. Данные измерений занести в таблицу 2.3.

Таблица 2.2 – Паспортные характеристики преобразователя

Расчетные значения определяются по следующим формулам:

Характеристики

Список файлов ВКР