Регуляторы яркости "Старт" (стр. 1 из 4)
Оглавление
1. История
2. Неисправности регуляторов типа "Старт"
Регуляторы яркости "Старт" выпускаются отечественной промышленностью на номинальные мощности 4, 8, 16, 24, 32 кВ*А и применяются для питания огней системы посадки "Свеча-3".
Конструктивно, регулятор представляет собой шкаф, разделенный на верхний и нижний отсеки. В верхнем отсеке расположены блок управления, амперметр для контроля тока нагрузки, микроамперметр для контроля изоляции кабельного кольца, переключатель управления режима работы регулятора и светосигнализаторы: "Включено", "Дистанционное управление", "Авария", "Изоляция понижена".
В блок управления входят следующие функциональные блоки: функциональный преобразователь ФП, усилитель рассогласования УР, фазоимпульсный преобразователь ФИП, источник питания ИП, блок задания БЗ, устройство контроля изоляции УКИ. Каждый был смонтирован на унифицированном шасси с колодкой разъема. При установке блока ножевая колодка разъема стыкуется с вилкой, расположенной на задней стенке корпуса блока управления. Ниже блока управления располагается панель, на которой установлены реле защиты по току и напряжению, а также тиристоры и предохранители.
В нижней части шкафа располагаются элементы силовой цепи: трансформатор тока, магнитный пускатель, силовой повышающий трансформатор, выводы для подвода питания 380 В, 50 Гц и для подключения кабеля нагрузки.
Структурная схема регулятора. Напряжение питания поступает на силовой трансформатор TV1 (рис. 1.1) через блок тиристоров VS1, VS2. В цепь вторичной обмотки силового трансформатора последовательно нагрузке включен токовый трансформатор ТА2, с которого сигнал обратной связи поступает во входную цепь обратной связи, где включены амперметр РА для контроля тока нагрузки, реле максимального тока КА1, КА2 и реле минимального тока КАЗ.
Рис. 1.1. Структурная схема регулятора яркости типа «Старт»
С входной цепи сигнал обратной связи поступает на функциональный преобразователь ФП, где выпрямляется и преобразуется для обеспечения однозначного изменения действующего значения тока нагрузки и среднего значения тока обратной связи. Преобразованный Сигнал сравнивается с опорным сигналом, источником которого является стабилизатор в блоке задания БЗ. Разностный сигнал подается на усилитель рассогласования УР, усиливается и подается на фазоимпульсный преобразователь ФИП, который в зависимости от значения сигнала, поступающего с усилителя, изменяет фазу управляющих импульсов, подаваемых на тиристоры VS1, VS2. Тиристоры включены последовательно в первичную цепь силового трансформатора по встречно-параллельной схеме. Такая схема обеспечивает регулирование тока в силовой цепи в положительный и отрицательный полупериоды синусоидального напряжения.
Включение регулятора. При подаче питающего напряжения 380 В, 50 Гц на клеммы 3, 4 силовой части регулятора питается трансформатор TV1 блока БЗ и от него схема УКИ (рис. 1.2).
Рис. 1.2. Электрическая схема силовой части, элементов БЗ и ИП
схема регулятор напряжение
Включение регулятора производится галетным переключателем ХА, который при местном управлении устанавливается на требуемую ступень яркости. В зависимости от выбранной ступени яркости включается одно из реле К1, К2, КЗ или их комбинация. Замыкающие контакты 8, 7 этих реле включают питание обмотки реле К5 через контакты реле КН1, КН2. Реле К5 включается и контактами 5, 6 подает питание на трансформатор TV1 источника питания, а контактами 7, 8 на обмотку реле К7. С выдержкой времени, определяемой цепочкой R1, С1, реле К7 (рис. 1.3) включается и своими контактами 5, 6 включает питание обмотки магнитного пускателя КМ, который подает питание на силовую часть регулятора. Контакты 7, 8 реле К7 снимают блокировку со входа стабилизатора тока VT1, VТ2, VT3 (рис. 1.4) блока БЗ, а контакты 9, 10 снимают блокировку с выхода стабилизатора на транзисторах VT1, VT2, VT3 блока ФП (рис. 1.5).
Для сигнализации о наличии тока в цепи нагрузки служит реле минимального тока КАЗ (см. рис. 1.2). Если ток в цепи нагрузки равен току первой ступени яркости и более, то реле КАЗ включается и своими замыкающими контактами включает питание обмотки реле К6, которое своими контактами 7, 8 подает питание на лампочку сигнализации HL3 "Включено". Если ток в цепи нагрузки будет менее 3 А, то реле КАЗ не включится и через его размыкающий контакт напряжение поступает на цепочку С8, С9, R25. После заряда конденсаторов С8, С9 напряжение поступает на реле КН1, которое включается и своим размыкающим контактом отключает реле К5, а другим контактом 10, 11 становится на самоблокировку.
Реле K5 отключает питание обмотки реле К7, которое своими контактами 5, 6 отключает питание обмотки магнитного пускателя КМ и силовая часть обесточивается. О данном режиме работы регулятора сигнализирует лампа HL1 "Защита по напряжению" в блоке БЗ и лампа HL4 "Авария" на панели управления регулятора.
