приховати рекламу

Розробити лабораторний стенд для випробування пристроїв захисту суднових генераторів

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.


Нажми чтобы узнать.
скачати

Анотація
У даному дипломному проекті був розроблений лабораторний стенд для випробування пристроїв захисту суднових генераторів, а саме: пристрої розподілу потужності, пристрої включення резерву, пристрої струмового захисту, реле потужності РМ-53, реле зворотного струму РОТ-53, пристрої розвантаження генератора.
Була розроблена електрична принципова схема стенду на основі аналізу роботи пристроїв захисту. Розрахунок і вибір елементів проведено відповідно до принципової схемою.
Так само була розроблена конструкція стенда на основі найбільш зручного користування приладами при проведенні випробувань, складені алгоритми проведення випробувань.
У розділі "економічне обгрунтування проекту" розрахована вартість стенду, обгрунтована доцільність використання даного стенду в навчальному процесі.
У розділі "Безпека і екологічність проекту", проведений аналіз відповідності даного стенду критеріям екологічності та безпеки, дана інструкція з безпечної експлуатації стенда.

The summary
In the given degree project the laboratory stand for test of devices of protection of ship generators namely was developed: devices of distribution of capacity, device of inclusion of a reserve, device струмового of protection, relay of capacity RS-53, relay of a return current RRC-53, device of unloading of the generator.
The electrical basic circuit of the stand was developed on the basis of the analysis of work of devices of protection. The account and choice of elements is made according to the basic circuit.
As the design of the stand on a basis of the most convenient usage by devices was developed at realization of tests, the algorithms of realization of tests are made.
In section "an economic substantiation of the project" cost of the stand is designed, the expediency of use of the given stand in educational process is reasonable.
In section "Safety and ecology of the project", the analysis of conformity of the given stand to criteria ecology and safety is made, the instruction on safe operation of the stand is given.

Зміст
1. Обгрунтування дипломного проекту
1.1. Опис лабораторного стенду для випробування пристроїв захисту суднових генераторів
1.2. Опис і технічні дані пристроїв захисту суднових генераторів
1.3. Розробка функціональної схеми стенда
1.4. Розробка принципової електричної схеми стенда
2. Розрахунок і вибір електрообладнання стенду для випробування пристроїв захисту суднових генераторів
2.1. Вимоги правил Регістру до вибору електрообладнання
2.2. Розрахунок і вибір елементів блоку зміни напруги
2.3. Розрахунок і вибір елементів блоку зміни струму
2.4. Вибір блоку живлення U - 24 В
2.5. Розрахунок і вибір елементів релейно-индикационного блоку
2.6. Розрахунок і вибір елементів блоку індикації живлення стенду
2.7. Розрахунок надійності
2.8. Розробка конструкції стенду
2.9. Тепловий розрахунок
2.10. Інструкція з експлуатації
3. Розробка алгоритмів проведення випробувань пристроїв захисту суднових генераторів
3.1. Введення
3.2 Алгоритми проведення випробувань пристроїв захисту суднових генераторів
3.3.Заключеніе
4. Безпека і екологічність проекту
4.1. Введення
4.2. Аналіз на відповідність вимогам безпеки і екологічності
4.3. Вказівки для розробки вимог до проектованого об'єкту для підвищення нею стійкості
4.4. Захист від шкідливих, небезпечних і аварійних факторів
4.5. Забезпечення екологічної безпеки
4.6. Забезпечення підвищеної стійкості проектованого об'єкта
4.7. Відповідальність за порушення інструкції
4.8. Висновок
4.9. Список літератури
5. Економічне обгрунтування проекту
5.1. Введення
5.2. Визначення оптової ціни випробувального стенду
5.3. Висновок
6. Порядок контролю і приймання
6.1. Подача харчування
6.2. Проведення випробування стенду
6.3. Складання акта про приймання
7. Висновок
8. Список використаних джерел
9. Програми

1.1. Опис лабораторного стенду для випробування пристроїв захисту суднових генераторів
Створення судів транспортного і промислового флотів різних модифікацій з широкою електрифікацією технічних засобів призвело до створення ряду уніфікованих функціональних систем і засобів автоматизації електроенергетичних установок. Мова йде про системи і пристроях, призначених для розподілу реактивних і активних навантажень, програмування завантаження суднової електростанції, контролю і сигналізації. Впровадження новітніх засобів автоматизації тягне за собою необхідність у фахівцях, які мають обслуговувати ці кошти. Підготовкою фахівців експлуатаційників займається кафедра «Електрообладнання і автоматики суден». Тому необхідно підвищувати якість навчання студентів впровадженням навчальної програми, що включає в себе вивчення нових засобів автоматизації, розширити лабораторну базу кафедри. З цією метою і був розроблений лабораторний стенд для випробування пристроїв захисту суднових генераторів.
Стенд представляє з себе пристрій, що дозволяє імітувати різні режими роботи суднових генераторів при підвищенні, зниженні навантаження зникнення напруги і т.д.
На стенді є контрольно-вимірювальна апаратура, яка дозволяє контролювати струм навантаження, і напруга генератора і косинус кута між струмом і напругою генератора.
Зокрема, лабораторний стенд був розроблений для випробування УРГ - пристрої розвантаження генератора, УРМ - пристрої розподілу потужності, УТЗ - пристрої струмового захисту, РМ-53 - реле потужності, РОТ-53 - реле зворотного струму, УВР - пристрої включення резерву.
Стенд забезпечує пристрою необхідним для роботи харчуванням, дозволяє контролювати час спрацьовування пристроїв при появі позамежних параметрів генератора. Конструкція стенду (див. Складальне креслення) розроблена з умови найбільш зручного проведення випробування. У стенду є полиця, на яку можна встановити випробовувані прилади, клемники за допомогою яких можна під'єднати випробуваний прилад. Біля кожного елемента є пояснювальні таблички, що дозволяють легко орієнтувати в приладах.

1.2. Опис і технічні дані пристроїв захисту суднових генераторів

1.2.1 Пристрій розподілу активної потужності типу УРМ-35
Пристрій типу УРМ-35 призначено для автоматичного пропорційного розподілу активного навантаження між паралельно працюючими синхронними генераторами суднових електроенергетичних установок змінного струму частотою 50 Гц. Пристрій призначений для роботи в приміщеннях електростанцій. Використання пристрою УРМ-35 у складі електроенергетичної установки забезпечує в статистичних режимах точність розподілу активних навантажень між паралельно працюючими генераторами у межах 5% при зміні сумарного навантаження системи від 20 до 110% номінальної та зміну коефіцієнта потужності в межах від 1,0 до 0,7 .
Необхідною умовою застосування пристрою УРМ-35 є можливість паралельного переміщення швидкісних характеристик агрегату шляхом перебудови регуляторів частоти первинного двигуна з допомогою серводвигуна в межах від ± 10% номінального значення. Співвідношення потужностей паралельно працюючих генераторів при використанні пристроїв УРМ-35 не повинно бути більше ніж 1: 5. пристрій містить такі блоки: датчик активного струму УРМ-35Д, формувач імпульсів УРМ-35Ф, підсилювач УРМ-35У.
Блоки УРМ-35У мають п'ять модифікацій і призначені для роботи з наступними типами серводвигунів: УРМ-35У1 - з серводвигуном постійного струму послідовного збудження напругою 24В і струмом до 10А; УРМ-35У2 - з серводвигуном постійного струму послідовного збудження напругою 110В і струмом до 10А; УРМ-35У3 - з серводвигуном постійного струму незалежного збудження напругою 27В і струмом до 2, 5А; УРМ-35У4 - з серводвигуном постійного струму незалежного збудження напругою 110В і струмом до 2, 5А; УРМ-35У5 - з двофазними і трифазними асинхронними двигунами напругою 127в і струмом до 2, 5А.
Конструктивно функціональні блоки пристрої розміщені у двох корпусах. В одному корпусі (індекс УРМ-35Д) знаходиться датчик активного струму в іншому (індекс УРМ-35ФУ) - формувач і підсилювач. Функціональний блок - підсилювач - виконаний змінним, що дозволяє застосовувати той чи інший тип підсилювача в залежності від типу прийнятого серводвигуна.
Кількість датчиків і підсилювачів, а також типи підсилювачів визначаються складом устаткування, схемою генерування та розподілу електроенергії суднової установки.
Датчик підключається до генератора через типовий вимірювальний трифазний трансформатор напруги з вторинною напругою 1127В, частотою 50 Гц і через типовий вимірювальний трансформатор струм з номінальним вторинним струмом 5А.
Харчування підсилювачів і перетворювача здійснюється від мережі однофазного змінного струму напругою 127в, частотою 50Гц.
На рис. 1.1 представлена ​​функціональна схема пристрою УРМ-35 для системи, що складається з двох генераторів з впливом тільки на один серводвигун. Виходи датчиків з'єднані з диференціальної схемою, в яку включений вхід формувача. Формувач імпульсів зібраний за схемою двотактного широтно-імпульсного модулятора і разом з датчиком активного струму повністю визначає статистичні і динамічні характеристики всього пристрою УРМ-35. тому для одержання необхідних характеристик він повинен мати певну крутизну і досить високу лінійність перехідної характеристики.
Частота проходження імпульсів знаходиться в межах від 0,2 до 0,4 Гц; імпульс найменшою тривалості, відповідний найбільшому входить напрузі, не перевищує величини, яка визначається за формулою t max = 1 / (2f H).
Сигнал диференціальної ланцюга, що обумовлюються різницею активних навантажень ΔР генераторів, надходить на входи напівпровідникових реле «більше», «менше» КБ і КМ. На ці ж входи реле подається «замикаючий» напруга від генератора пилкоподібної напруги ДПН.
При різниці активних навантажень на генераторах, що перевищує 5%, на входи реле КБ і КМ крім пилкоподібної напруги з генератора ДПН надійде постійний сигнал з диференціальної ланцюга датчиків, достатній для спрацьовування одного з реле в залежності від полярного сигналу диференціальної ланцюга в момент зменшення пилкоподібної напруги. Цей сигнал посилюється спочатку підсилювачем УМ або УБ, а потім вихідним підсилювачем ВУБ або ВУМ. З вихідного підсилювача імпульсна напруга надходить на серводвигун генераторного агрегату, впливаючи на первинний двигун генератора таким чином, щоб активні навантаження генераторів вирівнювалися. При рівності навантажень генераторів струм у диференціальної ланцюга зменшиться до нуля і формувач припинить видавати імпульси напруги. Тривалість імпульсів залежить від величини неузгодженості навантажень. На рис. 1.2. наведена схема включення пристрою УРМ-35 для електростанції з трьома генераторами. На шини кожного генератора встановлюється датчик активного струму. Виходи датчиків з'єднуються з диференціальної схемою. Комутація диференціальної ланцюга для випадку паралельної роботи двох або більше генераторів проводиться контактами автоматів генераторів. Так як виходи датчиків з'єднані між собою зустрічно, то при рівності навантажень на генераторах напруга на входах блоків УРМ-35ФУ дорівнює нулю і напруга на їх виходах теж дорівнює нулю. При нерівності навантажень генераторів датчики дають різний за величиною вихідний сигнал, що обумовлює на входах блоків УРМ-35ФУ напругу. На виходах останніх з'являється сигнал, що подається на серводвигуни, які впливають на регулятори первинних двигунів таким чином, що вирівнює навантаження на паралельно працюючих генераторах.
Датчик активного струму. Цей датчик є вектормерное пристрій, що дозволяє отримати на виході сигнал, пропорційний активної потужності генератора.
Основними елементами датчика є (рис. 1.4): тороїдальний трансформатор напруги TV, тороїдальний узгоджувальний трансформатор TLI, тороїдальні проміжні трансформатори TL2, TL3, випрямні мости, баластні опору.
Трансформатор TV, з'єднаний за схемою (рис. 1.3, а), дозволяє отримати у вторинних обмотках напруги, орієнтовані, як показано на рис. 1.4, б.
У режимі холостого ходу генератора, коли струм навантаження дорівнює нулю, напруги на вторинних обмотках трансформатора TV рівні та додані до первинних обмотках однакових трансформаторів TL2 і TL3 (див. рис. 1.3). при цьому сигнал на виході датчика дорівнює нулю
При активному навантаженні генератора у відповідність з рис. 1.5, а напруга U R 2 на резисторі R2, що надходить з вторинної обмотки трансформатора TL1, збігається з напругою U 1, однією вторинної обмотки трансформатора TV і знаходиться в протифазі з напругою U 2 інший. У результаті на первинній обмотці одного трансформатора напруга збільшується, а на первинній обмотці іншого зменшується. При чисто реактивної навантаженні генератора (рис. 1.5, б) напруга U R 2 зрушено щодо напруг U 1 і U 2 вторинних обмоток трансформатора TL2 і TL3 на 90 0.
Напруга U TL 2 U TL 3 виявляються рівними і вихід датчика в цьому випадку дорівнює нулю. Таким чином, датчик, підключений до шин генератора трифазного струму частотою 50 Гц, буде мати на виході сигнал постійної напруги, пропорційний активному навантаженні генератора.
Формувач імпульсів УРМ-35Ф. Формувач являє собою напівпровідниковий пристрій, що перетворює сигнал постійного струму в імпульсний, до мінливих длительностями імпульсу і паузи в залежності від величини вхідного сигналу. Він зібраний за схемою двотактного широтно-імпульсного модулятора і розділяється на дві однакові частини, аналогічні за своєю побудовою (рис. 1.5).
До складу елементів формування вихідного імпульсу входять: несиметричний тригер на транзисторах VTI, VT3, (VT2, VT4), еммітерний повторювач на транзисторі VT5 (VT6), стабілітрон VT7 (VT8), тріодних тиристор VS11 (VS12), випрямний міст VD14 ... VD17 ( VD18 ... VD21). При надходженні на вхід формувача сигналу негативної полярності, більшого, ніж рівень спрацьовування тригера, останній спрацьовує і через еммітерний повторювач видається сигнал на управляючий електрод тиристора VS11 (VS12). Тиристор відкривається, замикає вихідний ланцюг формувача і на підсилювач надходить керуючий сигнал напругою 25В, частотою 50 Гц.
Генератор пилкоподібної напруги побудований на основі симетричного тригера на транзисторах VT9, VT10. При подачі живлення один з транзисторів тригера переходить у режим насичення, а інший - у режим відсічки. У момент, коли напруга на конденсаторі С9 досягає напруги пробою стабілітрон VD10 пробивається і на базу транзистора VT9 надходить імпульс негативної полярності. Тригер VT9, VT10 спрацьовує, VT9 переходить у режим насичення, VT10 - у режим відсічки. Конденсатор С9 миттєво розряджається через відкрився транзистор VT9, а конденсатор С10 починає заряджатися й за аналогічною схемою після пробою стабілітрона VD13 тригер переходить в початковий стан.
При одній полярності вхідного сигналу до бази одного з тригерів прикладається мінус, а до базі іншого - плюс, а при іншій полярності знаки змінюються.
Спрацювання того чи іншого тригера, а отже і поява сигналу на виході формувача, буде визначатися сумарною дією на вхід тригерів напруги вхідного сигналу з диференціальної ланцюга і пилоподібного напруги.
У залежності від величини вхідного сигналу співвідношення між тривалістю імпульсу і паузою вихідного сигналу формувача змінюється. Тривалість імпульсу регулюється резистором R * 29, а тривалість паузи формувачем R * 24.
Підсилювач УРМ-35У. Схема кожного підсилювача УРМ-35У1, УРМ-35У2, УРМ-35У3, УРМ-35У4, УРМ-35У5 (рис. 1.6, 1.6) включає в себе два перемикаються плеча на тиристорах з трансформаторами, випрямлячами, конденсаторами і резисторами. Підсилювач призначений для підсилення сигналів, що надходять на його вхід від формувача.
При відсутності вхідного сигналу на обох входах підсилювача тиристори закриті і напруга на виході схеми дорівнює нулю. При подачі імпульсу на один з входів підсилювача вентилі одного плеча відкриваються і підсилювач видає імпульс на виході. Переключення імпульсу на інший вхід викликає зміна полярності або фази вихідного імпульсу.
Тиристори зашунтовані резисторами для вирівнювання напруги на них і діодами для захисту від перенапруги, обумовленого наявністю проти ЕРС якоря серводвигуна.
Харчування схеми здійснюється двухполупериодного випрямлення напругою без згладжування пульсацій.
1.2.2. Пристрій автоматичного включення резерву типу НВР
4.4.2.13. Використані промивні рідини повинні збиратися в спеціальні ємності й не повинні зливатися в раковини і стічну каналізацію загального призначення.
4.4.3. Вказівки до безпечної експлуатації
4.4.3.1 До експлуатації випробувального стенду допускаються люди, які пройшли відповідну підготовку, інструктаж і вивчили даний технічний опис та інструкцію з експлуатації.
4.4.3.2. При роботі повинні бути закриті передні і задні двері стенду.
4.4.3.3. Забороняється дотику до струмоведучих частин стенду. Майданчик перед лицьової і прохід ззаду стенду повинні мати перевірений ізоляційний покрив (гумові килимки і т.д.).
4.4.3.4. Необхідний періодичний контроль стану заземлення стенду і його окремих елементів.
4.4.3.5. Профілактичні огляди стенду і догляд необхідно проводити тільки при знятій напрузі.
4.4.3.6. Поблизу стенду забороняється зберігати і виконувати роботи з горючими, легко займистими, пилоподібних, вибухонебезпечними та отруйними речовинами.
4.4.3.7. Категорично забороняється від'єднувати і приєднувати випробовувані прилади до живильних клем стенду за наявності напруги на стенді.
4.4.3.8. Забороняється проводити випробування при несправних контрольно-вимірювальних приладів стенду, шунтувати запобіжники.
4.4.3.9. Для зниження пожежної небезпеки кабельних електропроводок необхідно здійснити зручну прокладку кабелів, яка буде сприяти швидкій локалізації вогнища пожежі. Може бути застосована просочення кабельних покривів після укладання кабелів на кронштейни цементним молоком, змішаним з 5% біхромату калію. слід, по можливості, скоротити число кабелів в пучку при вертикальній прокладці. При виникненні пожежі слід вимкнути живлення установки, якщо це можливо, і гасити за допомогою вуглекислого вогнегасника.
4.4.3.10. Підготовка до роботи.
4.4.3.10.1. Випробувальний стенд повинен піддаватися періодичним оглядам. При огляді необхідно переконатися, що
а) у стенді відсутні сторонні предмети,
б) всі деталі справні і не забруднені,
в) окремі провідники своїми кабельними наконечниками не стосуються один одного і корпусу стенду,
г) розташування провідників не перешкоджає руху рухомих елементів апаратів,
д) відсутній ослаблення кріплення окремих елементів,
4.4.3.10.2. До подачі напруги на стенд
а) здійснювати огляд у відповідність до пункту 2.1.
б) переконатися, що всі вимикачі відключені,
в) заміряти величину опору ізоляції. Після цього можна подати напругу на стенд від трифазної мережі змінного напруги.
г) підключити випробовувані прилади.
4.4.3.11. Обслуговування під час роботи.
4.4.3.11.1. Лаборант лабораторії суднової електростанції зобов'язаний:
а) проводити включення і відключення вимикачів,
б) стежити за тим, щоб студенти проводили випробування у відповідність з алгоритмами випробування приладів,
в) при виявленні запах диму або іскріння негайно вимкнути живлення стенда і усунути причину його появи,
г) усунути несправності при їх виникненні,
д) стежити за тим, щоб студенти виконували правила інструкції з експлуатації,
е) випробовувані прилади повинні встановлюватися тільки на полиці стенду, і підключатися тільки передбаченими кабелями.
ж) про стан системи не можна судити по положенню рукояток автоматичних вимикачів, про наявність живлення на стенді та його елементах можна судити контрольно вимірювальної апаратури.
з) при тимчасовому припиненні роботи, перемиканнях в схемах і монтажних роботах, установка повинна бути відключена від джерела живлення і на рубильнику вивішений плакат «НЕ ВКЛЮЧАТИ, ПРАЦЮЮТЬ ЛЮДИ!»
и) не залишати без нагляду працюючу установку.
4.4.3.11.2. Студентам при проведенні робіт:
а) не торкатися до частин електричної установки, які знаходяться під напругою.
б) не виробляти перемикання в схемах, що знаходяться під напругою.
в) не користуватися приладами, якщо в них відмічено іскріння або замикання під корпусом.
г) у разі ураження електричним струмом негайно вимкнути відповідний вимикач для звільнення потерпілого від електричного струму.
д) стежити за показаннями вимірювальних приладів і відповідно на них реагувати.
е) про всі зауваження і несправності і ненормальною роботі установки негайно повідомити лаборанту і зробити відповідні записи в журналі експлуатації приладів установки.
4.4.3.12. Дії персоналу при пожежі
а) викликати пожежну охорону
б) повідомити про пожежу адміністрації.
в) направити для зустрічі пожежних підрозділів особу, яка добре знає розташування під'їзних шляхів та вододжерел.
г) організувати гасіння первинними засобами пожежогасіння.
д) вжити заходів щодо створення безпечних умов роботи для персоналу і пожежних підрозділів з гасіння пожежі (підготувати заземлюючі пристрої для пожежних стволів, піногенераторів, пожежних машин, а також діелектричні болти і рукавички), перевірити якість заземлення.
е) провести необхідні операції з можливого відключення електроустаткування і кабелів у зоні впливу пожежі.
4.4.3.13. Надання першої допомоги при ураженні електричним струмом [14, 15.]
Опір тіла людини в залежності від умови, в яких він знаходиться, має різне значення. При найбільш несприятливих умовах опір струму може знизитися до 1000 Ом. Небезпечним для життя людини вважається змінний струм (при частоті 50-60 Гц) 0,1 А і постійний струм 0,05 А. При контакті людини з електричною мережею опір його тіла спочатку велика і через тіло проходить малий струм, але він викликає судоми м'язів . Якщо людина в перші секунди не зумів звільнитися від дії струму, опір його тіла починає різко знижуватися, що проходить струм зростає і це призводить до зупинки серця і припинення дихання людини. Мережа, під дію струму якої потрапила людина, необхідно відключити, прийнявши запобіжні заходи і надати першу допомогу потерпілому.
Перша допомога потерпілим від електричного тока.Прі наданні першої допомоги потерпілому необхідно пам'ятати, що успіх залежить від швидкості дії, винахідливості й уміння особи, надає допомогу.
Перш за все, необхідно швидко відключити ту частину установки, якої стосується потерпілий, убезпечивши можливе падіння потерпілого. Якщо швидко відключити установку не можна, треба відірвати потерпілого від струмоведучих частин.
Для відділення потерпілого від струмоведучих частин на низькому напрузі можна скористатися сухим одягом, сухий дошкою або іншим сухим непроводнікамі. Можна взятися за одяг потерпілого, якщо вона суха і відстає від тіла. Можна перерубати дроти кожен окремо сокирою із сухою дерев'яною ручкою.
Якщо потерпілий у свідомості, його потрібно направити до лікаря для надання першої допомоги. Якщо потерпілий знаходиться у непритомному стані, але робота серця і дихання не порушена, то його треба укласти, розстебнути що стискує подих одяг, створити приплив свіжого повітря, давати нюхати нашатирний спирт, розтирати і зігрівати тіло до приходу лікаря.
Якщо потерпілий рідко і судорожно дихає або зовсім відсутні ознаки життя (немає дихання, пульсу), то в наявності електричний удар. Цей стан уявної смерті нерідко приймається за дійсну смерть. Необхідно негайно приступити до оживлення потерпілого тут же, на місці, шляхом виробництва штучного дихання і робити його безперервно до прибуття лікаря або до появи трупних плям.
Коли потерпілий почне дихати самостійно, продовжувати штучне дихання шкідливо. Але якщо дихання знову почне слабшати або припинятися, то слід негайно відновити штучне дихання.
Два способи виробництва штучного дихання.
Перший спосіб - штучне дихання виробляє одна людина. Покласти потерпілого на живіт, головою на одну зігнуту руку. Інша рука витягнута вперед. Розкрити і очистити (від слизу) рот, витягнути мову, але тримати його не потрібно. Встати на коліна над потерпілим як би верхом, обличчям до його голові так, щоб стегна постраждалого були між колінами надає допомогу. Покласти долоні на спину потерпілого, на нижні ребра, охопивши їх з боків складеними пальцями. Вважаючи «раз», «два» і «три», поступово нахиляти своє тіло вперед так, щоб вагою свого тіла навалюватися на свої витягнуті руки і таким чином натискати на нижні ребра постраждалого (видих). Не знімаючи рук зі спини постраждалого, відкинути назад (вдих). Злічивши «чотири», «п'ять», «шість», знову поступово навалюватися вагою свого тіла на витягнуті руки, вважаючи «раз», «два», «три» і т. д. Натискання потрібно робити не поспішаючи, рівномірно, 12 - 15 разів на хвилину. При переломі ребер і при опіках спини цей спосіб не застосовується.
Другий спосіб - штучне дихання роблять два або три людини. Покласти потерпілого на спину, підстеливши що-небудь тепле і підклавши під лопатки пакунок одягу, щоб голова трохи закинулася тому. Розкрити і очистити рот. Витягнути і утримувати мову, злегка підтягуючи його до підборіддя. Встати на коліна над головою постраждалого, захопити його руки біля ліктя і, вважаючи «раз», «два» і «три», підняти руки постраждалого і закинути їх за голову (вдих). Вважаючи «чотири», «п'ять», «шість», притиснути руки до боків (видих) і т. д. За наявності двох помічників штучне дихання роблять двоє, кожний за одну руку, погоджуючи свої дії з рахунком, третій утримує витягнутий язик. При переломі руки чи ключиці другий спосіб не застосовується.
При правильно виконуваному штучному диханні чується звук (як би стогін) "від проходження повітря через дихальні шляхи потерпілого. Відсутність звуку вказує на те, що мова запал і заважає проходженню повітря.
В останні роки поширений простої спосіб штучного дихання, так званий «з рота в рот», що забезпечує надходження в легені повітря до 1 л і більше. При цьому, перш за все необхідно забезпечити ураженому вільну прохідність верхніх дихальних шляхів. Потім, якщо немає спеціальної трубочки, на рот потерпілого кладуть хустку і починають вдувати повітря з рота в рот. При цьому необхідно стежити за тим, щоб в легені потерпілого потрапляло, можливо, більше повітря. Видих відбувається самостійно, в результаті спадання грудної клітини. Частота дихання не повинна перевищувати 12-16 разів / хв.
4.4.4 Відключення стенду
Для відключення стенду слід:
а) відключити вимикачі блоку харчування, зміни напруги і струму,
б) відключити живлення стенду,
в) від'єднати випробовувані прилади,
г) прибрати прилади і з'єднують кабелі з полиці стенду.
4.4.5. Технічне обслуговування
4.4.5.1. Крім загального огляду, як це описано вище, необхідно перевірити стан ізоляції стенду.
4.4.5.2. Постійно повинні вживати заходів для того, щоб утримувати всі елементи сухими, запобігати появі крапель вологи на дріботячи стенду. Необхідно стежити за справним станом захисних заземлень.
4.4.5.3. Стенд повинен утримуватися в чистоті. При заміні елементів стенда необхідно оберігати від забруднення і механічних пошкоджень струмоведучі частини і контактні з'єднання.
4.4.5.4. Огляди та ремонти можна робити тільки після зняття напруги з усіх елементів стенду. Якщо якому-небудь елементу стенду необхідний ремонт у майстерні чи заміну, він може бути демонтований.
4.4.5.5. Догляд за вимірювальними приладами, пристроями автоматики, селективними і установчими вимикачами, універсальними перемикачами, трансформаторами напруги та іншими апаратами виконувати відповідно до вказівок відповідних інструкцій на даний апарат або пристрій.
4.4.5.6. По догляду за шинами, проводами, сигнальними лампами і запобіжниками керуватися наступним:
а) догляд за шинами і дротами.
Необхідно стежити за станом шин і проводів. При виявленні надмірних місцевих нагрівів необхідно перевірити затягування гайок болтових з'єднань. Якщо це не усуне нагрів, струму слід на місці нагріву роз'єднати шини або проводу, добре витерти контактні поверхні дрантям, змоченої спиртом і залудити їх. При необхідності напять нові наконечники.
б) догляд за запобіжниками.
Не рекомендується користуватися запобіжниками в якості роз'єднувачів. Для перезарядження власників необхідно користуватися виключно штатними запобіжниками. Категорично забороняється заміна запобіжників мідним дротом або стрічкою.
Після перегорання запобіжника необхідно встановити причину, що викликала перегорання запобіжника і тільки після її усунення вставити новий запобіжник в утримувач.
в) догляд за сигнальними лампами.
Необхідно періодично контролювати стан сигнальних ламп. Перегоріла лампу і розбиту арматуру замінити новими із запасу. Після заміни лампи, знімну частину арматури установити на місце і закріпити її.
4.4.5.7. Перевірку ізоляції стенду перед включенням в роботу і після тривалої стоянки необхідно робити разом з приєднаною зовнішньої схемою. Для цього необхідно включити всі вимикачі, напруга при цьому на стенді повинно бути відсутнім. Потім перевірити, чи немає на поверхні ізоляції стенду водяних плівок, що утворилися внаслідок конденсації водяної пари. Такі плівки потрібно видаляти, протираючи ізоляцію сухий бавовняною тканиною.
Після цього можна вимірювати опір ізоляції. Вимірювання опору ізоляції необхідно проводити 500-вольта мегомметром. Опір ізоляції при цьому має бути не менше 0, 25 мегом.
4.4.5.8. У разі отримання низької ізоляції стенду при спільному вимірі необхідно вимірювання опору ізоляції щита робити окремо від зовнішньої схеми.
У цьому випадку, якщо виявиться низькою ізоляція стенду, струму його необхідно сушити.
4.4.5.9. Сушіння щита проводиться нагрітим повітрям, який вводиться в стенд знизу.
Повітря нагрівається до температури 80-85 С, за допомогою реостата або освітлювальних ламп. Якщо сушінням не вдається довести опір ізоляції стенду до норми, необхідно перевірити ізоляцію кожної окремої ділянки електричного кола.
4.4.5.10. Після виявлення ділянки або деталі з пошкодженою ізоляцією необхідно усунути ефект або замінити деталь запасний, якщо неможливо її відремонтувати.
4.5. Забезпечення екологічної безпеки
У цілому проектована установка є екологічно чистою, і для неї не пред'являються особливі вимоги щодо екологічності. Проте, всі відходи, що утворюються в процесі монтажу, ремонту та експлуатації системи необхідно складати в спеціальні контейнери. Поряд з установкою необхідно встановити два контейнери для відходів: відкритий і закритий. Всі відходи з контейнерів у міру накопичення повинні здаватися на переробку та утилізацію.
4.6. Забезпечення підвищеної стійкості проектованого об'єкта
При прориві теплотрас можливе попадання води або пари на стенд і всередину його. Тому стенд не має кріплення з підлогою, і при виникненні цього чинника стенд потрібно винести з аудиторії або в місце аудиторії недоступному для води і пари, від'єднавши попередньо силову шину живлення при знятій напрузі.
Для роботи зі стендом освітлення не достатньо, тому встановимо додатково світильник ОДР з двома лампами над стендом, як показано на рис. 4.3
Розрахуємо освітлення в самій віддаленій точці А (рис 4.2).
Знаходження сили світла:

з рис. 2.23 [Л 1]
св
Освітленість горизонтальна:

лм
Вертикальна освітленість

З проведеного розрахунку видно, що освітленість в т.А дорівнює 373 лм. Освітленість нормована повинна бути 300 лм. Значить, освітленості достатньо.
4.7. Відповідальність за порушення інструкції
Особи, винні у порушенні інструкції безпечного обслуговування експериментальної установки, несуть дисциплінарну відповідальність. А якщо результат порушення інструкції був важким, то настає кримінальна відповідальність.

4.8. Висновок
У цьому розділі наведено аналіз розроблюваної установки з точки зору безпеки і екологічності. Дана установка є екологічно безпечною. Шум і вібрація, вироблена установкою під час роботи, позначаються в незначній мірі, з-за її малої потужності.
У розділі також представлені інструкції з безпеки обслуговування електрообладнання стенду, покликані знизити електротравматизму. Рекомендується проводити попередній огляд стенду при кожному його запуску, що дозволить попередити аварійні ситуації. Здійснювати періодичний контроль опору ізоляції.
Застосування розроблених в розділі захисних рішень дозволяє знизити в проектованому стенді.
Розрахункова величина зниження рівня небезпеки визначається за виразом:

ΔL - зниження рівня небезпеки від ВОЕАФ в проектованому об'єкті.
n - число ВОЕАФ враховані в проектованому об'єкті до виконання розділу.
h - число ВОЕАФ враховані у розділі.
t - час їх дії на персонал.
Аварійні фактори: враховані до виконання розділу:
- Зашита від коротких замикань,
- Захисне заземлення,
- Захист від перевантаження.
Після виконання розділу
- Інструктаж експлуатаційників,
- Захист від пожеж,
- Захист від прориву теплотраси,
- Захист від ураження електричним струмом,
- Захисні дії при монтажі,
- Утилізація відходів,
- Освітленість.


4.9. Список літератури
1. Крепак О.Ф. Судова світлотехніка. Підручник. Л., «Суднобудування», 1971, стор.176-179.
2. В. В. Мєшков. Освітлювальні установкі.М. - Л, Госенергоіздат, 1972 р.
3. О. Є. Вершінінін. Монтаж радіо-електронної апаратури і приладів, стор 22-23.
4. П. П. Селіванов. Ремонт і монтаж суднового електрообладнання. Вид-во транспорт 1982, стор.186-187.
5. Довідник електрика (під ред.П.Ф.Шкарбанова). Саратовське книжкове видавництво 1963 р, стр.452-453.
6.Отчет за виробничою плавальної практиці за 4 курс. Виконав: студент ДАЕ-42 Кузнєцов Е.А.
7. Методичні вказівки для виконання розділу «Безпека і екологічність проекту» в дипломних проектах студентів спеціальності 240600 «Експлуатація електрообладнання і автономності судів» під. Ред. К.т.н., доц. Соколовін В.М. АГТУ 1999
8. Правила класифікації і споруди морських судів Морський регістр судноплавства Санкт-Петербург, 1999 р.
9. Гордон Г.Ю., Вайнштейн Л.І. Електротравматизму і його попередження. М: Вища школа, 1986.-256 с.: Іл
10. Смілков Г.І., Кашолкін Б.І., Поедінцев І.Ф. Довідник з пожежної безпеки електроустановок та електронагрівальних приладів. М., Стройиздат, 1977. 192 с.
11. Кашолкін Б.І., Мешалкин Є.А. Гасіння пожеж в електроустановках. - М.: Вища школа, 1985. - 112с. мул. - (Бібліотека електромонтера; Вип. 571)
12. Основи електробезпеки. - 5-е вид., Перераб і доп. - Л.: Вища школа. Ленінград.отд-ня, 1991.-480 с.: Іл.

5.1. Введення
У лабораторії "Суднових електростанцій кафедри« Експлуатація електрообладнання і автоматики суден »буде встановлено лабораторний стенд для випробування пристроїв захисту суднових генераторів.
Використання даного стенду в навчальному процесі дає перевагу проводити випробування пристроїв захисту не використовуючи реальні суднові об'єкти. Габаритні розміри стенду набагато менше, ніж розміри генератора і суднових мереж, і при його використанні потрібна менше енерговитрати на проведення експерименту. Так само знижуються витрати на ремонт і обслуговування устаткування.
Оцінити економічний розрахунок досить важко, так як лабораторний стенд буде використовуватися тільки у навчальних цілях, для проведення студентами лабораторних робіт. З використанням цього стенду надається можливість детального вивчення процесів протікають в суднових пристроях захисту генераторів. В установці передбачений пристрій, що імітує перевантаження, зниження напруги і скачки струмів. За допомогою цього пристрою, можна буде моделювати умови, при яких робота реальних генераторів була б неможлива, з-за високого ступеня ймовірності виходу їх з ладу та пов'язаних з цим великих витрат на ремонт. На основі даних отриманих при проведенні експериментів на даному стенді можна судити про працездатність і правильності функціонування випробуваного пристрою захисту.
Студенти при проведенні лабораторних робіт вивчають ці пристрої захисту більш докладно, і мають можливість наочно спостерігати принципи роботи даного пристрою. Таким чином, студентами виходять більш підвищені знання, і відбувається підготовка більш кваліфікованих фахівців.

Таблиця 5.1.
Кількість
Ціна 1 шт., Руб.
Вартість на 1 систему
Механічна частина
Листове залізо 2 мм
2,5
150
375
Профіль прямокутний 25х25 сталевий
8
105
840
Вказівні таблички
300
Гвинт М2х20 з гайкою і шайбою
50
0,5
25
Гвинт М5х100 з гайкою
20
2,5
50
Полиця дерев'яна 1,5 х0, 8х0, 04
1
80
80
Електрична частина
Латрі лабораторний
3
400
1200
Трансформатор напруги 220/127 ОСМ 0,25-74 ОМ5
3
250
750
Трансформатор напруги
ОСМ 0,1-74 ОМ5
1
150
150
Автоматичний вимикач АК 63 ЗП
3
160
480
Амперметр Е378
1
120
Вольтметр М330
2
120
Ватметрів 335
1
120
Перемикачі ПМФ90
На 2 положення 1П
На 2 положення 3П
На 3 положення 1П
На 14 положень 1П
На 2 положення 2П
2
2
3
1
2
15
40
20
110
30
30
80
40
110
60
Реле РП-24
4
30
120
Кабель
10
18
180
Провід
29
2
58
Запобіжник
8
1
8
Резистор постійний
22
1
22
Змінний СП
1
15
15
Світлодіоди АЛ 112
12
2,5
30
Конденсатор К50
3
8
24
Кнопка
1
3
3
Транзистор КТ 203
1
2
2
Транзистор КТ 817
1
4
4
Транзистор До 819 з резистором
1
40
40
Діод КД 203 Б
6
8
48
Діод КД 203 А
13
4
52
Клемник 1-хзажімний
30
3
90
Клемник 4-х затискний
1
15
15
Таймер
3
50
150
Текстоліт 250х200
1
50
50
Припій
1
3
3
Світильник ОДР
5.2. Визначення оптової ціни випробувального стенду
Оптова ціна стенду визначається за виразом [Л]:
Ц опт = С про + З тр + З виг + П,
де С про - витрати на придбання обладнання, комплектуючих виробів, матеріалів
З виг - витрати, пов'язані з виготовленням, монтажем установки (обладнання)
П - прибуток
Витрати на придбання обладнання З про складають 6136 руб.
Дані щодо вартості комплектуючих елементів взяті з інформаційного бюлетеня за останній квартал 2002 р., і наведені в таблиці 1.
Витрати з доставки обладнання, виробів, деталей (С тр) можна визначити за нормативом транспортних витрат по підприємству або розрахувати за кошторисом, виходячи з дальності доставки, виду транспорту, кількості супроводжуючих вантажу, витрат на відрядження.
Орієнтовно вони можуть бути прийняті 10% від вартості обладнання і складають З тр = 6136 0,1 = 613 руб.
У витрати, пов'язані з виготовленням виробів (С виг) згідно з [Л] входять такі витрати:
- Заробітна плата З з,
- Відрахування на соціальне страхування З ЗСС,
- Витрати на утримання та експлуатацію устаткування (С об),
- Загальновиробничі витрати З общепроизв,
- Загальногосподарські витрати З общехоз,
З виг = С З + З ЗСС + З тр + З про + С общепроизв + С общехоз + С ЗПР
З з = (Окладч24ч7) Т Z
Де Z - кількість людей, які приймають участь в складанні. У монтажі механічної частини приймають участь один зварювальник з окладом 800 руб., Слюсар з окладом 1000 руб. У монтажі електричної частини приймають участь два електрика з окладом 1000 руб. Монтаж механічної частини здійснюється протягом часу Т = 8 годин, електричної частини Т = 50 годин.
З з = (800ч24ч7) 8 1 + (1000ч24ч7) 8 1 + (1000ч24ч7) 50 2 = 85,7 + 595,2 = 680,9 руб.
Премія за виконання роботи якісно і в строк (С ЗПР) визначається у відсотках від основної заробітної плати (С Зосн). Норматив преміальних виплат не перевищує 50%. Додаткова заробітна платаЗдоп) розраховується у відповідність до чинного на підприємстві нормативом (Н з додатково) від основної заробітної плати включаючи премію.
,
де Н Здоп = 20%

Відрахування на соціальне страхування у позабюджетні фонди становлять: 35,6%.
З ЗСС = (С Зосн + С ЗПР + С Здоп) 0,356
З ЗСС = (680,9 +340,45 +204,27) 0,356 = 436,32 руб.
До статті «Витрати на утримання устаткування» (З об) входять витрати на утримання, амортизацію, ремонт обладнання, знос інструментів, заробітна плата робітників, які обслуговують обладнання.
Розмір цих витрат визначається за встановленими на підприємстві нормативами (Н об) від суми основної заробітної плати (С Зосн)
З об = З Зосн * Н про
З об = 680,9 * 0,20 = 136,2
У статті «Загальновиробничі витрати» відображаються з обслуговування цехів і управління ними. Розмір їх також встановлюється відповідно до діючих на підприємстві нормативами (Н загальнопр) від суми основної заробітної плати (С Зосн).
З цех = С Зосн Н загальнопр
З цех = 680,9 1,5 = 1021,35
До статті «Загальногосподарські витрати» відносяться витрати, пов'язані з управлінням підприємства, організацією, виробництва в цілому. Ці витрати також як «утримання обладнання» і «загальновиробничі витрати» є непрямими і розраховуються за нормативами (Н общехоз) від розміру основної заробітної плати (С Зосн)

Н общехоз = 85%
З заг = 680,9 0,85 = 578,76 руб.
Значення показника прибутку можна визначити виходячи із середнього, що зібрався на підприємстві рівня рентабельності продукції. Можна прийняти середній рівень накопичень в розмірі 20-30% орт собівартості виробу (С п).
З п = З про + З тр + З виг
З виг = 680,9 +204,27 +436,32 +136,2 +1021,3 +578,76 +340,45 = 3395,9 руб.
З п = 6136 +3395,9 +613 = 10144,9 крб.
П = 10144,9 0,2 = 2028,98 руб.

Результати обчислень зведені в таблицю
Найменування показників
Ум. позначення
Сума, руб.
1. Вартість обладнання
З про
6136
2. Транспортні витрати
З тр
613
3. Основна заробітна плата
З Зосн
680,9
4. Премія
З Зпр
340,45
5. Додаткова заробітна плата
З Здоп
204,27
6. Відрахування на соціальні потреби
З Зсс
436,22
7. Витрати на утримання та експлуатацію обладнання
З про
136,2
8. Загальновиробничі витрати
Із загальновизнаними
1021,35
9. Загальногосподарські витрати
З общехоз
578,76
10. Повна собівартість
З Здоп
3 395,9
11. Накопичення
П
2028,98
12. Оптова ціна
Ц опт
12172,9
13. Податок на додану вартість
ПДВ
2434,9
14. Оптова ціна з ПДВ
Ц опт з ПДВ
14607,48
5.3. Висновок
Оптова ціна стенду склала 14607,48 руб, однак, враховуючи те, що основне дороге обладнання вже є на кафедрі «Електрообладнання і автоматики суден» витрати на виготовлення стенда будуть набагато менше. Вони включають в себе вартість відсутніх елементів і монтаж обладнання. Ці гроші підуть з фонду університету на розширення і розвиток лабораторної бази.

6.1. Подача харчування
Перш ніж здати стенд в експлуатацію, необхідно зробити наступні дії:
До подачі живлення на стенд потрібно:
6.1.1. Провести зовнішній огляд, при огляді необхідно переконатися, що
а) у стенді відсутні сторонні предмети,
б) всі деталі справні і не забруднені,
в) окремі провідники своїми кабельними наконечниками не стосуються один одного і корпусу стенду,
г) розташування провідників не перешкоджає руху рухомих елементів апаратів,
д) відсутній ослаблення кріплення окремих елементів апаратів.
6.1.2. Перевірити заземлення, тобто перевірити опір вимірює дроти, воно повинно бути не більше 4 Ом.
6.1.3. Перевірити опір ізоляції: до 220 В - 500 вольта мегоометром, в ланцюзі з напругою до 36 В тестером.
6.1.4. Переконатися, що всі вимикачі, перемикачі встановлені в нульове положення.
6.2. Проведення випробування стенду
6.2.1. Подать харчування на стенд від ГРЩ.
6.2.2. Включити QF1 - подати живлення на шини стенду.
6.2.3. Включити QF2 - подати живлення на блок зміни напруги.
6.2.4. За допомогою повороту рукояток Латрі TV3, TV4, перемикача S1, PV1, S4 переконатися в тому, що напруга змінюється від 0 до 127 В між усіма трьома фазами.
6.2.5. Включити QF1 - подати живлення на блок зміни струму.
6.2.6. За допомогою PA і TV6 переконатися в тому, що струм змінюється від 0 до 6 А в першому положенні перемикача S5 і від 0 до 1А у другій позиції S5.
6.2.7. Замкнути S7, S8 і S6 і тестером перевірити наявність струму і напруги нак клемах Х1-Х7.
6.2.8. Включити S10 - подати живлення на блок живлення - 24 В.
6.2.9. Переконатися в наявності харчування - 24 В на клемах Х8, Х9.
6.2.10. Натиснути SH2 і перевірити світіння всіх світлодіодів.
6.2.11. Включенням S9, S1 і S6 переконатися в тому, що таймери починають відлік часу (відповідно до алгоритму).
6.2.12. Замкнути накоротко Х12, 13; Х16, 17; Х20, 21 і переконатися, що таймери припиняють відлік часу.
6.2.13. Залишаємо у відключеному стані при максимальних значеннях струмів і напруги стенд на одну годину. Після цього стенд перевіряємо елементи на наявність перегріву.
6.3. Складання акта про приймання
Скликається комісія АГТУ у складі завідувача кафедри «Електрообладнання і автоматика суден», завідувача лабораторіями, інженера з техніки безпеки, енергетика. Складається акт про прийом стенду, в який заносяться результати випробувань, після чого акт підписується всіма членами комісії.
У ході дипломного проектування було розроблено електрообладнання і конструкція лабораторного стенду для випробування пристроїв захисту суднових генераторів.
Складена:
1. Принципова електрична схема установки
2. Зроблено обгрунтований розрахунок і вибір елементів схеми, а також схему з'єднань
3. Розроблено конструкцію стенду
4. Розроблено алгоритми проведення випробувань
Використання даного стенду дозволить:
1. проводити випробування пристроїв захисту, не використовуючи реальні суднові генератори та мережі, що в значній мірі знизить витрати на експерименти, з-за малої потужності лабораторної установки. Витрати на обслуговування і ремонт стенду так само менше в порівнянні з судновими генераторами.
2. Підвищити якість навчання студентів за рахунок детального вивчення пристроїв і наочного принципу роботи
3. При сертифікації контрольно-вимірювальних приладів, проведення тестування пристроїв захисту
Розроблене електрообладнання відповідає вимогам надійності та безпеки обслуговування.
Оптова ціна стенду склала 14607,48 руб, однак з огляду на те, що основне дороге обладнання вже є, витрати на виготовлення стенда будуть набагато менше. Вони будуть включати в себе вартість відсутніх елементів і монтаж електроустаткування.