При дистанционном управлении регулятором яркости переключатель ХА ставится в положение Д. В этом случае сигналы на включение реле К1, К2, КЗ поступают с аппаратуры дистанционного управления через выводы 2, 3, 4 разъема ДУ. При нормальной работе регулятора контакты реле К6 выдают сигнал на выводы 6, 7 и 10, 11 разъема ДУ. При аварии регулятора с контактов КН1, КН2 подается сигнал на выводы 7, 8 разъема ДУ.
Рис. 1.3. Электрическая схема источника питания
Рис. 1.4. Электрическая схема УР и элементов БЗ
Рис. 1.5. Электрическая схема ФП и элементов БЗ
Схема защиты по току. Она состоит из двух токовых реле КА1, КА2 и промежуточного реле К4. Обмотки реле KA1, КА2 последовательно включены в цепь вторичной обмотки токового трансформатора ТА2. Резистор R13 ограничивает ЭДС, возникающие на вторичной обмотке ТА2 при переходных процессах.
Реле КА1 отрегулировано на ток нагрузки, превышающий на 5 % номинальное значение, а КА2 - на 10 %. При нормальной работе регулятора обмотка реле КА2 блокируется контактом реле К4, поэтому ток в цепи обратной связи протекает толькочерез обмотку реле КА1.
При увеличении тока нагрузки на 5 % реле КА1 включается и своими контактами запитывает цепь обмотки реле К4, которое включается после заряда конденсаторов С1, С2. Выдержка на включение реле К4 необходима для устранения срабатывания защиты по току при кратковременных повышениях тока нагрузки.
По истечении времени выдержки реле К4 включается и своими контактами подготавливает цепь питания обмотки реле КН2, блокирует обмотку реле КА1 и снимает блокировку с обмотки реле КА2, которое включается при повышении тока нагрузки на 10 %. Контакт реле КА2 включает питание обмотки реле КН2, последнее включается, становится на самоблокировку и включает реле К5. Контакт реле К5 отключает реле К7, что приводит к отключению магнитного пускателя. Второй контакт КН2 включает лампу сигнализации HL4 "Авария" на пульте управления регулятора и HL2 "Защита по току" в блоке БЗ. Третий контакт КН2 включает сигнализацию на выводы 8, 9 разъема ДУ.
Защита по напряжению. Она обеспечивается с помощью реле KV, которое включено в цепь дополнительной обмотки силового трансформатора. При повышении выходного напряжения регулятора на
20 % выше номинального реле KVвключается и своими контактами включает питание обмотки реле КН1, последнее становится на самоблокировку и отключает реле К5. Оно в свою очередь отключает реле К7, последнее отключает магнитный пускатель КМ. Кроме того, контакты реле КН1 включают лампы сигнализации HL4 "Авария" и HL1 "Защита по напряжению".
Для повторного включения регулятора яркости после срабатывания защиты по току или напряжению устанавливают переключатель управления ХА в нулевое положение, а затем на одну из ступеней яркости.
Блок управления осуществляет преобразование сигнала обратной связи; его сравнение с опорным сигналом; усиление сигнала рассогласования; формирование управляющих импульсов и изменение их фазы для стабилизации действующего значения тока нагрузки регулятора.
Рассмотрим принципиальные электрические схемы функциональных блоков и их работу.
Функциональный преобразователь (см. рис. 1.5) служит для преобразования среднего значения сигнала обратной связи по току в сигнал, пропорциональный действующему значению тока нагрузки регулятора при различных углах включения силовых тиристоров, т.е. при различных значениях коэффициента формы кривой регулируемого тока. С этой целью выходная характеристика ФП имеет вид функции, близкой к квадратичной, которая обеспечивается методом кусочно-линейтной аппроксимации с помощью шести ступеней.
В схему ФП входит стабилизатор опорного напряжения, собранный на транзисторах VT1, VT2, VT3. Резистором R29 регулируется напряжение. Резисторы (R5 + R6), (R9 + R10), (R13 + R14), (R17 + R18), (R21 + R22), (R25 + R26) служат для создания пороговых напряжений диодных ступеней VD5... VD10. Сопротивление данных резисторов должно быть равно, кОм: R5 + R6 = 55,5 кОм; R9 + R10 = 28,85 кОм, R13 + RU = 19,32 кОм; R17 + R18 = 14,62 кОм; R21 + R22 = 11,82 кОм; R25 + R26 = = 9,9 кОм.
Резисторы R7 + R8, R11 + R12, R15 + R16, R19 + R20, R23 + R24, R27 + R28 создают наклон аппроксимирующих прямых соответствующих диодных ступеней. Резисторы R2, R3, R4 определяют коэффициент передачи функционального преобразователя.
Входной сигнал обратной связи снимается с вторичной обмотки токового трансформатора ТАЗ (см. рис. 1.3), выпрямляется диодами VD1... VD4 (см. рис. 1.5) и подается на схему диодных ступеней VD5... VD10. Когда входной сигнал превысит опорное напряжение для диода VD5, последний открывается и к резисторам R2, R3, R4 параллельно подключаются R7, R8. При входном сигнале, превышающем опорное напряжение диода VD6, к резисторам R2, R3, R4 параллельно подключаются резисторы R7, R8, R11, R12 и т. д.