Список використаних джерел
1. ГОСТ 2.001-70 "ЕСКД. Види виробів ".
2. ГОСТ 2.004-88 Загальні вимоги до виконання конструкторських і технічних документів на друкуючих і графічних пристроях виведення ЕОМ.
3. ГОСТ 2.101-68. "ЕСКД. Види виробів ".
4. ГОСТ 2.102-68. "ЕСКД. Види і комплектність конструкторських документів ".
5. ГОСТ 2.103-68. Стадії розробки.
6. ГОСТ 2.104-68. "ЕСКД. Основні підписи ".
7. ГОСТ 2.105-95. "ЕСКД. Загальні вимоги до тестових документів "
8. ГОСТ 2.106-68. "ЕСКД. Текстові документи ".
9. ГОСТ 2.108-68. "ЕСКД. Специфікації ".
10. ГОСТ 2.109-73. "ЕСКД. Основні вимоги до креслень ".
11. ГОСТ 2. 113 - 70. "ЕСКД. Групові і базові конструкторські документи ".
12. ГОСТ 2. 301 - 68. "ЕСКД. Формати ".
13. ГОСТ 2. 302 - 68. "ЕСКД. Масштаби ".
14. ГОСТ 2. 303 - 68. "ЕСКД. Лінії ".
15. ГОСТ 2. 304 - 81. "ЕСКД. Шрифти ".
16. ГОСТ 2. 305 - 68. "ЕСКД. Зображення, види, розрізи, перерізи ".
17. ГОСТ 2. 302 - 68. "ЕСКД. Позначення графічних матеріалів і правила нанесення на кресленнях ".
18. ГОСТ 2. 307 - 68. "ЕСКД. Нанесення розмірів і граничних відносин ".
19. ГОСТ 2. 308 - 79. "ЕСКД. Вказівки на кресленнях допусків, форми і розташування поверхні ".
20. ГОСТ 2. 309 - 73. "ЕСКД. Позначення шорсткості поверхонь ".
21. ГОСТ 2. 310 - 68. "ЕСКД. Нанесення на кресленнях позначень покриттів, термічної та інших видів обробки ".
22. ГОСТ 2. 311 - 68. "ЕСКД. Позначення різьб ".
23. ГОСТ 2. 312 - 72. "ЕСКД. Умовні позначення і позначення швів зварних з'єднань ".
24. ГОСТ 2. 316-68. "ЕСКД. Правила нанесення на кресленнях написів, технічних вимог і таблиць ".
25. ГОСТ 2. 701 - 84. "ЕСКД. Схеми. Види і типи. Загальні вимоги до виконання ".
26. ГОСТ 2. 702 - 75. "ЕСКД. Правила виконання електричних схем ".
27. ГОСТ 2. 710 - 81. "ЕСКД. Позначення буквено-цифрові в електричних схемах ".
28. ГОСТ 2. 721 - 74. "ЕСКД. Позначення умовні, графічні в схемах. Позначення загального застосування ".
29. Китаєнко Г. І. Довідник суднового електротехніка в 3 - х т.; Л: Суднобудування 1980
30. Константинов В. М. Системи і пристрої автоматизації суднових електроенергетичних установок; Л: Суднобудування 1980
31. Круглянська М. С., Барц Є. Г. Довідник молодого електромонтажника. Вид. 2-е, перероб. І доп. М.: "Вища школа", 1974 .- 191 с.
32. Розробка та оформлення конструкторської документації РЕА: Справ. Посібник / Е.Т. Романичева, А.К. Іванова, А.С. Куликова, Т.П. Новікова. - М.: Радіо і зв'язок, - 1984.-256с., Іл.
33. Методичні вказівки до розробки дипломних проектів за фахом 2406000 "Експлуатація електрообладнання і автоматики суден" Астрахань, 1998р.
34. Довідник конструктора РЕА: Загальні принципи конструювання / Под ред. Р.Г. Варламова.-М.: Рад. радіо, 1980 .- 480 с., іл.
35. Магаршак Б.Г. Суднові електровимірювальні прилади. Довідник. Вид. 2-е, додатк. І перероб. Л., «Суднобудування», 1796р. 352с.
36. Діоди: Довідник / О.П. Григор'єв, В.Я. Замятін, Б.В. Кондратьєв, и др. - М.: Радіо і.связь, 1990.-336с.: Іл .- (Масова радіобібліотека. Вип. 1150)
37. Напівпровідникові прилади. Діоди високочастотні, діоди імпульсні, оптоелектронні прилади: Довідник / А.Б. Гітце-вич, А.В. Зайцева, В.В. Мкряков та ін; Під ред. А.В. Голомедова.-М.: Радіо і зв'язок, 1989.-592с.: Іл.
38. Крепак О.Ф. Судова світлотехніка. Підручник. Л., «Суднобудування», 1971, стор.176-179.
39. В. В. Мєшков. Освітлювальні установкі.М. - Л, Госенергоіздат, 1972 р.
40. О. Є. Вершінінін. Монтаж радіо-електронної апаратури і приладів, стор 22-23.
41. П. П. Селіванов. Ремонт і монтаж суднового електрообладнання. Вид-во транспорт 1982, стор.186-187.
42. Довідник електрика (під ред.П.Ф.Шкарбанова). Саратовське книжкове видавництво 1963 р, стр.452-453.
43. Звіт по виробничій практиці плавальної за 4 курс. Виконав: студент ДАЕ-42 Кузнєцов Е.А.
44. Методичні вказівки для виконання розділу «Безпека і екологічність проекту» в дипломних проектах студентів спеціальності 240600 «Експлуатація електрообладнання і автономності судів» під. Ред. К.т.н., доц. Соколовін В.М. АГТУ 1999
45. Правила класифікації і споруди морських судів Морський регістр судноплавства Санкт-Петербург, 1999 р.
46. Гордон Г.Ю., Вайнштейн Л.І. Електротравматизму і його попередження. М: Вища школа, 1986.-256 с.: Іл
47. Смілков Г.І., Кашолкін Б.І., Поедінцев І.Ф. Довідник з пожежної безпеки електроустановок та електронагрівальних приладів. М., Стройиздат, 1977. 192 с.
48. Кашолкін Б.І., Мешалкин Є.А. Гасіння пожеж в електроустановках. - М.: Вища школа, 1985. - 112с. мул. - (Бібліотека електромонтера; Вип. 571) /
49. Основи електробезпеки. - 5-е вид., Перераб і доп. - Л.: Вища школа. Ленінград.отд-ня, 1991.-480 с.: Іл.
50. Методичні вказівки для виконання розділу «Економічне обгрунтування проекту» для спеціальності 2406 «Експлуатація електрообладнання і автоматики суден». АГТУ.
Цей пристрій автоматичного управління резервом призначено для подачі імпульсу: на запуск резервного генераторного агрегату при підвищенні навантаження понад заданої; зупинку резервного генераторного агрегату (або сигнал при зменшенні навантаження нижче заданої); відключення генераторного автомата працюючого агрегату і запуск резервного агрегату при тривалому зниженні або зникнення напруги .
Розглянуте пристрій підключається до генератора трифазного змінного струму через типові вимірювальні трансформатори напруги з вторинною напругою 127 В, частотою 50 Гц і через трансформатор струму на 5 А. живлення пристрою НВР здійснюється від стороннього джерела змінного струму напругою 127 В, частотою 50 Гц або постійного струму напругою 24 В.
Потужність, споживана пристроєм, становить не більше 10 і 15 ВА відповідно від трансформаторів напруги та струму з боку генератора і не більше 25 ВА з боку стороннього джерела. Для включення резервного повного генераторного агрегату пристрій виконується для роботи з повного або активного струму навантаження і настроюється на повний струм спрацьовування в межах 1,8 ... 4,0 А. Відключення резервного генераторного агрегату можливо по повному струму спрацьовування в межах 1 ... 2,8 А .
Точність спрацьовування пристрою знаходиться в межах ± 5% значення струму уставки (для пристроїв, що працюють з активного струму, при зміні cos φ від 0,6 до 1,0). Спрацьовування відбувається також при зниженні напруги генератора до 80 ± 5% номінального і ні ж з витримкою часу 5 ... 8 с. Коефіцієнт повернення знаходиться в межах 0,95 ... 1,0. Допускаються наступні перевантаження пристрою по струму генератора: 10% протягом 2 год, 25% протягом 30 хв і 50% протягом 5 хв.
В якості вихідних реле пристрою використані реле типу РМ-4.
Пристрій НВР виконується наступних чотирьох типів:
1) УВР-1А1 для роботи з активного струму з напругою живлення від стороннього джерела змінного струму 127 В, частотою 50 Гц (рис.1.8);
2) УВР-1А2 для роботи з активного струму з напругою живлення від стороннього джерела постійного струму 24В;
3) УВР-1П1 для роботи з повного струму з напругою живлення від стороннього джерела змінного струму В, частотою 50 Гц (рис.1.9);
4) для роботи з повного струму з напругою живлення від стороннього струму постійного струму 24В.
Схеми пристроїв УВР-1А2 і УВР-1П2 відрізняються від схеми пристроїв УВР-1А1 і УВР-1П1 тим, що харчування від стороннього джерела здійснюється не через трансформатор, а безпосередньо від ланцюга постійного струму напругою 24 В, тому схеми тут не наводяться.
Кожна із зазначених модифікацій пристрою НВР складається з блоків: контролю підвищення навантаження (I); контролю зниження навантаження (II) і контролю напруги (III).
Блок контролю підвищення навантаження I містить узгоджувальний трансформатор TL1, вимірювач активного струму ІАТ (або повного струму ІПТ), тригер на транзисторах VT7, VT2 і реле часу на транзисторах VT3, VT4 і VT5 з вихідним реле К1.
Блок контролю зниження навантаження II складається з трансформатора TL2, вимірювача повного струму ІПТ, тригера на транзисторах VT6, VT7 і реле часу на транзисторах VT8, VT9 і VT10 з вихідним реле К2.
Блок контролю напруги III включає в себе вимірник напруги ІН і реле часу на транзисторах VT11, V12 і VT13 з вихідним реле К3 в ланцюзі тригера VT14, VT15.
Трансформатори TL1 і TL2 служать для узгодження ланцюгів вимірювача активного або повного струму та типового вимірювального трансформатора струму.
Вимірювач ІАТ або ІПТ перетворює або повний струм навантаження, або його активну складову в постійну напругу. Тригери забезпечують посилення сигналу вимірювача і чітке спрацьовування пристрою при заданій величині уставки. Реле часу служить для створення витримки і часу спрацьовування.
Вимірювач ІАТ пристроїв типів УВР-1А1 (див. рис. 1.8) і УВР-1А2 являє собою міст на резисторах R47-R50 з діодами VD4 і VD5. Два резистора R45 і R46, включені до фази В і С, і міст R47 ... R50 утворюють штучну нульову точку трифазної системи. Якщо опору резисторів R45 і R46 рівні, то на діагональ моста подається напруга, що збігається за фазою з напругою фази А генератора (рис. 1.10).
Опір мосту одночасно обтекаются струмом від трансформатора струму, включеного у фазу А генераторів через узгоджувальний трансформатор. З іншого діагоналі моста знімається випрямлена вихідна напруга вимірника, рівне різниці потенціалів точок а і b (див. рис. 1.8), тобто різниці падінь напруг на резисторах R49 і R50:
U a b = U 4 9 - U 50
При холостому ході генератора міст збалансований і напруга на його виході дорівнює нулю:
U H 4 вересня = U H 50; U a b х U H 4 вересня - U H 50 = 0.
При навантаженому генераторі струм трансформатора струму порушує баланс мосту. Цей струм, протікаючи в один напівперіод через резистор R49, а в іншій - через резистор R50, в ланцюгах цих резисторів зсувається по фазі на кут 180 0.
Струми, що протікають через зазначені резистори, створюють падіння напруги U T 49 = I T 49 R49; U T 50 = I T 50 R50, які складаються з напругами U H 49 і U H 50, створюючи різницю потенціалів U a b = U 49 - U 50.
На рис. 3.4. наведена векторна діаграма напруг на виході вимірювача.
Враховуючи, що R49 = R50 = R, I T 49 = I T 50 = I T; U H 49 = U H 50 = U H, з трикутників OU H U H 49 і U H 50, отримаємо
U 4 9 =
U 50 =
Додаючи і віднімаючи , Отримаємо
U 4 9 =
U 50 = .
Так як U T <U H, то різницею можемо знехтувати. Тоді
; ;
,
тобто напруга на виході вимірювача приблизно пропорційно активної складової струму генератора.
Якщо напруга генератора вважати незмінним, то напруга U a b (див. рис. 1.8) пропорційно активної потужності генератора.
Конденсатор С4 служить для згладжування пульсацій напруги між точками a і b. За допомогою потенціометра R1 відбувається налаштування пристрою на задану величину уставки.
Похибка схеми вимірювача активного струму ІАТ частково компенсується при налаштуванні шляхом зміни величини опору резистора R48.
З вимірювача повного струму ІПТ знімається випрямлена напруга від вторинної обмотки трансформатора, замкнутої на резисторі R1. Ця напруга пропорційно повній силі струму навантаження генератора.
Вихідна напруга вимірника активного струму (див. рис. 1.8) або повного струму (див. рис 1.9) блоку I контролю підвищення навантаження подається через стабілітрон VD1 на тригер VT1, VT2. Останній являє собою двохкаскадний підсилювач постійного струму з позитивним зворотним зв'язок, здійснюваної включенням загального резистора R8 у ланцюг емітерів транзисторів VT1 і VT2, завдяки якій створюється релейний ефект.
При відсутності перевантаження генератора транзистор VT1 закритий, тому що струм через його перехід емітер - база виникає тільки під дією вихідної напруги вимірювача, коли воно стає більше напруги пробою стабілітрона, тобто більше 7,5 ... 8,5 В. При закритому транзисторі VT1 база транзистора VT2 отримує негативний потенціал з його колектора по відношенню до еммітеру, тобто через перехід еммітер - база транзистора тече струм. Опору резисторів вибираються так, щоб цей транзистор був повністю відкритий. Падіння напруги на резисторі зворотного зв'язку R8 є закриває для транзистора VT1.
У міру збільшення напруги на виході вимірювача вище величини пробою стабілітрона закриває струм в ланцюзі бази транзистора VT1 зменшується, а колекторний струм збільшується. Напруга колектора цього транзистора зменшується, отже, колекторний струм транзистора VT2 також зменшується, що, у свою чергу, призводить до зменшення напруги зворотного зв'язку, від'ємника з напруги сигналу, що відкриває транзистор VT1.
Зменшення напруги зворотного зв'язку при збільшенні напруги сигналу призводить до того, що схема лавиноподібно переходить у другу стан, коли транзистор VT1 повністю відкритий. Напруга в його ланцюзі еммітер - колектор становить десяті частки вольта, отже, напруга на переході еммітер - база транзистора недостатньо для його відкриття і колекторний струм практично дорівнює нулю. При зменшенні напруги сигналу стабілітрон VD1 закривається, і схема переходить в перший стан з відкритим транзистором VT2.
При малих навантаженнях генераторів конденсатор С1 реле часу зашунтований транзистором VT2 і невеликим опором зворотного зв'язку резистора R8. Тому напруга на його затискачах мало. Стабілітрон VD2 не пропускає струм через перехід еммітер - база транзистора VT3. Отже, на перехід еммітер - база транзистора VT4 напруга достатньо для його відкриття. При цьому транзистор VT5 закритий і струм, що проходить через вихідне реле К1, практично дорівнює нулю.
При досягненні струмом навантаження генератора значення, відповідної напруги пробою стабілітрона VD1 на виході мосту, тригер VT1, VT2 спрацьовує, транзистор VT2 закривається. Конденсатор С1 починає заряджатися через резистори R9 і R10, забезпечуючи витримку часу. При досягненні на конденсаторі С1 напруги, рівного пробивному напрузі стабілітрона VD2 (8,5 ... 9,5 В), транзистор VT3 відкривається, шунтуючи перехід еммітер - база транзистора VT4. транзистор VT5 також відкривається, і реле К1 спрацьовує. Зі зменшенням навантаження генератора всі транзистори перекидаються у вихідне положення в тому ж порядку, що і при включенні.
Вихідна напруга вимірника повного струму блоку контролю зниження навантаження подається через стабілітрон VD3 на тригер VD6, VD7. Останній аналогічний тригеру VT1, VT2, тобто при навантаженнях генератора нижче величини, що відповідає уставці пристрою при відключенні резервного генератора, транзистор VT6 закритий, а транзистор VT7 повністю відкритий. Конденсатор С2 реле часу зашунтований транзистором VT7 і невеликим опором зворотного зв'язку резистора R25. Напруга на його затискачах відсутній, отже, транзистор VT8 закритий, колекторний струм його практично дорівнює нулю, і на базу транзистора VT9 подається негативний потенціал політичне відношенню до його еммітеру. Таким чином, транзистор VT9 буде відкритий, а транзистор VT10 закритий. Стабілітрон VD4 служить для надійного закривання транзистора VT8.
Політичне міру збільшення напруги на виході вимірювача вище величини пробою стабілітрона VD3 (тобто вище 8, 5 ... 9, 5В), тригер спрацьовує, транзистор VT7 закривається, а конденсатор С2 заряджається. З незначною витримкою часу відкривається транзистор VT8, спрацьовує тригер VT9, VT10, транзистор VT10 відкривається і реле К2 спрацьовує. У такому положенні ці елементи блоку контролю знаходяться до тих пір, поки навантаження генератора перевищує задану установку спрацьовування.
Якщо навантаження падає нижче величини уставки, стабілітрон VD3 закривається, транзистор VT7 відкривається, його напруга еммітер - колектор зменшується майже до нуля і конденсатор С2 починає розряджатися, підтримуючи ще деякий час струм через перехід еммітер - база транзистора VT8. Через 5 ... 8 с, коли конденсатор розрядиться, транзистор VT8 закривається, тригер VT9, VT10 переходить в початковий стан і реле К2 знеструмлюється. Його нормально замкнуті контакти видають імпульс на зупинку резервного генератора.
Вимірювач блоку контролю напруги в пристроях УВР-1А1 (див. рис. 1.8.) Та УВР-1А2 є трансформатор напруги TV1 або в пристроях УВР-1П1 (див. рис. 1.10) і УВР-1П2 - дільник напруги на резисторах R60, R61, R62 і випрямляч VD9 ... VD12 з фільтруючим конденсатором С6. Напруга на виході вимірювача, пропорційне напрузі генератора, подається на реле часу, аналогічне реле часу блоків контролю підвищення та контролю зниження навантаження.
При номінальній напрузі на генераторі стабілітрон VD6 пробитий, конденсатор С3 заряджений, транзистори VT11 і VT13 відкриті і реле К3 знаходиться під напругою. При зниженні напруги нижче 80 ± 5% номінального закривається стабілітрон VD6, конденсатор С3 розряджається, забезпечуючи задану витримку часу, після чого транзистор VT11 закривається, тригер VT12, VT13 спрацьовує, реле К3 позбавляється харчування і пристрій видає імпульс на відключення генератора і запуск резервного агрегату.
Конструктивно пристрій типу НВР виконано в корпусі бризкоозахищеного виконання. Всі елементи його схеми змонтовані в висувається блоці, причому розташування елементів забезпечує відкритий доступ до них і полегшує умови монтажу, а також обслуговування пристрою.
1.2.3 Пристрій автоматичного розвантаження типу УРГ
Пристрій даного типу застосовується з метою відключення частини споживачів при перевантаженні генераторних агрегатів і розрахований для роботи політичне активного або повному струму.
Підключення пристрою до генератора трифазного змінного струму виконується через типові вимірювальні трансформатори напруги з вторинною напругою 127в, частотою 50 Гц і через трансформатор струму з вторинним струмом 5 А.
Пристрій УРГ забезпечує надійну роботу в умовах тривалих коливань у межах ± 3%, при короткочасних коливаннях напруги від -25 до 13% і частоти від -6 до 4%. Потужність, споживана пристроєм, становить не більше 10 і 5 ВА відповідно від трансформаторів напруги і струму, що живлять датчик струму, і не більше 40 ВА від трансформатора напруги, що живить релейний блок.
Передбачена можливість налаштування на уставки спрацьовування в межах 3 ... 5 А по повному струму з точністю спрацьовування по уставка ± 5% струму уставки при зміні cos φ від 0,7 до 1,0. Коефіцієнт повернення пристрою забезпечується в межах 0, 85 ... 1, 0.
Схема пристрою УРГ забезпечує три послідовні щаблі спрацьовування з витримкою часу між ступенями 4 ... 8 с і допускає перевантаження по струму генераторів, також як і пристрій УВР.
В якості вихідного реле датчика струму використано реле типу РМ-4 з комутаційною здатністю контактів на тривалий перебіг: постійного струму 1 А напругою 30 В; постійного струму 0, 1 А напругою 300 В; змінного струму 1 А напругою 115 В і частотою до 400 Гц .
В якості вихідних реле релейної використані реле РМ-4 з комутаційною здатністю контактів: на тривалий перебіг змінного струму 5 А напругою 380 В; включення 10 А і відключення 5 А змінного струму напругою 380 В з коефіцієнтом потужності не менше 0, 6 і частотою від 50 до 400 Гц; включення 7 А і відключення 0, 6 А постійного струму напругою 110 В і індуктивністю, відповідної індуктивності двох котушок контактора постійного струму типу КМ2333; безвідмовну комутацію постійного струму 50 мА при напрузі 20 В.
Пристрій УРГ складається з двох окремих блоків: датчика активного струму УРГ-1ДА (ріс.1.13) або датчика повного струму типу УРГ-1ДП (рис. 1.14) і релейного блоку УРГ-1Р (рис. 1.15).
Датчик активного струму і датчик повного струму забезпечують спрацьовування з витримкою часу першого ступеня пристрою при підвищенні відповідно активної і повного навантаження до заданої уставки. Релейний блок видає сигнал на відключення споживачів електроенергії з витримкою часу між першою, другою і третьою ступенями спрацювання пристрою.
Кожен датчик струму містить наступні основні частини (див. рис. 1.13, 1.14): вимірювач активного струму ІАТ або повного струму ІПТ, за допомогою якого повний струм навантаження або його активна складова перетвориться в постійну напругу; тригер, виконаний на транзисторах VT1, VT2, забезпечує спрацьовування пристрою при заданій величині уставки; реле часу, виконане на транзисторах VT3, VT4, VT5, для створення витримки часу спрацьовування і отримання досить потужного виходу блоку; живить блок, що складається з трансформатора TV і випрямляча VD5 ... VD8 з фільтруючим конденсатором С3.
Датчик активного струму ІАТ (див. рис. 1.13) виконаний у вигляді моста на транзисторах R21 ... R24 з діодами VD2 і VD3. два резистора R * 19 і R20 включені до фази В і С, і міст утворюють штучну нульову точку трифазної системи. Якщо опір обох резисторів рівні, струму на діагональ моста подається напруга, що збігається за фазою з напругою фази А генератора. Побудова датчика пристрої УРГ аналогічно измерителю пристрої УВР.
Похибки схеми вимірювача активного струму частково компенсується при налаштуванні шляхом зміни опору резистора R * 19.
При роботі пристрою по повному струму м вимірювача знімається випрямлена напруга вторинної обмотки трансформатора TL, замкнутої на резистор R1 (див. рис. 1.14). це напруга пропорційно повному струму навантаження генератора. Вихідна напруга вимірника активного або повного струму подається через стабілітрон VD1 на тригер VT1, VT2.
Тригер VT1, VT2 представляє собою, також як і в схемі пристрої НВР, двохкаскадний підсилювач постійного струму, охоплений позитивним зворотним зв'язком. остання здійснюється включенням загального резистора R7 в ланцюг еммітеров транзисторів, завдяки чому створюється релейний ефект. При відсутності перевантаження генератора транзистор закритий, тому що струм через його перехід еммітер - база виникає тільки під дією вихідної напруги вимірювача, коли воно стає більше напруги пробою стабілітрона, тобто більше 7, 5 ... 8, 5 В. При відкритому транзисторі VT1 база транзистора VT2 отримує негативний потенціал з колектора транзистора VT1 по відношенню до свого еммітеру. Опору резисторів вибираються так, щоб транзистор VT2 був повністю відкритий. При цьому падіння напруги на резисторі зворотного зв'язку R7 є закриває для транзистора VT1.
У міру збільшення напруги на виході вимірювача вище величини пробою стабілітрона закриває струм в ланцюзі бази транзистора VT1 зменшується, а колекторний струм збільшується. Напруга колектора транзистора VT1 знижується, отже, зменшується колекторний струм транзистора VT2 і напруга зворотного зв'язку, віднімається з напруги сигналу, що відкриває транзистора VT1.уменьшеніе напруги зворотного зв'язку при збільшенні напруги сигналу є позитивним зворотним зв'язком. Тому схема лавиноподібно переходить у другу стан, коли перший транзистор повністю відкритий.
При зменшенні напруги сигналу стабілітрон VD1 закривається і схема переходить в перший стан з відкритим транзистором VT2.
При малих навантаженнях генератора конденсатор С2 реле часу зашунтований транзистором VT2 і резисторами R7 і R9. Стабілітрон VD2 не пропускає струм через перехід еммітер - база транзистора VT3.
Отже, на переході еммітер - база транзистора VT4 напруга достатньо для його відкриття, а оскільки транзистор VT4 відкритий, струму транзистор VT5 закритий. При цьому струм, що проходить через котушку реле К, практично дорівнює нулю.
Коли струм навантаження генератора досягне значення, що відповідає напрузі пробою стабілітрона VD1, на виході вимірювача, тригер VT1, VT2 спрацьовує. конденсатор С2 починає заряджатися через резистори R8 і R9, забезпечуючи необхідну витримку часу. Коли напруга на конденсаторі С2 стане більше величини пробивної напруги стабілітрона VD2, тобто не більше 7, 5 ... 8, 5 В, транзистор VT3 відкривається, шунтуючи перехід еммітер - база транзистора VT4. Транзистор VT5 відкривається і реле До спрацьовує. Зі зменшенням навантаження генератора всі транзистори переходять у вихідне положення. Після спрацьовування реле До його контакт включає харчування релейного блока.
Релейний блок (див. рис. 1.15) складається з реле К1 і двох транзисторних реле часу, які мають однакові схеми, але різні параметри для отримання різного часу спрацьовування. При подачі живлення реле К1 спрацьовує, відключаючи перший ступінь споживачів, після чого починають заряджатися конденсатори С2, С3 і С4, забезпечуючи витримки часу другої і третьої ступенів відключення споживачів.
Напруга на конденсаторі С2 реле часу другого ступеня зростає швидше, ніж на конденсаторах С3 і С4 реле третього ступеня. Після досягнення напруги величини пробою стабілітрона VD1 транзистор VT1 відкривається, транзисторні реле на транзисторах VT2 і VT3 спрацьовують і реле К2 замикає свої контакти. Аналогічно спрацьовує реле К3 третього ступеня. При зменшенні навантаження генератора контакт реле До датчика струму відпадає і схема припиняє свою роботу.
Конструктивно кожен з блоків пристрою УРГ виконаний в типовому корпусі бризкоозахищеного виконання аналогічно пристроям УВР. Принципово релейний блок і датчики УРГ можна поєднати в одному корпусі, однак поділ блоків дозволяє при необхідності збільшити число ступенів (додати релейний блок, використовуючи один датчик).
1.2.4 Пристрій струмового захисту типу УТЗ-1М
Технічний опис
1. Пристрій струмового захисту типу УТЗ-1М призначений для видачі сигналів при перевантаженні суднових генераторів змінного струму частотою 50 Гц.
Пристрій має два ступені видачі сигналів. Перший ступінь видає сигнал з витримкою часу, залежною від струму навантаження. Другий ступінь видає сигнал з постійною витримкою часу після спрацьовування першого ступеня, а також незалежно від першого ступеня (відсічення) при перевищенні струмом навантаження заданого максимального значення.
2. Пристрій складається з блоку датчика активного струму УТЗ-ДА, призначеного для вироблення напруги, пропорційного активного струму генератора, і блоку часу УТЗ-БВ, призначеного для видачі сигналів при підвищенні струму навантаження.
3. Блок УТЗ-ДА пристрою підключається до генератора трифазного змінного струму через типові вимірювальні трансформатори напруги з вторинною напругою 133В, частотою 50 Гц і трансформатор струму з вторинним струмом 5 А.
Блок УТЗ-БВ пристрої живиться від однофазної мережі змінного струму напругою 133В, частотою 50 Гц.
4. Потужність, споживана:
а) блоком УТЗ-ТАК - не більше 5 ВА;
б) блоком УТЗ-БВ - не більше 50 ВА.
5. Пристрій забезпечує надійну роботу за умов:
а) температури навколишнього середовища від 0 0 до ± 45 0 С;
б) відносної вологості до 98% при температурі + 40 0 С;
в) корабельної качки з нахилами до 45 0 і періодом 7-9 с, а також при тривалих нахилах в будь-яку сторону до 45 0;
г) вібрації з частотою до 25 Гц і прискорення 5 м / с 2;
д) ударних струсів з прискоренням 15Д у вертикальному напрямку і 5д - в горизонтальному;
е) морського туману;
ж) тривалих коливань напруги живильної мережі від +6% до -10% і частоти +5% від номінальних значень, а при короткочасних коливаннях напруги від +15% до -30% від номінальних значень не більше 1, 5 с і коливаннях частоти + 10% від номінального значення не більше 5 с і не дає помилкових спрацьовувань.
6. Пристрій передбачає можливість зміни уставки з активного струму в межах 2, 4-4 А при зміні cos φ від 0, 7 до 1, 0 з точністю спрацьовування по уставка +5%, а при зміні cos φ від 0, 7 до 0, 6 точність спрацьовування по уставка +10%.
7. За відсіченні пристрої налаштовується на струм не менше 110% струму уставки, при цьому верхня межа уставки відсічення повинен вибиратися з урахуванням допустимих перевантажень, обумовлених у п. 12 цього ТО. Точність спрацьовування при cos φ від 1, 0 до 0, 7 - +5%, а при cos φ від 0, 7 до 0, 6 +10%.
8. Перший ступінь видає сигнал при струмі уставки з витримкою часу, що настроюється в межах від 10 до 1, 5 с. Заданий час при нормальних кліматичних умовах (НКП) повинно знаходитися в зоні допуску на уставку по струму. В інших умовах, обумовлених в ТУ, зміна витримки часу не повинно перевищувати +20%. При струмах, великих струму уставки, час витримки зменшується.
9. При збереженні перевантаження після спрацьовування першого ступеня, друга ступінь видає сигнал з постійною витримкою часу, що настроюється в межах (2-6) з +20%.
10. Другий ступінь видає сигнал також незалежно від першого ступеня (відсічення) з нерегульованою витримкою часу не перевищує 1 сек при перевищенні струмом навантаження заданого максимального значення.
11. Коефіцієнт повернення пристрою, який визначається відношенням струму відпускання до струму спрацьовування, повинен бути не менше 0, 85.
12. Блок УТЗ-ДА пристрої допускає такі перевантаження по повному струму:
а) протягом двох годин - 5, 5 а;
б) протягом 30 хв. - 6, 225 а;
в) протягом 5 хв. - 7, 5 а.
13. В якості вихідних елементів першої та другої сходами блоку УТЗ-БВ пристрої використані електромеханічні реле.
14. Опір електричної ізоляції струмоведучих частин щодо корпусу:
а) при температурі навколишнього середовища +25 0 до +10 0 С і відносній вологості 95 +3% - не менше 20 МОм;
б) при температурі навколишнього середовища +40 0 +2 0 С і відносній вологості 95 +3% - не менше 1 МОм.
15. Ілюстраційні креслення блоків пристрої наведені в додатках 1 і 2 (л).
16. Виконання блоків пристрою - бризкоозахищеного.
17. Робоче положення блоків пристрою - вертикальне.
18. Пристрій розраховано на безперервну роботу протягом 5000 год. Загальний термін служби пристрою 25000 годину, але не більше п'яти років з моменту дачі пристрої замовнику. Між періодами безперервної роботи допускається подрегуліровка пристрою і заміна що вийшли з ладу блоків.
Опис загальне і основних вузлів.
Пристрій здійснює безперервний контроль з активного струму і видає сигнал при досягненні контрольованої величини струму уставки.
Блок датчика струму пристрою (рис. 1.16) складається з:
а) тороїдального трансформатора напруги Тр1 з двома первинними обмотками, кожна з яких намотана на окремий сердечник, і чотирма вторинними, що охоплюють обидва осердя;
б) тороїдального трансформатора Тр2, первинна обмотка якого підключена до вихідний обмотці трансформатора струму фази; вторинна має висновок від середньої точки;
в) чотирьох транзисторів пп1 ... ПП4, що виконують роль ключів.
При навантаженому генераторі і cos φ = 1 (при активному навантаженні) напруги на вторинних обмотках трансформатора напруги Тр1 (Uф) збігаються за фазою з напругою на вторинній обмотці трансформатора Тр2 (U = Iф).
Припустимо, що в даний момент (ділянка Ов рис. 1.16) на кінцях вторинних обмоток 12 і 14 трансформатора Тр1 є негативний потенціал. У цьому випадку транзистори пп1 і ПП2 відкриті, тому що негативні напруги включені до баз. Транзистори ПП3 і ПП4 при цьому закриті - до баз прикладений позитивний потенціал.
При наявності напруги на вторинній обмотці трансформатора Тр2 по ланцюгу 5 Тр2 («+») - діодний міст Д5 ... Д8 - 2в (2П2) - «+4 ОВ» - навантаження датчика - «- 40В» - Iв (IП2) - резистор R9 - 6 Тр2 («-») потече струм прямого напряму.
У ланцюзі полуобмоткі 6-7 Тр2 струму не буде тому транзистори ПП3 і ПП4 закриті.
У наступний напівперіод (ділянка НД ріс.1.16) відкриються транзистори ПП3 і ПП4 (7 і 9 Тр1 - негативний потенціал), а транзистори пп1 і ПП2 закриються.
У цьому випадку з вторинної обмотки трансформатора Тр2 потече струм по ланцюгу: 7 Тр2 («+») - діодний міст Д9 ... Д12 - транзистори ПП3 і ПП4 - діодний міст Д9 ... Д12 - 2в (2П2) - «+4 ОВ» - навантаження датчика - «-4ОВ» - Iв (1П2) - резистор R9 - 6 Тр2 («-») також у прямому напрямку.
При активному навантаженні (cos φ = 1) напруга на навантаженні (U вих) датчика має форму двохполуперіодній пульсації (ріс.1.16).
Середнє значення напруги на навантаженні одно:
При cos y <1 напруги на вторинних обмотках трансформатора напруги Тр1 (Uф) не збігаються за фазою з напругою на вторинній обмотці трансформатора Тр2 (U = Iф).
На ділянці od (рис. 1.17 і 1.18) струм і напруга знаходяться в протифазі. На кінцях вторинних обмоток 12 і 14 трансформатора Тр1 є негативний потенціал - транзистори пп1 і ПП2 відкриті.
У цьому випадку (для ділянки od) струм зі вторинної обмотки Тр2 потече по ланцюгу: 6 Тр2 («+») - резистор R9 - Iв (1П2) - «-» - навантаження датчика - «+» - 2в (2П2) - діодний міст Д5 ... Д8 - 5 Тр2 («-») у зворотному напрямку.
На ділянці dв струм і напруга знаходяться у фазі. Транзистори пп1 і ПП2 відкриті.
Струм з вторинної обмотки Тр2 потече по ланцюгу: 5 Тр2 («+») - діодний міст Д5 ... Д8 - транзистори пп1 і ПП2 - діодний міст Д5 ... Д8 - 2в (2П2) - «+» - навантаження датчика - «-» - Iв (1П2) - резистор R29 - 6 Тр2 («-») в прямому напрямку.
Аналогічно для ділянок ве і єс, але тільки при цьому відкриті транзистори ПП3 і ПП4.
Для ділянки ве: 6 Тр2 («+») - резистор R9 - Iв (1П2) - «-» - навантаження датчика - «+» - 2в (2П2) - діодний міст Д9 ... Д12 - транзистори ПП3 і ПП4 - діодний міст Д9 ... Д12 - 7 Тр2 («-») - струм зворотного напрямку.
При cos y <1 середнє значення напруги на навантаженні датчика (U вих датчика) буде менше, ніж при cos y = 1 (рис. 1.17 і 1.18)
Таким чином, напруга на навантаженні датчика пропорційно активного току.
Характеристика виходу датчика наведена на ріс.1.19
Блок часу УТЗ-БВ (рис 1.20) складається з:
а) трансформатора живлення з трьома випрямлячами стабілізованого джерела живлення;
б) чотирьох еммітерних повторювачів;
в) трьох тригерів Шміта;
г) двох формувачів витримки часу;
д) двох вихідних тріодних тиристорів;
е) двох електромеханічних реле;
ж) магнітного підсилювача.
Магнітний підсилювач служить для розділення входів і посилення сигналу, що надходить у формувач витримки часу.
Магнітний підсилювач УМ є однокаскадні, одноконтактні підсилювачем з виходом на постійного струмі, з зовнішньої негативним зворотним зв'язком (обмотка зворотного зв'язку WI-2).
При відсутності струму в обмотці управління W3-4, поле, створюване обмоткою зміщення W5-6, замикає магнітний підсилювач. При появі струму управління магнітний підсилювач відкривається і видає сигнал на перший формувач витримки часу.
Характеристика виходу магнітного підсилювача наведена на рис. 1.19
Величину мінімального струму, при якому спрацьовує УТЗ-1М, і початкову витримку часу можна змінювати. Ці параметри встановлюються перед включенням пристрою в роботу .. величина мінімального струму спрацьовування встановлюється потенціометром R1, початкова витримка часу при цьому струмі - потенціометр R3, а мінімальний струм відсічення - потенціометром R7.
При досягненні вихідним напругою блоку УТЗ-ДА величини, достатньої для пробою стабілітрона Д22, останній пробивається і на вхід першого тригера Шміта (на базу транзистора ПП2) через перший еммітерний повторювач (транзистор пп1) надходить сигнал. Тригер змінює свій стан (транзистор ПП2 відкривається, а транзистор ПП3 закривається) і з виходу його надходить сигнал на другий еммітерний повторювач (транзистор ПП4).
Негативний потенціал, що знімається з еммітерного повторювача (з резистора R19), замикає діод Д7; таким чином, заряд конденсатора С4 і С5 проходить по ланцюга першого формувача витримки часу під дією суми напруги UI, що знімається з потенціометра R3, і напруги U2, що знімається з резистора R19, ​​через стабілітрон Д5, Д6, конденсатор С4 або С5, резистор R4.
Конденсатор С4 або С5 прагне зарядиться до напруги, що дорівнює сумі напруг UI і U2, з постійною часу:
Т = С4 (R19 + R4 + RД5 + RД6)
Але при досягненні на конденсаторі величини напруги, рівної напрузі U2, діод Д7 відкривається і заряд конденсатора припиняється. Таким чином, конденсатор заряджається по початковому ділянці експоненти до напруги виходу другого еммітерного повторювача.
При зміні величини струму навантаження генератора змінюється напруга UI, при цьому час заряду конденсатора С4 або С5 до постійної напруги U2 струму змінюється (рис. 1.21).
Чим більше струм навантаження генератора, а, отже, більше і напруга UI, тим менше витримка часу пристрою (ріс.1.21).
Стабілітрони Д5 і Д6 включені в схему для зміщення характеристики витримки часу пристрою по осі струмів.
Залежність витримки часу спрацьовування першого ступеня від струму навантаження показана на рис. 1.22, де суцільними лініями показані характеристики при максимальній постійної часу
RC = [R * 4 + R 19 + R зав II (R 2 + R зас)] (C 4 + C 5),
R * 4 = 20ком; R 19 = 5, 6ком; R 2 = п'ятсот десятий,
R зав, R зас - величина, залежна від положення движка потенціометра R 3, С4 = 50 мкФ, С5 = 100 мкФ (додаток 6), а пунктирними - характеристики при мінімальній постійної часу
RC = [R * 4 + R 19 + R зав II (R 2 + R зас)] C 4
R * 4 = 7, 5ком
Параметром характеристик є положення движка потенціометра R 3.
Для завдання нахилу робочої характеристики поступають таким чином: з точки уставки з активного струму (Iуст, tуст) проводяться криві характеристики (користуючись методом інтерполяції) при максимальній та мінімальній постійної часу. Між побудованими характеристиками можна задати другу точку робочої характеристики при струмі більшому струму уставки.
Приклади
1.Уставка з активного струму Iуст = 3, 2а, витримка часу спрацьовування першого ступеня при струмі уставки 3, 2а - tуст = 6 сек (точка I).
При струмі -3, 6а витримка часу спрацьовування першого ступеня може бути задана в межах від 2, 9 (точка 2) до 5, 45 сек (точка 3).
2. Уставка по активному току Iуст = 2, 8а, витримка часу спрацьовування першого ступеня при струмі уставки 2, 8а - tуст = 3, 5 сек (точка 4).
При струмі -3, 1а витримка часу спрацьовування першого ступеня може бути задана в межах від 2, 225 (точка 5) до 3 сек (точка 6).
При досягненні напругою на конденсаторі С4 або С5 величини, достатньої для пробою стабілітрона Д23, останній пробивається, і на вхід тригера Шмітта (на базу транзистора ПП6) через еммітерний повторювач (транзистор ПП5) надходить сигнал. призначення еммітерного повторювача - збільшення вхідного опору наступного за ними тригера Шмітта з метою виключення його впливу на заряд конденсатора С4 або С5. Тригер змінює свій стан (транзистор ПП6 відкривається, а транзистор ПП7 закривається), в результаті чого по ланцюгу управління тріодного тиристора Д116 тече струм через резистор R27 і стабілітрон Д20. Тріодних тиристор відкривається і замикає ланцюг харчування котушки реле Р1.
Ланцюг живлення реле Р1 складається з випрямляча на діодах Д8, Д9 і тріодного тиристора Д16.
При спрацьовуванні реле Р1 контакт останнього підключає ланцюжок другий формувача витримки часу: R29, С6 - до живлячої напруги.
Конденсатор С6 заряджається з постійною витримкою часу, що дорівнює: Т = R29хС6 до напруги пробою стабілітрона Д25. При цьому сигнал надходить на вхід тригера Шмітта (транзистор ПП9). Транзистор ПП9 відкривається, транзистор ПП10 закривається. З тригера Шмітта сигнал надходить у ланцюг керування тріодного тиристора Д17. Тріодних тиристор відкривається, замикаючи ланцюг харчування котушки реле Р2.
Ланцюг живлення реле Р2 складається з випрямляча на діодах Д10, Д11 і тріодного тиристора Д17.
Крім того, у пристрої передбачено спрацьовування другого ступеня з нерегульованою витримкою часу і незалежно від першого ступеня при перевищенні струмом навантаження заданого максимального значення (відсічення R7).
Схема пристрою харчується постійною напругою 24В, одержуваному від стабілізованого джерела.
Стабілізований джерело складається з випрямляча на діодах Д12, Д13, Оптимізації резистора R9 і стабілітронів Д18, Д19.
Опис конструкції
Конструктивно кожен блок пристрою складається з корпусу і висувного блоку (I), вдвигается в корпус по напрямних (додатки 1, 2 л).
Фіксація висувного блоку здійснюється за допомогою чотирьох гвинтів М8 (3), а електричне з'єднання висувного блоку з корпусом за допомогою роз'єму РП14.
У корпусі розташовані клеемние плати для приєднання зовнішнього кабелю і гніздова частина роз'єму РП14.
Висувний блок складається із шасі, на якому встановлені трансформатори, плати та інші елементи схеми, а також ножова частина роз'єму РП14.
Блоки пристрої виконані в бризкоозахищеного виконанні з введенням кабелю знизу через отвір у корпусі.
Конструкція корпусу і висувного блоку зварна, з немагнітного алюмінієво-магнієвого сплаву АМГ-5М.
2. Інструкція з експлуатації
А. Загальне спостереження і догляд.
У період експлуатації пристрою для утримання його в справності та чистоті повинен здійснюватися догляд за його елементами у відповідність з діючими правилами експлуатації суднового обладнання.
До обслуговування пристрої допускається підготовлений особовий склад - електрики, які добре знають роботу пристрої та системи, в якій воно застосовується.
При роботі з пристроєм дотримуватися правил техніки безпеки.
Б. Підготовка до дії.
Підготовку до дії проводити одночасно з підготовкою системи, в якій воно застосовується.
При цьому необхідно виконати наступні операції:
- Переконатися у відсутності напруги на блоках пристрої;
- Розкрити кожен блок пристрою, провести зовнішній огляд і переконатися у відсутності механічних ушкоджень, пилу, бруду і сторонніх предметів;
- Перевірити надійність різьбових з'єднань, деталей, якість пайок, кріплення монтажних проводів до клемним платам, справність штепсельного роз'єму і справність в мікровимикач в блоці УТЗ-ДА, закорочує ланцюг трансформатора струму;
- Заміряти опір ізоляції блоків устрою мегомметром на робочу напругу 500В додатком випробувальної напруги між контактом в3 і всіма іншими контактами штепсельного роз'єму в блоці УТЗ-ДА, між контактом і всіма іншими контактами штепсельного роз'єму в блоці УТЗ-БВ. Величина опору ізоляції в нормальних умовах повинна бути не менше 20 МОм;
- Вставити висувні блоки в корпуси, затягнути невипадні гвинти.
В. Включення, обслуговування під час роботи і відключення.
Пристрій включається в роботу на тривалий час одночасно із включенням у роботу генераторів і здійснює безперервний контроль навантаження генератора.
Під час роботи елементи пристрою не потребують обслуговування.
Відключення пристрою проводиться зняттям напруги живлення.
Періодична перевірка пристрою проводиться через 5000 годин роботи пристрою, але не рідше одного разу на 12 місяців в обсязі, передбаченому в розділі Б.
Г. Обслуговування під час тривалої бездіяльності.
Під час тривалої бездіяльності пристрою необхідно:
- Містити блоки його сухими та чистими з підтягнутими кріпильними та контактними з'єднаннями;
- При виявленні корозії на зовнішніх частинах блоків негайно видалити її;
- Підфарбовувати місця з пошкодженою фарбою;
- Періодично заміряти величину опору ізоляції, яка повинна бути не менше 20 МОм в нормальних умовах (не рідше одного разу на 12 місяців).
Д. Обслуговування під час ППО та ППР.
Під час тривалого, щоденного і щомісячного огляду необхідно переконатися у відсутності ушкоджень зовнішнього монтажу і корпусів блоків пристрою.
Паспорт блоку датчика активного струму УТЗ-ДА.
Основні характеристики.
8. Індекс - УТЗ-ДА.
9. Підключення блоку через типовий вимірювальний трансформатор напруги з вторинною напругою 133В і трансформатор струму з вторинним струмом 5А до генератора трифазного струму частотою 50 Гц.
10. Режим роботи - тривалий.
11. Потужність, споживана від вимірювального трансформатора напруги блоком УТЗ-ТАК - не більше 5 ВА.
12. Вихідна характеристика блоку датчика активного струму УТЗ-ДА представлена ​​на рис.1.
13. Умови експлуатації:
а) температура навколишнього середовища від 0 до +45 С;
б) відносна вологість повітря до 98% при температурі до +40 С;
в) тривалий коливання напруги живильної мережі від +6% до -10% і частоти ± 5% від номінальних значень.
Короткочасні коливання напруги від +15% до -30% від номінального значення не більше 1, 5 сек і коливання частоти ± 10% від номінального значення не більше 5 сек.
14. Опір електричної ізоляції струмоведучих частин відносного корпусу:
а) при температурі навколишнього середовища +25 0 С ± 10 0 С і відносній вологості 65 ± 15% - менше 20 МОм;
б) при температурі навколишнього середовища +40 ± 2 0 С і відносній вологості 95 ± 3 № - не менше 1, 0 Мом.
15. Виконання блоку - бризкоозахищеного.
16. Габаритні розміри: висота - 265 мм, ширина - 270 мм, глибина - 220 мм.
17. Маса - 7, 5 кг ± 10%.
18. Гарантійний термін встановлюється два роки з дня введення об'єкта в експлуатацію. Термін зберігання блоку без переконсервації - три роки.
19. Блок розрахований на безперервну роботу протягом 5000 годин. Загальний термін служби блоку 25000 годину, але не більше 5 років з моменту здачі блоку замовнику. Між періодами безперервної роботи допускається подрегуліровка і заміна вийшов з ладу блоку.
20. Перелік застосованих дорогоцінних матеріалів:
Найменування
Маса г (чистоти)
Номер акта на вилучення
Золото
0, 0261
Срібло
0, 0455
Паспорт 222.020 II. Блок часу УТЗ-БВ
пристрою струмового захисту типу УТЗ = 1М.
Основні характеристики.
8. Індекс - УТЗ-БВ.
9. Живлення блоку одноразової мережі змінного струму напругою 133 В, частотою 50 Гц.
10. Режим роботи - тривалий.
11. Потужність, споживана від вимірювального трансформатора напруги блоком УТЗ-БВ - не більше 5 ВА.
12. Блок УТЗ-БВ спільно з блоком УТЗ-ДА налаштований на активний струм 3, 4А з точністю спрацьовування ± 5% при зміні cos φ від 1 до 0, 7 і з точність спрацювання ± 10% при зміні cos φ від 0, 7 до 0 , 6.
13. Коефіцієнт повернення не менше 0, 85.
14. Перший ступінь видає сигнал з витримкою часу, залежною від струму навантаження (див. графік на мал.1).
15. Другий ступінь видає сигнал з витримкою часу після спрацьовування першого ступеня 2 сек ± 20%.
16. Відсічення налаштована на струм, що дорівнює 4, 16 а, з витримкою часу, що не перевищує однієї секунди. Точність спрацьовування при cos φ від 1 до 0, 7 - ± 5%, при cos φ від 0, 7 до 0, 6 - ± 10%.
17. Умови експлуатації:
а) температура навколишнього середовища від 0 до +45 С;
б) відносна вологість повітря до 98% при температурі до +40 С;
в) тривалі коливання напруги живильної мережі від +6% до -10% і частоти ± 5% від номінальних значень; короткочасні коливання напруги від +15% до -30% від номінального значення не більше 1, 5 сек і коливання частоти ± 10% від номінального значення не більше 5 сек.
18. Опір електричної ізоляції струмоведучих частин відносного корпусу:
а) при температурі навколишнього середовища +25 0 С ± 10 0 С і відносній вологості 65 ± 15% - менше 20 МОм;
б) при температурі навколишнього середовища +40 ± 2 0 С і відносній вологості 95 ± 3 № - не менше 1, 0 МОм.
19. Виконання блоку - бризкоозахищеного.
20. Габаритні розміри: висота - 305 мм, ширина - 340 мм, глибина - 220 мм.
21. Вага - 12 кг ± 10%.
22. Гарантійний термін встановлюється два роки з дня введення об'єкта в експлуатацію. Термін зберігання блоку без переконсервації - три роки.
23. Блок розрахований на безперервну роботу протягом 5000 годин. Загальний термін служби блоку 25000 годину. Між періодами безперервної роботи допускається подрегуліровка і заміна вийшов з ладу блоку.

24. Перелік застосованих дорогоцінних матеріалів:
Найменування
Маса г (чистоти)
Номер акта на вилучення
Золото
0, 1727
Срібло
12, 5990
1.2.5. Загальні відомості про пристрій реле РОТ-53 і принцип роботи
1. Реле зворотного активного струму типу РОТ-53 і РОТ-4О3 складаються з наступних функціональних частин (додаток 1):
а) датчика (Д)
б) сповільнює частини (ЗЧ)
в) виконавчої частини (ІЧ)
г) блоку відсічення (БО)
д) блоку живлення (БП)
а) вимірювальна частина або датчик являє собою кільцеву фазочувствительного схему, пов'язану з вхідними ланцюгами струму і напруги реле за допомогою проміжних трансформаторів - трансформатора струму Тр1 і трансформатора Тр2 (рис 1.23).
Кільцева фазочувствительного схема є датчиком активного струму і складається з діодів Д10, Д11, Д14, Д15 і резисторів R3чR8.
Стабілітрони Д12 і Д13 запобігають насичення трансформатора струму при великій кратності первинного струму. При цьому стабілізується внутрішній кут зсуву трансформатора струму і одночасного обмежується напруга на вході фазочувствительного схеми.
Діод Д18 шунтирует при прямому струмі в контрольованій мережі вихід вимірювального органа.
Фазозсувні конденсатори С1 і С2 і резистор R1 створюють необхідний кут максимальної чутливості реле (-150 0);
б) уповільнює частина являє собою активно-ємнісний інтегруючу ланцюжок R11 і С5, на яку через діод Д17 подається вихідна напруга датчика активного струму;
в) виконавча частина реле є тригер, зібраний по схемі з еммітерной зворотним зв'язком, нормально відкритим вхідним транзистором Т2 і складовим транзистором Т3-Т4.
Ланцюжок R22-Д23 призначена для надійного замикання складеного транзистора в нормальному режимі.
Діод Д22 призначений для відводу великої частини зворотного струму колекторного переходу транзистора Т4 і від керуючого переходу, що усуває небезпеку самогрева транзистора і помилкового включення тиристора його наскрізним струмом.
Конденсатори C11 і С12 призначені для збільшення завадостійкості реле.
Тригер управляє тиристором Д25. Керуючий перехід тиристора включений в колекторний ланцюг транзистора Т4. Навантаженням тиристора є обмотка вимикаючого розчеплювача автомата.
Діод Д25 служить для захисту тиристора Д25 від зворотного напруги;
г) блок відсічення складається з випрямного мосту Д5-Д8, стабілітрона Д9, транзистора Т1 і управляє тригером, виключаючи елемент часу.
Діод Д16 поділяє ланцюга тригера і датчика струму;
д) блок живлення складається з випрямного мосту Д1-Д4 і згладжує ємності С3.
2. Реле зворотного активного струму (вимірювана величина) протікає через відкриті діоди фазочувствительного схеми, резистори R7 і R8 і конденсатора С4. Середнє значення створюваного при цьому на резисторах R7 і R8 падіння напруги пропорційно вимірюваній току і косинусу кута зсуву між керуючою напругою і вимірюваним струмом, тобто активної складової вимірюваного струму.
При прямому струмі в контрольованій мережі вихід фазочувствительного схеми шунтується діодом Д18.
При зворотному струмі згладжене напруга з конденсатора С4 подається на замедляющую частину. Час заряду ємностей С5-С6 до напруги спрацьовування тригера визначається рівнем вихідного напруги датчика активного струму та сумою підключених ємностей.
Напруга з стабілітрона Д20 - обмежувача Д20 - 18 прикладається до дільнику, що складається з резисторів R13, R14, R15.
Напруга, що знімається з резисторів R14 - R18, викликає протікання струму по ланцюгу R12 - керуючий перехід Т2 - R16. Вихідна напруга сповільнює частини порівнюється з падінням напруги на резисторі R12. При їх рівності відкривається діод Д19, струм транзистора Т2 зменшується, в результаті чого транзистор виходить з насичення, починає відкриватися вихідний складовою транзистор Т3-Т4, вступає в дію позитивний зворотний зв'язок по струму за рахунок резистора R16 і тригер перекидається. Через керуючий перехід тиристора Д26 протікає струм, тиристор відкривається і розчепитель спрацьовує.
При великій кратності струму діє блок відсічення. Коли амплітуда вторинної напруги трансформатора струму перевищує напруга стабілізації стабілітрона Д9, через керуючий перехід тріода Т1 протікає струм і вихідна напруга фазочувствительного схеми через тріод Т1, діод Д16 і резистор R10 порівнюється з напругою на резисторі R16. Якщо вихідна напруга фазочувствительного схеми перевищує напругу на R16, тригер перекидається і реле спрацьовує.
3. Конструктивне реле виконано в захисному корпусі, який складається з пластмасового цоколя і металевого кожуха. Між кожухом і цоколем прокладена ущільнювальна прокладка, виконана з негіроскопіческого матеріалу. На цоколі розташовані два блоки, що несуть на собі всі елементи електричної схеми реле.
На першому блоці розташовані два трансформатора ТР1 і ТР2, датчик струму, блок відсічення. Всі інші елементи реле розташовані на другому блоці. Кожен складається з верхньої колодки і двох бічних планок, що охоплюють плату. Обидва блоки залиті компаундом.
Блоки з'єднуються між собою друкованої монтажної платою, в яку ВПАИВАТЬ дротяні висновки блоків. Блоки кріпляться до цоколя двома гвинтами.
Технічні дані реле зворотного активного струму типу РОТ-53
ТУ16-523.427-80
Призначення: вплив на відключає розчепитель автоматичних вимикачів частоти 50 Гц в разі переходу генераторів змінного струму в руховий режим або електродвигунів у генераторний режим.
1. 0сновний параметри реле:
Напруга номінальна, В
Частота номінальна, Гц
Номінальний струм, А
Значення уставки по струму спрацьовування в частках Iн
Значення уставки, А
Значення уставки за часом спрацьовування при Iобр = 1,21 спрацює і cosφс *= -1, з
Споживана потужність, ВА
230, 400
50
5
0,05
0,25
0,25; 0,70; 1,50; 2,80; 5,00
3
0,10
0,50
0,15
0,75
* Φс - кут між векторами струму і фазної напруги контрольованої мережі.
2. Навантаженням реле повинні бути котушка незалежного розчеплювача постійного або змінного струму. Потужність навантаження не більше 400 Вт при напрузі до 400 В і струмі 0,3-1 А, з постійною часу не більше 10 мс, часом спрацьовування не більше 0,1 с. Напруга навантаження не повинно перевищувати номінальну напругу реле і може бути 230 і 400 В. Величина напруги обмовляється при замовленні.
3. Реле повертається в початковий стан без спрацьовування, якщо струм, що дорівнює 1,2 I спрацює. Після закінчення часу не більше 0,9 мінімально-допустимого часу спрацювання для даної уставки зменшиться до 0,8 I спрацює.
4. Реле довго витримує напруга 1,05 Uн і струм 1,1 Iн
5. Режим роботи реле - тривалий.
6. Робоче положення реле - будь-яке.
7. Реле має ступінь захисти JР40 за ГОСТ 14264-Ш за винятком висновків, для яких забезпечується ступінь захисту JР20 при приєднаних і провідниках.
8. Реле допускає спільну роботу з реле типів РЧ-55, РМ-53 і РМ-54.
9.Реле відповідає діючим правилам Регістра РФ і схвалені ним.
10. Термін служби реле - 12 років.
11. У розподільних пристроях реле повинна встановлюватися на відстані не менше 100 мм від силових струмоведучих частин апаратів, шин і кабелів.
12. Виробник - підприємство п / я М-5739.
Приклад запису при замовленні
Реле зворотного активного струму на номінальну напругу 400 В, напруга навантаження 230 В, частоту 50 Гц, з уставками спрацьовування 0,05 Iн, за часом спрацьовування 0,25 з типу РМ-53 по ТУ16-523.427-80:
Реле 400 В, навантаження 230В, 50 Гц; 0,05 Iн; 0,25 с
РОТ-53
ТУ16-523.427-80
1.2.6 Загальні відомості про пристрій реле РМ-53 і принцип роботи
1. Реле активної та реактивної потужності типів РМ-53, РМ-54, РМ-403, РМ-404 складаються з наступних функціональних частин (додаток 1): 1) датчика (Д), 2) реагує частини (РЧ), 3) сповільнює частини (ЗЧ), 4) виконавчої частини (ІЧ), 5) блоку живлення (БП).
а) Датчик складається зі схеми підсумовування, виконаної на трансформаторах Тр1 і Тр2, стабілітрона Д1-Д4, резисторах 1 і 2, двох квадратів на стабілітронах Д1-Д4 і резисторах 5 - 19. Датчик призначений для вимірювання величини активної (реактивної) потужності генератора.
б) реагуючі частина являє собою тригер з колекторної зворотним зв'язком, виконаний на транзисторах Т1 і Т2, тригер спрацьовує при певній величині напруги, що надходить з виходу датчика і подається на замедляющую частину.
в) ЩоСповільнює частина призначена для затримання спрацьовування реле на заданий період часу і складається з послідовного включених зарядних резисторів 24, 25 і конденсатора 7.
г) Виконавча частина реле складається з тригера на транзисторах Т3, Т4. різної провідності зі стабілітроном Д36 в ланцюзі змішання, підсилювача на транзисторі Т5. Тригер управляє тиристором Д39. керуючий перехід тиристора включений в колекторний ланцюг транзистора Т5. Навантаженням тиристора є обмотка вимикаючого розчеплювача автомата.
Діод Д40 служить для захисту тиристора від перенапруги.
Ланцюжок 34, С9 служить для захисту тиристора Д39 від зворотної напруги.
д) Блок живлення виконаний на трансформаторі Тр2, двох випрямлячів на діодах Д23-Д28, що згладжують конденсаторах С2, С3 і стабілітронах Д31-Д33 і забезпечує живлення колекторних ланцюгів і ланцюгів змішання транзисторів.
2. Реле працює наступним чином
2.1. Номінальний режим роботи
Трансформатори Тр2 і Тр1 перетворять фазна напруга мережі (Uс) і фазний струм мережі (Iс) (реле активної потужності) і напруга Еi і Ev, а також створюють два контури схеми порівняння з напругами на виході, рівними відповідно:
U1 = Eu + Ei U2 = Ev - Ei
Стабілітрони Д1-Д4 обмежують амплітуду можливих перенапруг у вторинному ланцюзі трансформатора струму Тр1 при кратності струму в мережі більше 2 Iн. Резистори R1, R2 створюють значний розмагнічувальних струм у вторинній обмотці трансформатора Тр1, завдяки чому досягається висока точність пропорційності Е I
Резистори R3, R4 створюють додаткове навантаження трансформатора Тр2.
Напруги змінного струму Г1 та Г2 випрямляються двома діодами мостами (Д15-Д22) і подаються на квадратори. Квадратори - елементи з вольт - амперної характеристикою виду I = a U 2 - виконані на стабілітронах Д5-Д14 і резисторах R5-R10 і дають можливість реалізувати кусково-лінійну апроксимацію квадратичної характеристики.
У підсумку, після зведення в квадрат суми і різниці миттєвих значень Е U і Е I і віднімання отриманих результатів, на виході квадраторів виходить нова величина напруги, пропорційна їх добутку:

Навантаженням квадраторів служить резистор R15, конденсатор С1 служить для згладжування пульсацій на виході квадраторів. Діод Д34 запобігає режим зворотного струму.
Далі напруга з виходу квадраторів подається на вхід тригера. Тригер з колекторної зворотним зв'язком (резистор R20) дозволяє отримати незалежність уставок по потужності спрацьовування при регулюванні уставок за коефіцієнтом повернення.
Ланцюги змішання зменшують вплив параметрів транзисторів на характеристики спрацьовування.
У номінальному режимі транзистор Тр1 тригера закритий напругою змішання. Знімається з дільника R16, R17, R18. Транзистор Т2 при цьому відкритий і насичений. Конденсатор С7 сповільнює частині не заряджений. Транзистори Т3 і 4 тригера виконавчої частини закриті, закритий і транзистор підсилювача Т3. Транзистор Т3 закритий напругою, що знімається з Д36, R27, Д38, а Т4 - напругою, що знімається з Д38, R27, Д36.
Струм через керуючий електрод тиристора Д39 дорівнює нулю, тиристор закритий.
2.2. Режим спрацьовування при збільшенні сигналу на вході реле до уставки спрацьовування, а, отже, і сигналу, що надходить з виходу квадраторів, транзистор Т1 тригера реагує частини відкривається, його колекторний струм збільшується, а транзистор Т2 закривається, його колекторний струм зменшується (тригер перекидається) і конденсатор С7 сповільнює частини виявляється підключеним до колекторному напрузі. Заряд конденсатора С7 здійсниться через зарядні опору R24, R25, в залежності від уставки за часом.
Напруга з конденсатора С7 подається на вхід тригера виконавчої частини. При досягненні на конденсаторі С7 напруги, різного напрузі стабілітрона Д36, відбувається спрацьовування тригера виконавчої частини.
Одночасно відкривається і транзистор Т5, що працює в ключовому режимі, через керуючий електрод вихідного тиристора Д39 протікає струм, тиристор відкривається і подається напруга на обмотку незалежного розчеплювача, розчепитель спрацьовує.
При зменшенні сигналу на вході реле тригер реагує частини повертається в початковий стан, ємність сповільнює частини розряджається і знижує сигнал з тригера виконавчої частини.
Струм управління тиристора падає до нуля. Реле повертається в початковий стан.
3. Конструктивно реле виконано в захисному корпусі, який складається з пластмасового цоколя і металевого кожуха. Між кожухом і цоколем прокладена ущільнювальна прокладка, виконана з негіроскопіческого матеріалу. На цоколі розташовані три блоки, що несуть на собі всі елементи електричної схеми. На першому блоці розташовані блок живлення і вихідна частина реле.
Кожен блок складається з верхньої колодки і двох бічних планок, що охоплюють друковану плату. Усі три блоки залиті компаундом. Блоки з'єднуються між собою друкованої монтажної платою, в яку ВПАИВАТЬ дротові виходи блоків. Блоки кріпляться до цоколя двома гвинтами.
Технічні дані реле активної та реактивної потужності типу РМ-53 ТУ16-523 ,424-80
Призначення: для захисту від перезавантаження генераторів змінного струму частоти 50 Гц за активної та реактивної потужності.
Основні параметри реле:
Номінальна напруга, В
Номінальна частота Гц
Номінальний струм, А
Значення уставки по потужності спрацьовування в частках від номінальної потужності
Значення уставки за часом спрацьовування, с
Споживана потужність, ВА
230, 400
50
5
0,64 Рн; 0,88 Рн; 0,96 Рн;
1,12 Рн; 1,2 Рн
0,5; 1,0; 2,0; 3,0; 5,0
5
Примітка: За узгодженням із заводом-виробником допускається постачання реле відкаліброваних на інші уставки по потужності, обумовлені при замовленні, але в межах (0,64 Рн-1, 2Рн) і (0,48-0,95) Qн.
1. Навантаженням реле повинна бути котушка незалежного розчеплювача постійного і змінного струму.
2. Потужність навантаження не більше 400 Вт при напрузі до 400 В і струмі 0,3-1,0 А, з постійною часу не більше 10 мс, з часом спрацьовування не більше 0,1 с. Напруга навантаження обмовляється при замовленні.
3. Реле повертається в початковий стан без спрацьовування, якщо потужність, що дорівнює 1,2 Рсраб. після закінчення часу не більше 0,9 мінімально-допустимого часу спрацювання для даної уставки зменшиться до наступних величин:
- 0,8 Рсраб на уставку за коефіцієнтом повернення 0,9;
- 0,7 Рсраб на уставку за коефіцієнтом повернення 0,8;
- 0,6 Рсраб на уставку за коефіцієнтом повернення 0,7;
4. Реле довго витримує напруга 1,05 Iн і струм 1,1 Iн.
5. Режим роботи реле - тривалий.
6. Робоче положення реле - будь-яке.
7. Реле має ступінь захисту JP40 за ГОСТ 14254-80 за винятком висновків, для яких забезпечується ступінь захисту JP40 при приєднаних провідниках.
8. Реле допускає спільну роботу з реле типів РОТ-53 і РЧ-52.
9. Реле відповідає діючим правилам Регістра РФ і схвалені ним.
10. Термін служби реле - 12 років.
11. У розподільних пристроях реле повинна встановлюватися на відстані не менше 100 мм від силових струмоведучих частин апаратів, шин і кабелів.
12. Виробник - підприємство п / я М-5739.
Приклад запису при замовленні.
Реле активної потужності на номінальну напругу 400 В, напруга навантаження 230 В, з уставками за потужністю спрацьовування 0,64 Рн, за часом спрацьовування 0,5 с, за коефіцієнтом повернення 0,9, типу РМ-53 по ТУ16-523.424-80.
Реле 400 В, навантаження 230В, 50 Гц; 0,64 Рн; 0,5 с; 0,9
РМ-53
ТУ16-523.424-80
1.3. Розробка функціональної схеми СТЕНДА
Даний лабораторний стенд на основі аналізу досліджуваних пристроїв повинен містити такі основні блоки:
1. Харчування стенду - пристрій, за допомогою якого підводиться харчування на стенд трифазне 220 В.
2. Блок індикації живлення стенду - пристрій за допомогою якого можна візуально спостерігати про наявність напруги на стенді.
3. Блок зміни напруги - за допомогою якого можна змінювати і контролювати напругу на всіх трьох фазах в межах від 0 до 127 В.
4. Блок зміни струму - з допомогою якого можна змінювати і вимірювати струм в межах від 0 до 6 А.
5. Релейно - индикационного блоку - з допомогою якого можна по-перше, візуально спостерігати спрацьовування приладу у вигляді світіння світлодіода і по-друге, мати нормально замкнуті і нормально розімкнуті контакти при спрацьовуванні реле. А саме він повинен представляти із себе реле, яке замикає свої контакти при спрацьовуванні приладу, що дає можливість управляти елементами стенду під час спрацьовування.
6. Блок таймерів - для контролю часу між подачею позамежного параметра і спрацьовуванням приладу
7. Лицьова панель на якій повинні розташовуватися всі прилади в управління та зборі інформації бере участь людина
Функціональна схема стенду представлена ​​на аркуші
ДП2406.1594, 1598.03.01.

1.4 Розробка принципової схеми системи управління

1.4.1. На аркуші ДП2406.1594, 1598.03.02 представлена ​​принципова електрична схема стенду, службовця для випробування пристроїв НВР, УРГ, УРМ, УТЗ, РМ-53 і РОТ-53
Принципова схема була розроблена виходячи з умов, що для випробування перерахованих вище пристроїв необхідне харчування  ≈ 127в, 24В, і мати плавнорегулірующееся напруга від 0 до ≈ 127в, струм від 0 до ≈ 6А, а також пристрій, що контролює час спрацьовування піддослідних пристроїв і комутаційної апаратури .
Принципова схема складається з таких основних блоків:
1) блоку подачі живлення на стенд, службовець для підведення живлення до елементів схеми, а також включення і відключення живлення стенду,
2) блоку індикації живлення стенду, що служить для візуального спостереження присутності або відсутності харчування на стенді,
3) блоку зміни напруги, що служить для плавної зміни трифазної напруги від 0 до ≈ 127в і живлення пристроїв напругою 127в,
4) блоку зміни струму, що служить для зміни струму від 0 до 6А, а також його фази,
5) блоку таймера, службовця для контролювання часу спрацьовування,
6) релейно-индикационного блоку, службовця для фіксації та візуального спостереження сигналу, що подається з піддослідних пристроїв,
7) блоку живлення - 24В для живлення релейно-индикационного блоку і піддослідних пристроїв напругою - 24В,
8) клемного блоку - для підключення піддослідних пристроїв до стенду.

1.4.2. Блок подачі живлення на стенд
Даний блок складається з чотирьох струмопровідних шин А, В, С, N і автоматичного вмикача QP1. на шини від мережі подається трифазна напруга ≈ 220В 50 Гц QP1 служить для захисту мережі від струмів к.з. і розрахований на струм спрацьовування 5А.
1.4.3 Блок індикації живлення стенду
Складається з трьох плавких запобіжників RV1 ... FV3, 220В, 1А, трьох резисторів R5 ... R7, трьох світлодіодів VD1 ... VD3 і трьох діодів VD4 ... VD6.
Протікає через світлодіоди струм викликає їх світіння, подаючи візуальний сигнал про присутність напруги на шинах стенду. VD4 ... VD6 служать для захисту світлодіодів від зворотної напруги.
1.4.4 Блок зміни напруги
Складається з автоматичного вимикача QP2 зі струмом спрацювання 2А, двох трансформаторів однофазного напруги TV1 і TV2 100ВА, 220/127В, двох латоров TV3 і TV4, перемикачів S1і S4, трьох плавких запобіжників PV4 ... PV6, вольтметра PV1, автоматичних вимикачів S7 і S8.
У даному блоці замість одного трифазного трансформатора ≈ 220/127В застосовані два однофазних трансформатора. Пояснюється це дорожнечею і дефіцитом трифазних трансформаторів.
У першому положенні перемикача S1 ​​вольтметр PV1 буде показувати напруга 127в для всіх лінійних напруг. Перевірити це можна перемикачем S4 за допомогою якого одним вольтметром можна вимірювати напругу між усіма фазами вихідної напруги. Щоб встановити потрібне значення вторинної напруги від 0 до 127 В перемикач S1 встановлюємо в третє положення, рукоятками Латрі TV3, TV4 по вольтметру PV1 встановлюємо потрібне напруження. Таким чином, в процесі випробування ми можемо мати три режими, а саме ≈ U = 127в перемикач S1 у перше положення, U ≤ ≈ 127в перемикача S1 ​​у третє положення, U = 0 перемикач S1 в друге положення.
1.4.5 Блок зміни струму
Складається з автоматичного вимикача QF3 U = ≈ 220В, тер 2А, перемикача фази струму S2, Латра РА, резистора R1, R2 і перемикачів S6 і S5.
Використання в даному випадку для зміни фази струму перемикача S2 набагато дешевше, ніж використання обертового трансформатора. Принцип дії зміни фази за допомогою S2 наступний: в першому положенні перемикача S2 в ланцюзі TV7-PW-PA-S6-R2-R1-TV7 з'являється струм I NA, що співпадає по фазі з U NA, таким чином між струмом і напругою мережі дорівнює 0 0. У другому положенні в ланцюзі утворюється струм I З A, який зрушать щодо напруги U NA, на кут 30 0. Отже, перемикаючи S2 можемо отримувати в ланцюзі струми I NA, I AC, I З B, I З N, I B, I BA, I AN, які зрушені по відношенню до напруги U NA на різні кути. Таким чином, ми отримаємо ряд значень кутів j, відповідно і ряд cos j.
Для того, щоб пустити ланцюг у ток приладу, у вихідному стані S6 за допомогою Латра TV6 і амперметра РА встановлюється потрібне значення струму, який буде текти по ланцюгу TV7-PW-PA-S6-R2-R1-TV7, потім перемикаючи S6, можна пустити струм в ланцюг шунтіруемого приладу. За допомогою S5 можна змінювати діапазон змінюваного струму, шунтуючи регістр R2.
1.4.6 Блок живлення - 24 В
У джерелі живлення використовується послідовний компенсаційний стабілізатор, структурна схема якого зображена на ріс.1.26, регулюючий елемент з керуючим входом включений між джерелом вхідного нестабілізованого напруги і навантаженням, підключеною до постійного виходу. Стабілізатор містить контур негативного зворотного зв'язку, що представляє собою підсилювач неузгодженості, один із входів якого підключений до виходу стабілізатора, другий пов'язаний з джерелом опорної напруги. Вихід підсилювача безпосередньо впливає на керуючий вхід регулюючого елементу. Підсилювач неузгодженості реагує на різницю між опорною напругою і вихідною напругою стабілізатора (або його частиною). Цю різницю називають сигналом неузгодженості. Посилений підсилювачем сигнал неузгодженості, що подається на керуючий вхід регулюючого елемента, змінює опір останнього так, щоб перешкоджати будь-яким змінам вихідної напруги стабілізатора, якими б причинами воно не викликалося. Підсилювач і джерело опорної напруги утворюють схему управління стабілізатора. У нашій схемі стабілізатора регулюючим елементом є транзистор VT1, а транзистор VT3 і з'єднані з ним елементи утворюють схему управління. Еммітер транзистора VT3 з'єднаний зі стабілізатором VD9 і резистором R1, які тут виконують функції опорного напруги. Керуючий електрод транзистора VT2 (база) з'єднаний з движком потенціометра R4, який спільно з резисторами R6 і R7 утворює дільник напруги, підключений паралельно навантаженні. Переміщення движка потенціометра викликає зміна прямого зміщення еммітерного переходу транзистора VT3, що в свою чергу, призводить до зміни колекторного струму цього транзистора і напруги на базі транзистора VT2 включеного за схемою еммітерного повторювача і з урахуванням регулюючого транзистора VT1 є другим каскадом еммітерного повторювача. У результаті цього змінюється провідність транзистора VT1 і, отже, рівень вихідного вихідної напруги.
При налаштуванні стабілізатора потенціометр R4 встановлюється в таке положення, при якому досягається рівень вихідної напруги рівний 24В.
Якщо абсолютне значення вихідної напруги з будь - яких причин зросла, струму потенціал бази транзистора VT3 зросте щодо потенціалу еммітера, який зафіксований опорною напругою стабілітрона, і струм колектора транзистора VT3 збільшиться, як наслідок зменшиться напруга на його колекторі. У результаті зменшиться різниця потенціалів між базою і еммітером транзисторів VT2 і VT1 включених за схемою двокаскадного еммітерного повторювача (транзистор VT2 служить для посилення сигналу із схеми управління, тобто використання транзисторів з невеликим коефіцієнтом посилення струму), і, як наслідок, зменшиться струм через транзистор VT1 і напруга на навантаженні V вих. Таким чином, компенсується зміна V вих. Якщо вихідна напруга змінюється в протилежну сторону, струму збільшення всіх розглянутих величин носять зворотний характер.
Через понижуючий трансформатор Тр 220/25В змінну напругу подається на випрямляч VD1-VD6, де воно випрямляється і згладжується конденсатором С. Після чого воно подається на стабілізатор, і є вхідною напругою стабілізатора.
1.4.7. Блок таймерів
Складається з перемикача S3 - службовця для подачі живлення на таймери, 3-х таймерів, 3-х позиційного перемикача S9 і контактів реле К1, К2, К3, К4 і контактів перемикачів S6 і S7. Кожен таймер має три кнопки управління позначених умовно зліва направо А, В, С. А - перемикання режимів (години, секундомір, будильник), С - запуск секундоміра, В - зупинка таймера. При замиканні S6 в першому положенні S9, S1 у другій позиції S9 і розмиканні S6 у третьому положенні таймер всі три починають відлік часу, що відповідає натисненню кнопки С. При замиканні контактів реле К1, К2, К3-К4 в першому і другому положенні S9 таймер припиняє відлік часу, що відповідає натисненню кнопки В на таймері. І при розмиканні К1, К2, К3-К4 в третьому положенні S9 таймер припиняє відлік часу, що відповідає натисненню кнопки В.
Установка таймерів в нелувое положення здійснюється комбінацією натискання кнопок ССВС.
1.4.8 Релейно-индикационного блок
Складається з чотирьох реле К1-К4, дев'яти резисторів R8-R16, дев'яти діодів VD18-VD26, дев'яти світлодіодів VD9-VD17, перемикачів S10 і S2. блок харчується через перемикачі S10 і S2 від джерела постійної напруги.
Розглянемо роботу схеми на прикладі випробування пристрою НВР при підвищеній навантаження генератора.
Пристрій НВР призначено для подачі імпульсу на включення резервного генератора при підвищенні навантаження.
Харчування на шини стенду АВ, С, N подається від мережі ~ 220 В через автоматичний вимикач QP1. Наявність напруги на шинах стенду индицируются за допомогою світлодіодів VD1-VD3. Операція подачі живлення на стенд виконується тільки після підключення пристрою до клем стенду.
Після того, як харчування на стенді подано, включаються всі вимикачі, що живлять блоки схеми, а саме QP2, QP3, QP4, S3, S10. перемикач S1 встановлюємо в перше положення, яке характеризується наявністю трифазної напруги ~ 127в на виході клем Х1-Х3. Потім за допомогою амперметра РА і Латра TV6 встановлюємо підвищений струм I = I вуст +0, 2 А, так як струм уставки спрацювання для цього приладу дорівнює 8А, повертаючи рукоятку Латра, встановлюємо струм 2А. Перемикач S9 переводимо в перше положення, включаємо S7. У даному стані схема готова до запуску.
Запуск проводиться включенням перемикача S6. Після включення перемикача S6, струм I = 2А знаходяться в ланцюзі TV7-PW-PA-S6-S5-R1 потече в ланцюг приладу через клеми Х6, Х7, а в ланцюзі А-К1-S6-S9-А блоку таймера замикається контакт S6 та лічильники А починають відлік часу. При спрацьовуванні приладу НВР замкнуться контакти Х12 і Х13, що викличе загоряння світлодіода VO10 і спрацьовування реле К1. При спрацьовуванні реле К1 його контакт у ланцюзі А1-К1-А1 блоку таймера замкнеться і таймер перестане вважати час. Таким чином, на таймері висвітлюється час між подачею підвищеного струму в ланцюзі приладу (що імітує підвищення навантаження) і спрацьовування УВР. Для того, щоб виміряти даний час для більш високого струму навантаження, потрібно вимкнути S6, натиснути кнопку перезапуску часу SН1, підвищити струм, включити S6. Таким чином, вимірюючи час для різних значень струму навантаження можна зняти тимчасові характеристики спрацьовування приладу.

2.1. Вимоги правил Регістру до вибору електрообладнання

2.1.1. Вимоги до електричних апаратів
Номінальна напруга до навантаження і гранична температура при нормальних умовах роботи електричних апаратів не повинні бути поза допустимими. Електричні апарати повинні витримувати передбачені перезавантаження.
Номінальна розривна здатність електричних апаратів, призначених для відключення струму короткого замикання (т.к.з.), повинна бути менше, ніж струм короткого замикання.
Номінальна включає здатність вмикачів, які можуть бути приєднані до ланцюга, замкнутої накоротко повинна бути не менше найбільшого очікуваного струму в місці їх встановлення при короткому замиканні. Номінальна динамічна і термічна стійкість вимикачів повинні відповідати найбільшому очікуваному току короткого замикання і часу спрацьовування селективного захисту.
Включення і виключення контактів всіх полюсів вимикачів має відбуватися одночасно.
Усі вимикачі та роз'єднувачі повинні бути забезпечені механічними або індикаторами положення включення контактів.
Положення барабанів контролерів і командоконтролерів повинні чітко фіксуватися.
Автоматичні вимикачі повинні мати механізм вільного розчеплення. Механізм приводу вимикачів повинні забезпечувати утримання рухомих контактів у відключеному положенні.
Виправлення руху ручних органів управління комутаційних або пускорегулювальних органів повинно бути м'яким, щоб обертання рукоятки (важеля) вгору або вперед відповідно включенню апарату, пуску двигуна, збільшення частоти обертання, підвищення напруги.
Ланцюги, що відходять від електророзподільних щитів, повинні бути пошкоджені від коротких замикань, а споживачі - струм перевантаження.
Захист від перевантаження передбачається:
Не менш ніж в одному насосі або фазі - двохпровідної системі не менше ніж у двох фазах - при ізольованій трипровідною системі трифазного струму.
Захист від короткого замикання передбачається в кожному ізольованому насосі або в кожній фазі. Уставка повинна бути не менше 200% номінального струму. Для захисту кабелів і споживачів використовують одну й ту ж захист.
У ланцюзі живлення аварійного електророзподільної щита від головного повинна бути захист, що дозволяє виробляти негайне повторне включення після спрацювання її. Апарати захисту не повинні встановлюватися в ланцюзі зрівняльного дроти генераторів постійного струму.
2.1.2 Вимоги до електровимірювань приладів
Для кожного генератора постійного струму на головному й аварійному електророзподільних щитах повинні встановлюватися по одному амперметру і вольтметра, а для генераторів змінного струму: амперметр з перемикачем для вимірювання фазових і лінійних напруг, частотометр, ватметрів.
У колах відповідальних споживачів рекомендується встановлювати амперметр на головному електророзподільної щиті або біля мостів управління.
Вимірювальні прилади слід застосовувати з межею не менше:
Вольтметри-120% комплексного напруги
Амперметри - для генераторів, що працюють паралельно (-15 - 0 -130)% номінального
Ваттметри для генераторів не працюють паралельно - 130% номінальної потужності
Ваттметри для генераторів, що працюють паралельно (-15 - 0 -130)% номінального
Амперметри для генераторів, що працюють паралельно (-15 - 0 -130)% номінального.
2.1.3 Вибір елементів принципової схеми
При виборі елементів схеми необхідно керуватися даними, представленими заводом-виробником, який задає граничні параметри - струму, напруги, частоти, температури.
Ці значення, як правило, встановлюються в поєднанні один з одним. Граничні значення параметрів ні за яких умов не повинні бути перевищені. Бажано мати 20ч30 відсотковий запас для компенсації неврахованих обставин - викидів при перехідних процесах, впливу перешкод і т.д.
Найпростішими елементами ланцюгів є резистор, конденсатори, котушки індуктивності. Це пасивні елементи. До них також відносять елементи з нелінійної характеристикою - діоди, стабілітрони. Активні компоненти - це елементи, які здатні регулювати протікає через них струм, не тільки у функції прикладеної напруги, а й під дією керуючого сигналу.
При виборі елементів схеми в першу чергу визначають активні і функціональні елементи (стабілізатори, підсилювачі, мікропроцесори) і ведуть розрахунок схем, що визначають звідси вимоги до пасивних елементів. Далі вибирають їх конкретний тип, відповідний електромеханічним вимогам.
Вибір резисторів проводиться за трьома основними групами параметрів: конструктивним, електромеханічним, умов експлуатації. Основними керівними параметрами резисторів є: номінальний опір, допустиме відхилення опору, номінальна потужність розсіювання.
При виборі резисторів по електромеханічним параметрами особлива увага приділяється допустимої потужності розсіювання. Якщо цього не потрібно, то не слід застосовувати резистори підвищеної потужності і стабільності, так як це досягається підвищенням їх вартості і габаритів. Номінальне значення опорів стандартизовано ГОСТ 2825-67, 10348-74.
Вибір конденсаторів проводиться також по електромеханічним, експлуатаційною і конструктивним параметрам. У будь-якому пристрої питома вага конденсаторів позначається відчутно. Конструкція конденсатора визначається видом його діелектрика. Електромеханічні параметри конденсаторів та їх конструктивне виконання і позначення визначаються ГОСТ 11076-69 і ГОСТ 2549-67. До основних електромеханічним параметрами конденсаторів відносять: номінальну ємність, допустиме відхилення ємності від номіналу, температурний коефіцієнт ємності, номінальна напруга, робоча напруга, опір ізоляції.
Вибір діодів проводиться, керуючись сучасною класифікацією і системою позначень, яка регламентована галузевим стандартом ОСТ 11336.919-81. Позначення діодів присвоюються у відповідність з ГОСТ 10862-72. Основними електромеханічними параметрами діодів є: постійне пряму напругу, постійний прямий струм, середній прямий струм, постійне зворотна напруга, робоча частота і температура навколишнього середовища. При виборі діодів спочатку вибирають відповідну групу (підклас) за призначенням, потім тип приладу в цій групі. При виборі необхідно керуватися правилом - жоден параметр не повинен перевищувати допустимих значень, що обраний елемент відповідає вимогам за масою, терміну служби, вартості.
Вибір світлодіодів: світлодіоди застосовуються для побудови пристроїв сигналізації на пультах, в приладах. До основних параметрів, за якими проводиться вибір світлодіодів, відносяться: сила світла, яскравість, прямий струм, пряме падіння напруги і швидкодії.
Вибір автоматичних вимикачів: автоматичні вимикачі вибирають для захисту електричних ланцюгів від різних аварійних режимах і для нечастих оперативних включень і відключень електричних ланцюгів при нормальних режимах роботи. Автоматичні вимикачі вибираються і налаштовуються на захист у залежності від відповідного контролюючого параметра (струм спрацьовування, напруга спрацьовування). Автомати комплектуються декількома видами расцепителей: електромагнітними, тепловими, комбінованими. Вибір проводиться залежно від параметрів мережі, що захищається і струму уставки.
Вибір перемикачів: перемикачі та вимикачі - це апарати ручного управління, що складається з набірних секцій, призначені для включень, виключень і перемикачів ланцюгів постійного і змінного струму. Вибір їх провадиться в залежності від кількості полюсів (двох і триполюсні) та комутованого струму. Основними параметрами є: кількість полюсів, комутаційна здатність, зносостійкість, напруга живлення і вид у колі, в якій він встановлюється (ланцюга управління і сигналізації, силова ланцюг).
Вибір реле: виробляється у відповідність з величиною імпульсу, на яку воно призначене реагувати, тобто величиною уставки, напругою, на яке реле розраховано. Параметри спрацювання реле це: напруга втягування, напруга отпаданія.
Вибір запобіжників: здійснюється в залежності від граничної розривної здатності, захисної час-струмового характеристики, роду струму і величини напруги.
Вибір некерованого випрямляча і трансформатора: Основними елементами випрямляча є трансформатор і вентилі, за допомогою яких забезпечується односторонньо протікання струму в ланцюзі навантаження, в результаті чого змінна напруга перетвориться в імпульсірующее. Для згладжування пульсацій випрямленої напруги до вихідних затискачів випрямляча підключають згладжує фільтр. Для регулювання або стабілізації випрямленої напруги і струму споживача до вихідних затискачів його підключають стабілізатор або регулятор. Режим роботи і параметри окремих елементів випрямляча, фільтра, регулятора та стабілізатора узгоджуються із заданими умовами турботи споживача постійного струму.
Основними величинами, що характеризують параметри випрямляча, є:
1. середнє значення випрямленої напруги та струму (Ucp; Icp)
2. коефіцієнт корисної дії η
3. коефіцієнт потужності cos φ
4. зовнішня характеристика - залежність напруги від струму навантаження Ucp = f (Icp)
5. коефіцієнт пульсацій Кп
за допомогою трансформатора в випрямних пристроях виробляється перетворення величини вхідної напруги, електричне розділення окремих ланцюгів перетворювача, перетворення числа фаз системи напруг, що живлять випрямляч. Безпосередньо вибір проводиться в такій послідовності:
1. Вибір схеми випрямлення.
2. Наближене визначення коефіцієнтів трансформатора.
3. Визначення активного опору фази трансформатора.
4. Індуктивність розсіювання обмоток трансформатора.
5. Опір фази випрямляча.
6. Визначення розрахункового коефіцієнта.
7. Визначення співвідношення між активними і реактивними опорами фази випрямляча.
8. За обчисленими коефіцієнтами визначаються параметри трансформатора і вентилів.
9. Визначається ємність і тип конденсатора.
10. Визначається внутрішній опір випрямляча.
11. Визначається ККД випрямляча.
2.2. Розрахунок і вибір елементів блоку зміни напруги
2.2.1. Потужність, споживана приладом зі сторін генератора при U = 127 В, 50 Гц складає S потр1 = 30ВА - з технічних даних приладу.
2.2.2. Визначаємо споживає струм. I потр1 = А.
2.2.3. Потужність, споживана приладом по мережі з U = ~ 127 В, 50 Гц. складає S потр2 = 50ВА.
2.2.4. Визначаємо споживає струм: I потр2 =
2.2.5. Визначаємо загальний споживає струм I про = I потр1 + I потр2 = 0, 136 +0,394 = 0,530 А.
2.2.6. Визначаємо потужність лабораторного автотрансформатора Латра ТV4: S ТРП v4 = I про UK ат = 0,53 127 1,4 = 100ВА,
де К ат = 1,4 - коефіцієнт автотрансформатора (з довідника).
Вибираємо автотрансформатор ТV4 типу: ЛАТР 1-М
2.2.7.Трансформатор ТV2 - трансформатор напруги (220/127В)
- Розрахункова потужність трансформатора TV2.
η TV2 ≈ 0,91 - ККД трансформатора TV2 - визначається приблизно з довідника.
Вибираємо трансформатор TV2 типу: ОСМ 0,25-79ОМ5; S ном TV2 = 0,25 ВА.
Η = 0,954
2.2.8. З міркування уніфікації вибираємо трансформатори TV1 і TV3 аналогічно трансформаторів TV2 і TV4:
TV1: ОСМ 0,25-74ОМ5; S ном = 0,25 кВА; η = 0,954.
TV4:
2.2.9. Вибираємо автоматичний вимикач QF2:
Визначаємо струм вимикача I =
Вибираємо автоматичний вимикач QF2: АК63; I потр = 0,63 А.
2.2.10. Запобіжники FU1чFU6
Струми: I FU = I заг = 0,530 А.
Вибираємо запобіжники типу:
ВПБ 6-36; I ном = 1А.
2.2.11. Вибираємо перемикач S1: - двосекційний перемикач I пер = I заг = 0,530 А. Вибираємо перемикач типу: ПМФ90 +90 0 - 0 0 - - 90 0 - положення рукоятки перемикача.
2.2.12. Вибираємо перемикач S4: - двосекційний перемикач I ном = 0,503 А. З міркувань уніфікації вибираємо перемикач типу: ПМФ90 +90 0 - 0 0 - - 90 0.
2.2.13. Вибір перемикача S7: - двосекційний триполюсною вимикач.
Iрас = 0,503 А. Вибираємо ПМФ 0-90 0.
2.2.14. Вибір перемикача S8: - однополюсної перемикач Iрасп = 0,0394 А. Вибираємо перемикач типу ПМФ90 +90 0 - 0 0 - - 90 0.
U ном = 127в; I ном = 1А.

2.3 Розрахунок і вибір елементів блоку зміни струму
2.3.1. Потужність, споживана приладом з боку генератора в ланцюзі I = 0 ... 6А, f = 50Гц, становить S напр = 15ВА - з технічних даних на прилад.
2.3.2. Визначаємо вхідний опір ланцюга живлення приладу:
Ом, де I = 6А - максимальний струм ланцюга.
2.3.3. Визначаємо опір R1: R 1 = 3R вх = 1,26 Ом.
Потужність розсіювання P R 1 = I 2 R 1 = 6 2 1,26 = 45,36 Вт
Вибираємо резистор типу: МЛТ-63-1, 2: R ном = 1,2 Ом: Р Rном = 63Вт.
2.3.4. Вибір транзистора TV7:
S TV 7 = I 2 R об = 6 лютого 1,62 = 58,32 ВА = 0,058 кВА.
U 1 = 127в-напруга первинної обмотки трансформатора.
U 1 = IR про = 6 1,62 = 9,72 В - розрахункове напруга вторинної обмотки трансформатора.
Вибираємо резистор R 2:
R 2 = R | про - R об = 9,72-1,62 = 8,4 Ом, де
R | про = - Опір ланцюга при включеному перемикачі S5.
I / = 1А - струм в колі при включеному перемикачі S5.
Вибираємо резистор МЛТ - 10-8,2, Р R = 10Вт; I ном = 8,2 Ом.
2.3.6. Вибираємо лабораторний автотрансформатор TV6: 5
задаємося коефіцієнтом автотрансформатора До АТ = (1,2 ¸ 2) = 1,5
STV6 = КАТ STV7 = 1,5 0,058 = 0,087 кВА - розрахункова потужність автотрансформатора TV6.
Вибираємо автотрансформатор типу:
2.3.7. Вибираємо автотрансформатор TV5: - трансформатор напруги 220/127В.
- Розрахункова потужність трансформатора TV5, де η TV5 = 0,9 - ККД трансформатора TV5 - задаємося значенням ККД з довідника.
Вибираємо трансформатор TV5 типу: ОСМ 0,1-74 ОМ5; U 1 = 220 В; U 2 = 133 В; S ном = 0,1 кВА.
2.3.8. Перемикач S2:-триполюсною перемикач на три положення
I дон = 6А; U ном = 220В. Вибираємо перемикач S2 типу: ПМФ90 0 0 -90 0 -180 0
Φ = 0 0, Φ = 30 0, Φ = 60 0
2.3.9. Перемикач S5 - односекційний однополюсної перемикач I дон = 6А; типу ПМФ90 0 0 -90 0
2.3.10. Перемикач S6 - двосекційний однополюсної перемикач. I дон = 6А. З міркувань уніфікації вибираємо перемикач типу ПМФ 90 0 0 -90 0
2.3.11. Вибираємо автоматичний вимикач QF3:
- Розрахунковий струм вимикача.
Приймаються тип QF3: АК63; I ном = 0,63 А.
2.4. Вибір блоку живлення U-24В
Вибираємо стандартний блок живлення з журналу "Радіо" за 1989 р.
Характеристики: Uвх = змінного трифазна напруга 25 В, U вих =- 24 В Iвих = 2 А

2.5. Розрахунок і вибір елементів релейно-индикационного блоку
2.5.1. Напруга живлення блоку U = 24В.
Потужність, споживана релейним блоком Sрел = 40ВА
Потужність, споживана приладом від ланцюга U = 24В дорівнює 50ВА.
2.5.2. Струм спрацювання реле К: Iреле = 0,05 А
Потужність реле: Рреле = U Iреле = 24 0,05 = 1,2 Вт
Сумарна потужність, що споживається реле: åРреле = 4 1,2 = 4,8 Вт
Вибране реле К1 ¸ К4 типу РП21-УХЛ4; U = 24В; Iсраб = 0,05 А; Iотп = 0,01 А
2.5.3. Вибираємо резистори R8 ¸ R16, діоди VD18-VD26, світлодіоди VD9 ¸ VD17:
а) задамося значеннями струму і напруги діода:
Iдіода = (5 ¸ 20) тА, приймемо Iд = 10тА = 0,01 А
Uдіода = (2 ¸ 3) У, приймемо Uд = 2,5 В
б) Визначимо потужність: Р = Uд Iд = 2,5 +0,01 = 0,025 Вт
в) Визначимо сумарну потужність світлодіодів і діодів VD9 ¸ VD26:
åР VD = 18 0,025 = 0,45 Вт
Вибираємо світлодіоди VD9 ¸ VD17: KD103A; Iпрср = 0,1 А = 100мА; Iпрср = 1,2 В
г) Вибираємо резистори: Rрез = U / Iрез = 24 / 0,01 = 24000Ом = 2,4 кОм.
Р R = I 2 R = 0,01 2 2400 = 0,24 В - потужність розсіювання одного резистора
åР R = 9 0,24 = 2,16 Вт - сумарна потужність розсіювання резисторів R8 ¸ R16
Тип резисторів: МЛТ - 0,25 - 2,4 кОм, Р Rном = 0,25 Вт; Rном = 2,4 кОм.
2.5.4. Вибираємо кнопку управління SH2:
Тип: КЕ; Iном = 0,5 А - робочий струм комутації не повинен перевищувати 0,5 А

2.6. Вибір елементів блоку індикації живлення стенду
2.6.1. Попередньо визначаю параметри світлодіодів і діодів I VD = (5-20) тА. Приймаються I VD = 15мА; U метакіл = 220В.
Тоді R5 = U метакіл / I VD 1 = 220 / 0,015 = 14666,6 Ом = 14,7 кОм - розрахунковий опір резистора.
Р R = I 2 R = 0,015 2 14666,6 Ом = 3,299 Вт - розрахункова потужність розсіювання резисторів R5 ¸ R7
Вибираємо резистори R5 ¸ R7 типу: МЛТ-4-15кОм.
Вибираємо світлодіоди: VD1 ¸ VD3 типу АЛ112; I = 15мА; △ U = 2,5 В.
Вибираємо діоди VD4 ¸ VD6 типу: КД103А; I пр = 0,1 А; △ U = 1В.
Вибираємо запобіжники FU1 ¸ FU3 типу: ПК; I ном = 0,15 А.
Вибір захисту ланцюга живлення U = 220В та елементів таймерів:
1. Вибір QF1 - триполюсною автоматичний вимикач I QF 1 = I QF 2 p + I QF 3 p + I S 10 p +3 I S розр = 0,5 +0,44 +0,143 = 1,09 А
I QF 2 pешеткі = 0,5 А; I QF 3 pасч = 0,44 А; I S 10 pасч = 0,193 А;
Приймаються QF1 типу: АК63, I номрезістора = 1,6 А; триполюсною.
2. Таймери Т1, Т2, Т3 - напруга живлення 1,5 В.

2.7. Розрахунок надійності

В даний час останнім етапом будь-якого розрахунку є оцінка надійності проектованої системи або конструкції. Надійність є найважливішим показником якості проектованого стенду, від якого значною ступінь залежить ефективність використання установки. У зв'язку з цим вона повинна бути перевірена на надійність функціонування.
Основним змістом розрахунку надійності є визначення кількісних показників надійності системи по відомим показниками надійності її елементів, що є вихідними розрахунковими даними. Розрахунок включає наступні етапи.
1. Формулювання змісту відмови системи. На даному етапі обговорюються умови, за яких порушується працездатність системи.
2. Зведення відмови системи до відмов елементів і складання структурної схеми для розрахунку надійності системи. На даному етапі з'ясовується, як впливає відмова кожного елемента на працездатність системи, і на цій основі всі елементи об'єднуються в послідовно-паралельні, або послідовні структурні ланцюжка.
Методика розрахунку надійності системи за розрахунковими формулами грунтується на наступних припущеннях:
1. Надійність однотипних елементів вважається однаковою;
2. Елементи застосовуються в режимах навантаження і умови роботи, що не перевищують номінальні значення, передбачені ТУ;
3. Інтенсивності відмов елементів вважаються постійними протягом терміну служби;
4. Відмови елементів є подіями випадковими і незалежними. При розрахунку надійності враховуються елементи, відмови яких призводять до відмови системи. Відмовою у роботі даного стенду є неможливість проведення випробування будь-якого з випробуваних пристроїв. А саме неможливість зміни напруги, струму, cos φ, подачі живлення контроль цих параметрів і часу спрацьовування. Ця відмова може настати при відмові будь-якого з перелічених у таблиці 2.1. елементів схеми.

Таблиця 2.1.
Елементи
Позначення на схемі
Тип
Кількість
λi 10 -6 1/час
m λi 10 -6 1/час
Трансформатори
понижуючі
TV1, TV2
TV5
TV7
TV8
Осн 0,25-74ом5
Осн 0,1-74ом5
Освн 0,25-74ом5
Освн 0,25-74ом5
5
4
20
Опір недротяні
композиційне
*
R8
СП
1
6,9
6,9
Опір зі сплаву металу
R5-R7
R8-R16
R1-R
МЛТ
22
2,9
63,8
Реле
К1-К4
РП-24УХЛ
4
8,25
33
Конденсатори
С1 *- С3 *
К-50
3
0,3
0,9
Діоди
VD4-VD6
VD18-D26
VD1 *- VD6
VD * 7
КД1032
КД202Б
Д814Г
Д226
12
6
1
4
1,5
0,65
48
9
1,65
Світлодіоди
VD1-VD3
VD9-VD17
АЛ112
Транзистори
VТ1 *- VТ2
VТ3
КТ819, 817
КТ203
2
1
19
28
38
28
Амперметр
РА
Е378
1
7,82
7,82
Вольтметр
PV1, PV2
М330
2
7,82
7,82
Ватметрів
PW
Д335
1
8,34
8,34
Автоматичні вимикачі
QF1
QF2-QF3
АП-50
АК-63
1
2
15
21
15
42
Перемикачі
S1
S2
S3
S4, S6
S5, S8
S7, S9
ПМФ-90
1
1
1
2
2
2
68
10
2
10
3,6
5,2
68
10
2
20
72
10,4
Кнопка

КС
1
0,68
0,68
Клемник
К1-Х29
30
0,1
3
Таймери
А1-А3
3
2
6
Разом
435,11
Структурна схема для розрахунку надійності буде складатися з послідовного з'єднання цих елементів.
У таблиці 2.1. представлені також характеристики надійності входять до неї елементів - це показник інтенсивності відмов λ (1/час). Показником надійності установки є ймовірність безвідмовної роботи за час, що дорівнює tp = 170 год. Імовірність безвідмовної роботи установки за час між послідовними регламентованими заходами дорівнюватиме:
1/час

Висновок: Система є надійною при експлуатації протягом 170 годин.

2.8. Розробка конструкції стенду

Конструкція стенду була розроблена з умови одержання найбільш високих ергономічних показників якості. Ергономічні показники якості РЕА оцінюються по зручності обслуговування, його оперативності та безпеки. За ГОСТ 16456 - 70 використовують чотири групи ергономічних показників: гігієнічні (освітленість, добре вентилюється, температура, напруженість електричного і магнітного полів, запиленість, радіація, токсичність, шум, вібрація), антропометричні (відповідність форми розмірами тіла людини і розподілу його маси), фізіологічні і психофізіологічні (відповідність силовим, швидкісним і енергетичним можливостям людини і можливостям його зорового, слухового і дотикового аналізатора), психологічні (відповідність закріпленим і знову формованим наук людини і його можливостей по сприйняттю, переробки та вироблення сигналів). Стенд має конструкцію показану на малюнку.
Гігієнічні показники:
Для необхідної освітленості для щитів, що мають у своєму складі контрольно-вимірювальну апаратуру 300 лм встановлений світильник ОДР (див. розділ Безпека і екологічність проекту). Кріпиться світильник на верхній кришці стенду з допомогою зігнутої за профілем листової сталі (див. рис.2.1). Стенд виконаний вентильованим з природною вентиляцією, вентиляційні отвори будуть розташовуватися в кришках стенду, а саме у верхній і бічних кришках. Всі контрольно-вимірювальні прилади будуть розташовуватися вгорі, так як кут зору на них буде найменший, що дозволить з вищою точністю визначати величини вимірюваних параметрів і в місці найбільшої освітленості. Рукоятки Латрі і перемикачів мають розміри 30 і 45 мм відповідно, що дає можливість розвинути зусилля повороту до 20 Н достатнього для управління цими приладами. Причому процес управління проводитися тільки вказівним і великим пальцем, що дає можливість мати більший кут нахилу руки і відповідно більш далекого розташування приладів від тіла людини (рис.2.1.).
Латрі і перемикачі знаходяться в центрі стенду приблизно на відстані зігнутою в лікті руки (рис.2.1), що теж зручно для управління об'єктом. Індикація спрацьовування має червоне, досить - таки яскраве світіння. До кожного приладу є свої інформаційні таблички, зі шрифтом 5 мм достатнього для зорового сприйняття з відстані 1 м і освітленість 300 лм.
Всі прилади розташовуються за групами. Перша група елементів PV1, S4, TV3, TV4, S1, X1, X2, X3 розташовуються з лівого боку стенду і є приладом блоку зміни напруги. Причому за допомогою Латрі зміняться напруга, а вольтметр, контролюючий цю напругу, розташовується над Латрі. Клеми, через які напруга подається на прилад, розташовуються під Латрі, ближче до полиці, для зручності підключення приладу, що встановлюється на полиці до цих клем. Також за групами розташовані прилади блоку зміни струму, блоку таймерів. В одній групі розташовані всі клеми блоку індикації, в одній групі перемикачі для подачі напруги і струму на прилад, і автоматичні вимикачі. Дане розташування допомагає оператору краще орієнтуватися на стенді і відповідно значно швидше і якісніше проводити випробування. На сборіщном кресленні вказані індекси приладових планок, написи, розміри яких надані в переліку таблиці для написів.
Основними елементами конструкції стенду є: лицьова панель, опорна рама, полку стенду і каркас.
Каркас виконаний із сталевих профілів квадратного перетину 25х25. Каркас служить для кріплення лицьовій панелі, полиці і опорної рами стенду.
Монтаж: З'єднання сталевих профілів виробляти електричної зварюванням. Після чого каркас зачистити шкіркою і пофарбувати емаллю чорного кольору або будь-який інший фарбою для металу.
Полиця стенду служить для установки піддослідних приладів поблизу клем для більш зручного підключення приладів. Полиця виготовляється з деревини листяних порід дерева (липа, осика). Полиця має розміри 1500х500х30.
Монтаж: на одній осі у полиці і каркасі свердлити отвори. У полиці отвори діаметром 8 мм, в каркасі - 4 мм. Потім у каркасі в отворах нарізається різьба М-5 і болтових з'єднанням полку прикріплюється до каркасу. Кількість болтових з'єднань на одній стороні полиці не менше 5.
Опорна рама служить для кріплення елементів усередині стенда, тобто тих елементів, які не кріпляться на лицьовій панелі. Опорна рама складається з трьох частин. Перша частина являє собою вигнуту пластину з листового металу товщиною 2 мм (рис.2.2. А). На ній кріпляться автоматичні вимикачі QF1, QF2, QF3, клемник для підведення живлення до стенду і двох друкованих плат. Розташування цих елементів дивись на складальному кресленні. Друга частина - це теж вигнута пластина з листового металу товщиною 2 мм, служить для кріплення латоров. Лист металу обрізається по контуру ножівкою або іншим інструментів і загинається в лещатах. Третя частина є продовженням полки на усередину стенда. На ній встановлюються трансформатори, блок живлення і плата з реле. Елементи кріпляться до полиці шурупами.
Монтаж: опорна рама кріпиться до каркаса болтовими з'єднаннями, для чого в каркасі і рамі свердлять отвір на одній осі, а в карася нарізають різьбу. Діаметр отвору на рамі - 8 мм, на каркасі - 4 мм, різьба - М5. Монтувати і демонтувати прилади до опорній рамі можна тільки зі знятою лицьовою панеллю і задньою кришкою. Елементи кріпляться до опорній рамі болтовими з'єднаннями.
Лицьова панель являє собою дві відкриваються назовні дверцят, виконаних з листової сталі товщиною 2 мм. Лицьова панель служить для кріплення контрольно-вимірювальних приладів, автоматичних вимикачів, рукояток Латрі і клееммніков для підключення приладів до стенду з допомогою гнучких проводів. Розмір панелі - 740х700. Лицьова панель кріпиться до каркаса через петлі болтовим з'єднанням або газовим зварюванням.
Монтаж: більшість приладів кріпляться на лицьовій панелі, а саме PV1, PV2, KW, PA, всі перемикачі і клемники мають пристосування для кріплення на вертикальній площині. Всі таблички кріпляться двома болтами з гайками М2. Кріплення таймерів дивись на мал. 2.3.
Кабельні траси кріпляться за допомогою кабельних затискачів, які, у свою чергу, кріпляться до лицьової панелі болтовим з'єднанням з лівого боку стенду внизу до каркаса кріпиться болт-заземлення. Розташування елементів стенду дивись на складальному кресленні.
2.9. Тепловий розрахунок
2.9.1. Визначаємо перетин проводів та кабелів стенду
Перетин проводів та кабелів напругу до 1000 В виробляється за умовою нагріву в залежності від тривало допустимого струмового навантаження та механічної міцності.
Так як тривала розрахункове навантаження у всіх ланцюгах схеми крім ланцюга підключення приладів та генераторів 0 ... 6 А не перевищує 1 А, то для всіх ланцюгів вибираємо проводу перерізом 0,5 мм 2 і тривало допустимої навантаженням 11 А типу РКРМ напругою до 750 В постійного струму і до 500 В змінного струму РКГМ - провід з мідними жилами, гумовою ізоляцією, в оплетки з скловолокна просочений лаком.
На ділянці від TV6 до клем Х6, Х7 вибираємо провід РКГМ перетином жив 0,75 мм 2 тривало допустимої навантаженням 15 А, так як в цьому ланцюгу можливий допустимий струм I = 6А.
З міркувань уніфікації проведення живлення стенду вибираємо той же провід перетином 0,75 мм 2 з допустимим навантаженням 15А.
Перевіряємо ланцюга за умовою допустимого перегріву
де
Iн.доп .- це тривало допустимий струм на проводи і кабелі для S = 0,5 мм 2,
Iн.доп = 11А; для S = 0,75 мм 2 Iн.доп = 15А,
I Р - розрахунковий струм ланцюга (найбільший),
До 1 - поправочний коефіцієнт на умови прокладання проводів і кабелів (К 1 = 1,0)
К 2 - поправочний коефіцієнт на число працюючих кабелів лежать поруч (К 2 = 0,78 - для числа кабелів лежать поруч N = 5, а так як поруч можлива прокладка максимально п'яти трас кабелів:
1) U ≈ 127 В, 2) U ~ 127 В, 3) I = 0 ... 6 А, 4) U - 24 В, 5) U - 24 В (живлення релейного блоку).
2.9.1.1. Перевіряємо ланцюга U ≈ 127 В: S = 0,5 мм 2,
Iн.доп. = 11 А; I P = 0,503 А.
11 А> 0,644 А - умова дотримується.
Остаточно вибираємо:
1) На ділянці U2 ≈ 220В - QF2 провід РКГМ перерізом 0,5 мм 2; Iдоп = 11 А.
2) На ділянці QF2-S1 провід РКГМ з перерізом 0,5 мм 2; Iдоп = 11 А.
3) На ділянці S1 - X1, X2, X3 провід РКГМ перерізом 0,5 мм 2 I доп = 11А.
2.9.1.2. Перевіряємо ланцюг U ~ 127 В: S = 0,5 мм 2; I доп = 11А; Ip = 0,394 A
Iдоп ≥ Ip/K1 * K2; 11A ≥ 0,394 / 1,0 * 0,78; 11А> 0,505 А - умова виконується.
Остаточно вибираємо для ланцюга U ~ 127в провід РКГМ перерізом 0,5 мм 2 I доп = 11 А.
2.9.1.3. Перевіряємо ланцюг I = 0 ... 6A.
а) на ділянці U ≈ 220 В до TV6, Iр = 0,44 А; S = 0,5 мм 2; I доп = 11А.
Iдоп ≥ Ip/K1 * K2; 11А> 0,44 / 0,78; 11 А> 0,564 А - умова виконується.
Остаточно вибираємо:
U ≈ 220 В - QF3: РКГМ перерізом 0,5 мм 2, Iдоп = 11А.
Iдоп ≥ Ip/K1 * K2; 15А ≥ 6 / 0, 78; 15А ≥ 7,69 А-умова виконується.
Остаточно вибираємо провід РКГМ перетином 0,75 мм 2; Iдоп = 15А.
Перевіряємо ланцюг U = 24 В, Ip = 2,08 А; S = 0,5 мм 2, Iдоп = 11А.
Iдоп ≥ Ip/K1 * K2; 11А ≥ 2,08 / 0,78, 11А> 2.671F - умова виконується.
Остаточно вибираємо провід РКГМ перерізом 0,5 мм 2, I доп = 11 А.
2.9.1.5. Перевіряємо ланцюг харчування релейної
так як Iр = 0,01 А то для цього ланцюга можна використовувати перетин S = 0,3 мм 2 та з міркувань механічної міцності та уніфікації вибираємо провід РКГМ перерізом 0,5 мм 2, I доп = 11А.
2.9.1.6. Перевірка индикационного блоку:
Ip = 0,015 А, S = 0,5 мм 2, I доп = 11 А. Вибираємо провід РКГМ перерізом 0,5 мм 2, Iдоп = 11А.
2.9.1.7. Перевірка блоку таймерів: так як блок таймерів має дуже невеликий струм і напруга U = 15 В, то для нього так само знаходимо вибраний раніше провід РКГМ перерізом 0,5 мм 2, I доп = 11 А.
РКГМ - провід з мідною жилою, з гумовою ізоляцією і обплетенням із скловолокна, просоченого лаком.
Ланцюг
Тип дроти
Перетин, мм 2
1. Харчування U ≈ 127 В
РКГМ
0,5 мм 2
2. Харчування U ~ 127 В
РКГМ
0,5 мм 2
3. Підключення I = 0 ... 6 А
РКГМ
0,5 мм 2
4. Ділянка TV6 - X6, X7
РКГМ
0,5 мм 2
5. Харчування U = - 24 В
РКГМ
0,5 мм 2
6. Релейний блок
РКГМ
0,5 мм 2
7. Індикаційні блок
РКГМ
0,5 мм 2
8. Блок таймерів
РКГМ
0,5 мм 2
9. Харчування стенду
РКГМ
0,75 мм 2
2.9.2 Визначаємо довжини проводів та кабелів стенду
Для зручності розрахунку довжин проводів та кабелів, а також для створення невеликого запасу довжини при монтажі елементів стенду приймаємо розрахункову довжину від середини одного елемента, до середини іншого елемента.
2.9.2.1. Ланцюг індикації роботи стенду:
відстані QF1 - VD1, 2, 3 = 10 см. Це відстань приймається і для інших елементів блоку індикації роботи стенду.
2.9.2.2. Ланцюг живлення U ≈ 127 В, U ~ 127 В
QF1 - QF2 = 20 см, QF2 - TV4 = 165 см, QF2 - TV3 = 190 см, TV1, TV2 - TV3, TV4 = 50 см, TV3, TV4 - S1 = 20 см, S1 - S4 = 20 см, S1 - S7 = 90 см, S4 - S8 = 125 см, S1 - S8 = 105 см, S7 - X1, 2, 3 = 140 см, S8 - X4, 5 = 135 см.
Всього: 1100 см = 11 м.
2.9.2.3. Ланцюг живлення 0 ... 6А.
QF1 - QF3 = 40 см, QF3 - S2 = 110 см, QF3 - TV5 = 105 см, S2 - TV6 = 35 см,
TV5 - TV6 = 30 см, TV6 - TV7 = 30 см, TV7 - PW = 50 см, PW - S2 = 20 см, PW - РА = 20 см, TV7 - S6 = 60 см, TV7 - S5 = 20 см, S6 - X6, 7 = 75 см.
Всього: 595 см ≈ 600 см = 6 м.
2.9.2.4. Ланцюг живлення U-24 B і релейний блок
QF1-S10 = 40 см, S10 - TV6 = 95 см, TV8-Стабілізаційний блок = 60 см, стабілізаційний блок - Х8, 9 = 75 см, Х8 ,9-VD7 = 60 см, VD9 - VD17 = 60 см, К1 - К4 = 30 см, стабілізаційний блок - SH2 = 80 см, Х10 - х33 = 100 см.
Інші з'єднання елементів в релейному блоці 100 см.
2.9.2.5. Блок таймерів:
Т1, 2,3 - S9 = 90 см, S6 - S9 = 35 см, S6 - К1, 2,3,4 = 120 см, S1 - S9 = 80 см, К4 - S1 = 60 см.
Інші з'єднання - 100 см.
Всього: 485 ≈ 500см = 5м
2.9.2.6. Загальна довжина проводу становить:
L = 11 +6 +7 +5 = 29 м.
2.9.3. Визначаємо потужності розсіювання елементів стенду:
2.9.3.1. Потужності розсіювання трансформаторів
TV1: P R = Sтр-ра * (1 - ήтр) = 110 (1-0,91) = 9,9 Вт
TV2: P R = 9,9 Вт; TV3: P R = 2 Вт; TV4: P R = 2 Вт; TV5: P R = 96,6 * (1-0,91) = 9,7 Вт; TV6: P R = 2 Вт; TV7: P R = 58,32 (1 - 0,93) = 4,08 Вт
ΣРтр-рів = 39,58 Вт
2.9.3.2. Потужності розсіювання напівпровідникових елементів:
а) Потужності розсіювання діодів.
Для полегшення розрахунку приймаємо середні значення падіння напруги на діодах і струми рівними
I ср = 0,015 А, ΔU = 1,2 В - з розрахунку.
Тоді потужність розсіювання одного діода дорівнює
Р R = ΔU * I = 1,2 * 0,015 = 0,018 Вт
ΣР R = 12 * 0,018 = 0,216 Вт = сумарна потужність розсіювання діодів схеми.
б) потужність розсіювання світлодіодів:
I ср = 15 мА = 0,015 А, ΔUср = 2,5 В.
Р R = ΔU * I = 2,5 * 0,015 = 0,0375 Вт - потужність розсіювання одного світлодіода.
ΣР R = 14 * 0,0375 = 0,525 Вт - сумарна потужність розсіювання всіх світлодіодів схеми.
в) потужність розсіювання всіх напівпровідникових елементів схеми стенда:
ΣРпп = ΣР Rдіодов + ΣР Rсветодіодов = 0,216 + 0,525 = 0,741 Вт
2.9. 3. 3. Потужність розсіювання блоку живлення U = 24 В
ΣР RБП = Р Rтр-ра + Рстабілізатора = 2 +0,4 = 2,4 Вт
Р Rтр-ра = 50 (1 - 0,96) = 2 Вт.
Р Rстаб = ΔU * I = 4 * 0,1 = 0,4 Вт.
Приймаються потужність розсіювання блоком харчування з запасом рівної Р R = 10 Вт.
2. 9. 3. 4. Потужності розсіювання проводів та кабелів стенду
ΣР R = ΣIi * Ri * Li - загальні втрати потужності в проводах стенду, де
Ii - струм в i - му проводі, I ср = 1,18 А
Ri - погонное опір i - го проводу, R = 28,8 мОм / м
Li - довжина i-го проводу.
а) Визначаємо сумарну довжину по ділянках
ΣL1 = 2,9 м, ΣL2 = 25 м, ΣL3 = 1,1 м.
б) Визначаємо втрати потужності по ділянках
P R 1 = 1.18 * 0.0288 * 2.9 = 0.098 Вт
P R 2 = 1,18 * 0,288 * 25 = 0,849 Вт
P R 3 = 1,18 * 0,288 * 1,1 = 0,037 Вт
в) ΣР R = P R 1 + P R 1 + P R 3 = 0,098 +0,849 +0,037 = 0,984 Вт
2. 9. 3. 5. Потужність розсіювання в контактній аппараторіі
ΣР R = Σ (I 2 * R * m) - сумарна потужність втрат у контактних з'єднаннях, де
I - струм контактного з'єднання
R - опір контактного з'єднання
m - число фаз контактного з'єднання.
а) Визначаємо потужність розсіювання в автоматичних вимикачах
P RQF 1 = 1,6 2 * 0,751 * 3 = 5, 768 Вт
P RQF 2 = 0,56 2 * 0,751 * 3 = 0,563 Вт
P RQF 3 = 0,44 2 * 0,751 * 3 = 0,436 Вт
ΣР R = P RQF 1 + P RQF 2 + P RQF 3 = 5,768 + 0,563 + 0,436 = 6,767 Вт
б) Визначаємо втрати потужності в перемикачах
Перемикачі S1 - S10 серії ПМФ - мають опір контакту з'єднання 10 MОм.
Втрати у контактних з'єднаннях вважаються за формулою:
ΣР R = ΣI 2 * R * m, де
I - струм з'єднання
R - опір контакту
m - число фаз сполуки
P RS 1 = 0, 01 * 2 * 0.503 2 = 0,0051 Вт
P RS 2 = 0, 01 * 2 * 0,76 2 = 0,010 Вт
P RS 4 = 0, 01 * 2 * 0,503 2 = 0,0051 Вт
P RS 5 = 0, 01 * 2 * 5,96 +2 = 0,71 Вт
P RS 6 = 0, 01 * 2 * 5,96 +2 = 0,71 Вт
P RS 7 = 0, 01 * 3 * 0,503 2 = 0,0076 Вт
P RS 8 = 0, 01 * 2 * 0,394 +2 = 0,0031 Вт
P RS 9 = 0, 01 * 2 * 0,1 2 = 0,0002 Вт
P RS 10 = 0,01 * 1 * 0,227 2 = 0,00052 Вт
ΣР R = ΣР R1 = 0,0051 +0,010 +0,0051 +0,71 +0,71 +0,0076 +0,0031 +0,0002 +0,00052 = 1,456 Вт
2.9.3.6. Визначаємо втрати потужності всіх елементів стенду
ΣРстенд = ΣР R тр-рів + ΣР R напівпростих. Елем. + ΣР R блок піт. + ΣР R пров. і каб. + ΣР R перекл.
ΣРстенд = 39,58 + 0,741 + 0,4 +0,984 + 1,5 = 43,21 Вт

2.9.4. Тепловий розрахунок стенду
1. Обсяг щита: V = L * B * H = 1,5 * 0,3 * 0,7 = 0,315 м 3.
2. Габарити щита: L = 1,5 м - довжина, В = 0,3 м - ширина, Н = 0,7 м - висота.
3. Теплова потужність розсіювання в щиті: Ф = 43,21 Вт
4. Коефіцієнт заповнення щита: Кзап = ΣVел / V, де
ΣVел = 0,0027 + 0,00578 + 0,0144 +0,0035 + 0,0487 + 0,0002 + 0,00013 + 0,0016 + 0,001 = 0,078 м 3.
Визначаємо обсяги основних найбільш габаритних елементів щита:
1. Автоматичний вимикач V = (0,14 * 0,8 * 0,9) * 2 + (0,11 * 0,75 * 0,085) = 0,002016 + 0,000701 = 0,0027 м 3.
2. Перемикач (0,068 * 0,068 * 0,125) * 10 = 0,00578 м 3
3. Латрі (0,2 * 0,19 * 0,1) * 3 = 0,0114 м 3
4. прилади (0,15 * 0,15 * 0,045) * 2 + (0,110 * 0,110 * 0,06) * 2 = 0,002 + 0,00145 = 0,00345 м 3
5. трансформатори.
ОСМ 0,25 L = 117, B = 116, H = 110 - 2 шт.
ОСВМ 0,25 L = 269, B = 245, H = 168 - 1 шт
ОСМ 0,1 L = 117, B = 116, H = 100 - 1 шт
ТСВМ 2,5 L = 389, B = 364, H = 237 - 1 шт
V = (0,017 * 0,116 * 0,1) * 2 + (0,269 * 0,245 * 0,168) + (0,117 * 0,116 * 0,1) + (0,389 * 0,364 * 0237) = 0,0027 +0,011 +0,00135 + 0,0335 = 0,0487 м 3
6. Провід V = 0.0002 м 3.
7. Таймери (0,0065 * 0,045 * 0,0015) * 3 = 0,00013 м 3
8. блок живлення (без трансформатора) V = 0,2 * 0,1 * 0,08 = 0,0016 м 3.
9. Інші елементи Vпр = 0,001 м 3.
Кзап = ΣVел / V = ​​0,078 / 0,315 = 0,247 о.е.
5. Максимальна температура навколишнього середовища θ 3 = 35 0 С або одно 308 0 К.
6. Гранично допустимий перегрів робочої зони приймаємо υ в.доп = 15 К.
7. Визначаємо коефіцієнт формул К 0 = Н * V -1 / 3 = 1,028, де Н - висота стенда, V - об'єм стенду.
8. Визначаємо площу нагрітої зони
= 1,364 м 2.
9. Визначаємо питомий тепловий потік нагрітої зони ρ зони - Ф / Sз = 43,21 / 1,364 = 31,678 Вт / м 2.
10. За малюнком додатки (Л.) визначаємо математичне сподівання нагріву щита з природною конвекцією.
М (υ) = 5 0, υ доп = 15 0 К.
Порівнюємо значення М (υ) = 5 0 К і υ доп = 15 0 К і перевіряємо умову М (υ) <υ доп.
5 0 К <15 0 К - умова дотримується.
Таким чином, для охолодження стенду достатньо природної конвекції і немає потреби в примусовій вентиляції.
2.10 Інструкція з експлуатації
При експлуатації стенду слід користуватися «Інструкцією з безпеки експлуатації стенду» викладеної в розділі «Безпека та екологічність».
У процесі роботи може виникнути несправність, яку необхідно виявити і усунути. Характерні несправності, які можуть виникнути, наведено в таблиці 1.

Таблиця характерних несправностей.
Таблиця 1.
№ п / п
Опис несправності
Ймовірна причина несправності
Спосіб усунення
1
Автоматичний вимикач QF1 включений, але світлодіоди в блоці індикації не світиться
а) немає харчування на вході стенду
б) несправний QF1
Перевірити наявність живлення на шинах стенду, якщо його немає, перевірити наявність напруги на вході стенду, при відсутності його перевірити цілісність кабелю, що підводить харчування, за присутності помітити QF1
2
Не світиться один або два світлодіоди в блоці індикації живлення
а) згорів світлодіод
б) перегорів запобіжник відповідного світлодіода
а, б) перевірити омметром світлодіод (запобіжник). При несправності замінити.
3
При випробуванні приладу в релейно індикаційному блоці спалахує світлодіод, але таймер не починає відлік часу
а) не справний таймер
б) згоріла котушка відповідного реле
г) порушено один з контактів в ланцюзі таймера
а) перевірити правильність функціонування таймера за допомогою встановлених на ньому кнопок, при несправності замінити
б) за допомогою омметра перевірити котушку. При несправності замінити
в) перевірити справність всіх контактних елементів, а саме контактів належать ланцюга включення таймера омметром. При великому опорі замкненого контакту почистити або замінити контакт
4
Несиметричність напружень у блоці зміни напруги в першому положенні S1
Внутрівітковое коротке замикання одного з трансформаторів TV 3 або TV4
Перемотати або замінити трансформатор
5
Підвищена напруга на виході стабілізатора напруги
а) при повороті движка резистора не відбувається зміна напруга ..
б) якщо при повороті движка резистора відбувається зміна напруги.
а) Перевірити омметром VT3. При несправності замінити.
б) Перевірити омметром VT1 VT2. При несправності замінити.
6
На виході відсутня напруга
Відрив транзістораVT 1
Замінити транзистор, знайти причину виходу його з ладу
.

3.1. Введення
Лабораторний стенд виготовляється з метою проведення випробувань пристроїв захисту суднових генераторів. Для цього студентами будуть виконуватися лабораторні роботи, метою яких є зняття тимчасових характеристик спрацьовування приладів. Щоб випробування проводилися точно і швидко, необхідно знати послідовність дій, що проводяться під час випробування. З цією метою складається для кожного пристрою захисту алгоритм проведення випробування, який складається з усіх послідовних дій, необхідних для виконання роботи з самого початку до кінця. Алгоритм включає в себе виконавчі блоки, позначені літерою А, і блоки виводу Р. Виконавчий блок наказує точні дії студента, що виконує випробування, наприклад, підключення приладу з змістом конкретних підключаються клем приладу до клем стенду, установки струму певної величини і з допомогою якого устаткування. Блок вибору має у своєму складі дві дії, одне з яких виконується, якщо зняття знаходиться в стані, зазначеному в блоці, а інше, якщо система не перебуває в цьому стані. Правдиве і помилкове стан позначаються відповідно Так і Ні. При підключенні приладу потрібно врахувати, що клеми приладу позначаються кін, а клеми стенду Х.
3.2. Алгоритми випробування пристроїв захисту суднових генераторів
3.2.1. Алгоритм випробування пристрою НВР
При складанні даного алгоритму використовувалися такі позначення:
1) Основна програма
А1 - підключення приладу УВР.
Сполучними проводами з'єднують наступні клеми приладу з клемами стенду
кон 1 - Х6 кон 8 - Х12
кон 2 - Х7 кон 9 - Х13
кон 3 - Х1 кон 12 - Х16
кон 4 - Х2 кон 13 - Х12
кон 5 - Х3 кон 8 - Х17
кон 6 - Х4 кон 16 - Х20
кон 7 - Х5 кон 17 - Х21
2) Р1 - подати живлення на стенд, умова включення автомата QF1, для його включення важіль підняти вгору.
3) Р2 - умова включення QF2, подати живлення на блок зміни напруги, відключення (-)
4) Р3 - умова включення QF3 - автомат, подача живлення на блок зміни струму (+), відключення (-)
5) Р4 - умова включення перемикача S3, подача живлення на блок таймерів, відключення (-)
6) Р5 - умова включення перемикача S10 - подача живлення на блок живлення 24 В
7) А2 - підпрограма підвищення і пониження навантаження в блоці
8) А3 - підпрограма для зняття тимчасових характеристик при зниженні напруги НВР
Підпрограма підвищення і пониження навантаження
9) Р6 - умова знаходження перемикача S1 ​​у першому положенні перевести S1 - у перше положення встановити на всіх трьох фазах напруги 127 В
10) Р7 - умова включення пакетного вимикача S7 - включити S7 - подати напругу на прилад
11) Р8 - умова включення S8 - подати однофазне напруга 127в на прилад
12) Р9 - умова включення S6 - відключити блок зміни струму від приладу, замкнути ланцюг всередині блоку
13) Р10 - перемикач S9 в перше положення, реагування системи на нормально розімкнуті контакти реле
14) А4 - шляхом повороту рукоятки Латтра TV6 і за показаннями амперметра РА встановити струм, рівний 1,8 А
15) А5 - шляхом повороту рукоятки Латтра TV6 і за показаннями амперметра РА збільшити струм щодо попереднього значення на 0,2 А
16) Р11 - умова включення S6 - включити S6 подати живлення, тобто струм на прилад
17) Р12 - блок затримки 5 с. Умова закінчення 5 сек. З моменту виконання попереднього блоку
18) Р13 - умова загоряння світлодіода VD10, який сигналізує про спрацьовування приладу і замиканні клем Х12-Х13
19) Р14 - умова знаходження перемикача S9 в третьому положенні - перевести S9 в третє положення - реагування системи на нормально замкнуті контакти реле
20) А6 - обнулення таймерів спостережень натискання кнопок на таймери ССВС - якщо вважати, що зліва направо кнопки А, В і С відповідно.
21) А7 - процес зупинки відліку часу таймерів
22) А8 - фіксація часу отриманий час на таймері або таймероах є часом спрацьовування приладу або його ступенів. Даний час зі струмом чи напругою дають точку на тимчасовій характеристиці
23) Р15 - умова загоряння світлодіода VD12 - спрацювання приладу замикання клем Х16-Х17
24) Р16 - показання на амплітуді РА більше 4А умова
Підпрограма зниження навантаження
25) Р17 - умова перемикач S1 у третьому положенні можливість змінювати напругу між фазами 0 ... 127 В
26) Р18 - ​​напруга між фазами у всіх трьох положеннях перемикача S4 ПРЯМО нижче 50 В
27) Р19 - перемикач S9 у другій позиції - напруга на клемах Х1, Х2, Х3 дорівнює 0
28) Р20 - блок затримки часу умова закінчення 10 сек з моменту виконання попереднього блоку
29) Р21 - загоряння світлодіода VD14 - спрацювання приладу
30) А9 - за допомогою повороту рукоятки Латтра TV6 по амперметрі РА встановити струм, рівний 1А
31) А10 - встановити по черзі між фазами А, В і С в блоці зміни напруги шляхом повороту рукоятки Латтра TV3 і TV4 і перемиканням перемикача S4 напруга 110 В
32) А11 - знизити по черзі між фазами А, В і С в блоці зміни напруги шляхом повороту рукоятки Латтра TV3 і TV4 і перемиканням перемикача S4 напруга на 10 В
33) А12 - від'єднати з'єднувальні дроти від приладу і стенду, прибрати прилад з полиці стенду.
3.2.2. Алгоритм випробування пристрою УРГ
Використовуються ті ж позначення, що і в алгоритмі випробування НВР, крім
1) А13 - підключення приладу УРГ до випробувального стенду.
З'єднати проводами наступні клеми приладу з клемами стенду.
УРГ - ТАК кон 1 - Х5 УРГ-1Р кон 5 - Х12
кон 2 - Х6 кон 6 - Х13
кон 3 - Х1 кон 9 - Х16
кон 4 - Х2 кон 10 - Х17
кон 5 - Х3 кон 13 - Х20
кон 14 - Х21
2) А14 - поворотів рукоятки Латтра TV6 по амперметрі РА встановити струм, рівний 3А
3) А15 - на вимогу викладача встановити кут φ = 0, φ = 30 або φ = 60 0 перемиканням S2 в одне з положень
4) Р22 - струм по амперметру РА більш 5А
3.2.3. Алгоритм випробування РМ-53
Використовується ті ж позначення, що і в алгоритмі випробування НВР, а також:
1) А16 - підключення приладу РМ-53 до випробувального стенду. З'єднати проводами наступні клеми приладу з клемами стенду
кон 1 - Х3
кон 2 - Х2
кон 3 - Х6
кон 5 - Х7
кон 4 - Х12
кон 6 - Х13
2) А18 - поворотом рукоятки Латтра TV6 по амперметрі РА встановити струм, рівний струму уставки на приладі
3) А17 - встановити на приладі РМ-53 струм уставки I вуст = 3,2 А
4) А19 - встановити на приладі РМ-53 струм уставки I вуст = 4,4 А
5) А20 - встановити на приладі РМ-53 струм уставки I вуст = 4,8 А
6) Р23 - струм, що показується на амперметр РА збільшився більш ніж на 1 А щодо струму уставки приладу
7) Р24 - струм уставки на приладі дорівнює 3,2 А - умова
8) Р25 - струм уставки на приладі дорівнює 4,4 А
3.2.4. Алгоритм випробування РОТ-53
В алгоритмі використовуються ті ж умовні позначення, що і в УВР, крім:
1) А21 - підключення випробуваного приладу РОТ-52 до стенду:
З'єднати проводами наступні клеми приладу з клемами стенду
кон 1 - Х1
кон 2 - Х2
кон 3 - Х3
кон 4 - Х6
кон 5 - Х7
кон 10 - Х12
кон 11 - Х13
2) А22 - встановити на приладі струм уставки I вуст = 0,25 А
3) А23 - шляхом повороту рукоятки латтора TV6 і за показаннями амперметра РА збільшити струм щодо попереднього значення на 0,04 А
4) А24 - встановити на приладі I вуст = 0,5 А
5) А25 - збільшити на приладі I вуст = 0,75 А
6) Р26 - перемикач S5 у другій позиції, струм змінюється від 0 до 1А
7) Р27 - струм, що показується на амперметр РА збільшився більш ніж на 0,25 А щодо струму уставки
8) Р28 - струм уставки дорівнює 0,25 А на приладі
9) Р29 - струм уставки на приладі дорівнює 0,5 А
3.6. Алгоритм випробування пристрою УТЗ
1) А26 - підключення приладу УТЗ до стенду
Блок УТЗ - ТАК
П1 кон1 - Х1
П2 кон2 - Х2
П3 кон3 - Х3
П1 кон4 - Х6
П1 кон5 - Х7
Блок УТЗ - БВ
Пл 1 кон 1 - Х5
Пл 1 кон 2 - Х4
Пл 2 кон 1 - Х12
Пл 2 кон 2 - Х13
Пл 2 кон 3 - Х16
Пл 2 кон 4 - Х17
2) А27 - відключити від випробувального стенду клеми Х16, Х17
3) А28 - підпрограма відсічення випробування режиму відсічки приладу УТЗ
4) РЗО - блок затримки часу умови закінчення 10 сек з моменту виконання попереднього блоку
3.3. Висновок
У даному розділі були складені алгоритми випробування пристроїв НВР, УРГ, УРМ, УТЗ, РОТ-53, РМ-53, які допоможуть студентам точно і швидко проводити випробування.
Алгоритми представлені на ватманах см лист
Всі умовні позначення розписані окремо для кожного алгоритму, один і той же блок з однаковим функціональним значенням двічі не розписується (пояснюється)

4.1. Введення

Даний лабораторний стенд буде використовуватися у навчальному процесі, у зв'язку з цим до нього пред'являються особливі вимоги, які поширюються на електрообладнання.
При експлуатації установки можливі випадки відхилення від встановлених технологічних процесів. Так під час проведення лабораторних та дослідних робіт, через порушення правил технічної експлуатації можливий травматизм.
Тому виникає необхідність виконання розділу «Безпека та екологічність».
4.2. Аналіз на відповідність вимогам безпеки і екологічності
Розроблюваний лабораторний стенд буде розташовуватися в лабораторії суднових електростанцій, де є штучне освітлення лампами денного світла і природне, за рахунок проходження світла через вікна. У лабораторії немає примусової вентиляції. Вентиляція відбувається за допомогою відкриття вікон в аудиторії. У лабораторії підтримується нормальна температура порядку 25 0 С в осінньо-зимовий період за рахунок наявності системи опалення. Підлоги аудиторії мають ізольований покрив лінолеум. В лабораторії є один вхід. Розташування стенду в аудиторії показано на рис.4.1
Аналіз проектованої установки в аудиторії, в якій розташовується стенд, вказує на існування наступних ВО ЕАФ:
4.2.1. Шкідливі фактори:
а) Магнітне випромінювання під час роботи окремих елементів схеми, а саме понижуючих турів і трансляторів. Говорячи про ці фактори, можна стверджувати, що вони практично не позначаються, так як потужність всієї установки не велика.
б) Для перевірки достатня чи освітленість стенду, виконаний розрахунок освітлення стенду, враховуючи те, що стенд буде експлуатуватися як у світлу так і в темний час доби.
Розрахунок освітленості.
Знаходимо силу світла світильника:

З графіка ріс.2.23 (л 1)
I = 190 св
св
Горизонтальна освітленість (див. рис 4.2)

Вертикальна освітленість
Е в = μφЕ Г

μ = 1,3
Е в = 1,3 0,69 29,27 = 26,25 лм.
Нормована освітленість стенду має бути 300 лк. Отже, освітленість недостатня.
Розрахунок освітленості показує, що даний фактор існує і з ним треба боротися.

4.2.2. Небезпечні фактори:
а) При монтажі, а також креслення і пайки монтажних провідників і висновків елементів повинні бути передбачені заходи, які охороняють працівників від опіків, ураження електричним струмом та отруєння.
Опіки, отруєння і особливо ураження електричним струмом можуть мати різний характер і різну ступінь тяжкості викликаються ними наслідків від короткочасного больового відчуття до незворотних змін в організмі потерпілого людини, включаючи навіть смертельний результат.
б) Є небезпека ураження електричним струмом, що в свою чергу може призвести до травматизму. Ураження електричним струмом може статися з таких причин:
1. Дотик людини до струмоведучих частин стенду при включеному стенді.
2. Дотик до корпусу стенду при одночасному пробої ізоляції і порушенні заземлення.
3. Короткі замикання всередині стенду.
4. Дотик до корпусу при випадковому дотику фазного проводу до корпусу.
Боротьба з цими факторами повинна виконуватися конструктивно в стенді та інструктором з техніки безпеки працюючого персоналу.
4.2.3. Екологічні фактори
В якості екологічних факторів виступають відходи від контактних робіт, а саме обрізом кабелю і дроту, металева і деревна стружка, обрізки металу, шматочки припаю, брудні протиральні дрантя. Тому треба позбавлятися від них.

4.2.4.Аварійние фактори:
При експлуатації стенду може статися коротке замикання всередині стенду, яке в свою чергу може призвести до спалаху стенду.
Через наявність теплових трас існує ймовірність прориву труби або радіаторів з гарячою водою, що знаходиться під тиском. Так як стенд буде розташовуватися поблизу території, то можливо, показання води і пари на стенд і всередині стенду, так як стенд має клас захисту IP22, що призведе до значної шкоди. Тому потрібно вжити заходів до захисту стенду у цій аварії.
4.3. Вказівки для розробки вимог до проектованого об'єкту для підвищення нею стійкості
У даному дипломному проекті потрібно забезпечити стійкість функціонування проектованого об'єкта і його збереженість при аварії та надзвичайні ситуації для недопущення зриву навчальної програми студентів спеціальності «Експлуатація електрообладнання і автоматики суден».
Проектований об'єкт повинен бути надійним і ремонтно придатним, для можливості швидкого відновлення його працездатності й участі в навчальному процесі. На проектованому стенді встановлюються сигнальні лампи і контрольно-вимірювальні прилади, що дає можливість стежити за правильністю функціонування приладу. Для того, щоб почати роботу зі стендом, персонал повинен бути навчений і атестований за знаннями техніки безпеки, щоб уникнути ВОЕАФ і поломки піддослідних приладів, а також стенду.
Стенд повинен мати сохраняемость при аварії та надзвичайні ситуації, щоб уникнути його поломки.

4.4. Захист від ВОЕАФ
4.4.1. Захист в пристрої
У даному лабораторному стенді передбачається захист від коротких замикань і захист від перевантаження трансформаторів напруги. Захист від струмів короткого замикання проводиться шляхом включення в ланцюг запобіжників FV1 ... FV3 в блоці індикації живлення стенду (див. креслення принципової схеми) FV4 ... FV6 в блоці зміни напруги, FV7 ... FV10 в блоці живлення 24 В. захист від перевантаження виконується автоматичними вимикачами 2F1 -QF3 на 3, 0,63, 0,63 А в блоках індикації живлення стенду, зміни напруги і зміни струму відповідно. Для того, щоб не було помилок при підключенні, всі прилади і клемники на лицьовій панелі повинні бути забезпечені інформаційними табличками (см.общій вид), а наявність живлення сигналізується світлодіодами. Корпус стенду має захисне заземлення (див. монтажну схему). Всі кабелі повинні з'єднуватися через сполучні коробки автомати мають просте кріплення багатожильні кабелі мають оконцеваніе. Стенд має запущене виконання IP30. Для зниження пожежної небезпеки кабельних електропроводок необхідно здійснити зручну прокладку кабелів, яка буде сприяти швидкій локалізації вогнища пожежі. Може бути застосована прокладання кабельних покривів після укладання кабелів на кронштейни цементним молоком, змішаним з 5% біхромату калію. Слід по можливості скоротити число кабелів у пуску при вертикальній прокладці. При виникненні пожежі слід вимкнути живлення установки, якщо це можливо, і гасити за допомогою вуглекислого вогнегасника.

4.4.2. Вказівки до безпечного монтажу стенду
Тому при монтажі стенду необхідно строго і неухильно виконувати перелічені нижче правила безпечного виконання монтажних робіт.
4.4.2.1. Виробляти роботу на справному обладнанні, користуючись справним інструментом і пристосуваннями, і застосовувати їх тільки за прямим призначенням. Стрижень паяльника не повинен гойдатися, його ручка не повинна мати тріщин, шнур не повинен мати порушень ізоляції.
4.4.2.2. Електричні дроти, що підводять харчування до робочого місця, повинні бути надійно ізольовані і захищені від механічних пошкоджень. Напруга живлення місцевого освітлення, електропаяльника і лудильне ванни повинно бути не вище 36 В, харчування пристосувань для випалу ізоляції - 6 В. У перервах між пайками паяльник треба тримати на металевій або вогнестійкою підставці.
4.4.2.3. Припаюємо дріт потрібно притримувати пінцетом. Щоб уникнути утворення бризок при пайку флюс наносити гонки шаром. Зайвий припій із стержня паяльника видаляти спеціально призначеної для цього серветкою, а не струшувати надлишки припою з наконечника.
4.4.2.4. Користуючись бічними кусачками, відкушувати дріт від себе. Стежити за тим, щоб відлітаючі частки не потрапляли в оточуючих.
4.4.2.5. Роботу з проводами, що мають ізоляцію зі скловолокна, виконувати в бавовняних рукавичках.
4.4.2.6. Місця, де проводяться роботи зі шкідливими речовинами (флюси, припої, стеклолента, фторопласт, компаунди та ін), повинні бути обладнані місцевими витяжними пристроями, а всі операції пайки і лудіння - вироблятися при включеній витяжної вентиляції.
4.4.2.7. Демонтаж радіоапаратури і отпайка проводів від контактних пелюстків і електричних з'єднань проводити в захисних окулярах.
4.4.2.8. Паяльні роботи в стенді можна робити при повному знятті з них напруги.
4.4.2.9. Не допускати попадання вологи в лудильне ванну, всі деталі перед лудінням добре просушувати.
4.4.2.10. У приміщеннях, де проводиться паяння припоєм, що містить свинець, не допускати прийняття їжі, води, зберігання особистих речей, щоб уникнути попадання свинцю в організм людини. Особисту одяг зберігати у встановлених місцях, перед відвідуванням їдальні, буфету, медпункту знімати спецодяг. Перед прийомом їжі і після закінчення роботи мити руки з милом.
4.4.2.11. Працюючі з епоксидними смолами, компаундами і їх отверджувачами повинні мати спеціальний одяг, гумові рукавички і захисні окуляри. Потрапили на шкіру бризки смоли, отверджувача або компаунда негайно промити теплою водою з милом.
4.4.2.12. Оскільки при монтажі стенду використовують бензин, ацетон та інші легкозаймисті рідини, у всіх виробничих приміщеннях повинні дотримуватися заходи протипожежної безпеки:
а) на робочому місці не можна палити і користуватися відкритим вогнем;
б) усі виробничі операції повинні проводитися з малою кількістю легкозаймистих і вибухонебезпечних рідин і в технологічній тарі;
в) технологічна тара повинна бути металевою з різьбовими пробками і мати форму, яка виключає її перекидання;
г) на тарі повинен бути попереджувальний знак «Вогненебезпечно».
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Транспорт | Диплом
477.6кб. | скачати


Схожі роботи:
Застосування ізотопних генераторів для отримання короткоживучих радіонуклідів
Аналіз можливих схем електрохімічних генераторів для автономних джерел електричної енергії
Види захисту промислових пристроїв від перенапружень
При мо здавальні випробування двигунів постійного струму Випробування електричної міцності ізоляції
Приймально-здавальні випробування двигунів постійного струму Випробування електричної міцності ізоляції
Історія розвитку пристроїв для фотографування
Проектування пристроїв для базування і закріплення деталей
Монтаж випробування та експлуатація обладнання для цеху з виробництва центріфугальной віскозної нитки
Види суднових документів

Нажми чтобы узнать.
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru