Balakovskaya - УКТС

81

83

жгуту напряжение 220В переменного тока подается на два блок а вентиляторов, расположенных в верхней части шкафа. При ра боте вентиляторные блоки позволяют поддерживать температурн ый режим внутри шкафа, не превышающий температуру воздуха по отношению к наружному на 10°С.

Коммутационная схема шкафа

Так как практически шкаф скомплектован блоками делителе й напряжения, то и принцип работы шкафа определяется работо й этого блока.

Законченным узлом в шкафу является совокупность клеммни ка и блок делителей напряжения.

На примере монтажной единицы клеммника ХТ1 рассмотрим раб оту блока (Рис.5.4.).

Блок представляет собой четыре делителя напряжения на ба зе резисторов типа ПЭВ-10 сопротивлением 6,2 кОм, и типа МЛТ-2 сопротивлением 1,5 кОм.

Один блок может преобразовать четыре информационных сиг нала. Сигнал величиной 220В от дискретного датчика по жилам кабел я приходит к клеммам а2, b1; а5, b4; а8, b7; а11, b10; клеммника ХТ1

(такая клеммная маркировка унифицирована для всех клеммн иков).

По жгуту сигнал 220В подается на делители напряжения собран ные из резисторов R1, R5; R2, R6; R3, R7; R4, R8. Сигнал по закону Ома делится в соответствии с величиной сопротивления резист оров. В результате на резисторах R5, R6, R7, R8 происходит падение напряжения величиной 53В. Сигнал такой величины по жгуту поступает на клеммы а1, а2; а4, а5; а7, а8; а10, а11 клеммника. При подключенной к клеммам нагрузке (вход блока с гальваниче ской развязкой), величина измеряемого напряжения на них равна 24±10%.

На клеммнике имеются перемычки а3, b3; а6, b6; а9, b9; а12, b12 для использования транзитных цепей.

При выполнении монтажных работ по подключению к клеммник у жил кабеля с сигналом 220В фазная жила должна подключаться к клеммам b1, b4, b7, b10.

Меры безопасности при эксплуатации шкафа

Все элементы кроссового шкафа, находящиеся под напряжени ем, должны быть защищены от случайного прикосновения обслуживающим персоналом во время эксплуатации.

Токовые части шкафа (провода, клеммники, резисторы) должны быть надежно изолированы от корпуса шкафа. Корпус шкафа должен быть заземлен.

Величина сопротивления между заземляющим проводом и каж дой доступной для прикосновения металлической частью шкафа , которая может оказаться под напряжением, не должна превышать 0,1 Ом.

Эксплуатация шкафа при выключенных вентиляторах запрещ ается, хотя технические условия на шкаф допускают работу шкафа п ри выключенных вентиляторах в течение двух часов при темпер атуре окружающего воздуха менее 30°С и в течение одного часа при температуре от 30°С до 40°С.

85

Цели обучения

После изучения данного раздела обучаемые смогут:

1.Сформулировать назначение источника питания П41240.

2.Перечислить технические характеристики источника пита ния.

3.Перечислить и охарактеризовать конструктивные элемент ы источника питания.

4.Объяснить принцип работы источников питания П41240/2 П41240/1.

5.Включить комплект источников питания П41240/1 и П41240/2.

6.Знать меры безопасности при эксплуатации источника пит ания.

86

Назначение источника питания П41240

Стабилизированный источник напряжения П41240 (в дальнейшем "источник питания") предназначен для электропитания блок ов УКТС, расположенных в базовом шкафу и шкафу распределения унифицированного токового сигнала, а также для организац ии информационного сигнала в схемах контроля и управления исполнительными механизмами.

Применяются два источника питания П41240/1 и П41240/2. Источник питания преобразует переменный однофазный или постоянный ток напряжением 220В +22/-33В в постоянный ток напряжением ±15В или 24В:

1.П41240/1 является источником постоянного тока напряжением ±15В;

2.П41240/2 является источником постоянного тока напряжением 24В.

Технические

характеристики источника питания

Электрическое питание источника осуществляется перемен ным однофазным током напряжением 220В +22/-33В, частотой 50 ± 3 Гц, или постоянным током напряжением 220В +22/-33В с пульсацией не более 6%.

Номинальные значения выходных напряжений и токи нагрузк и должны соответствовать величинам в таблице.

Таблица номинальных значений выходных напряжений и токо в нагрузки

*-Допускается минимальный ток нагрузки до 0,05А на выходе минус 15В.

Изменение выходного напряжения источников, вызванное пл авным изменением тока нагрузки от среднего значения до максима льного или минимального, не превышает ±4% для П41240/1 (±15В), +8% и - 4% для П41240/2 (24В). При изменении тока на выходе -15В от среднего значения до 0,05А изменение выходного напряжения не превышает 10%. Пульсация выходного напряжения источника не более 2%.

В основу работы источника питания положен импульсный мет од преобразования и стабилизации напряжения.

Подстроечный резистор на лицевой панели источника питан ия позволяет регулировать выходное напряжение в пределах ± 5% от номинального значения.

Изменение установленного значения выходного напряжения источника, вызванное плавным изменением напряжения пита ющей сети переменного или постоянного тока на +22В и -33В от номинального значения, не более ±1%.

Источник питания устойчив к воздействию температуры окр ужающего воздуха от +5°С до +55°С. Изменение установленного значения

выходного напряжения, вызванное изменением температуры 87 окружающего воздуха, не более ±0,5% на каждые 10°С изменения температуры.

Нормальными климатическими условиями эксплуатации исто чника питания явдяются:

1.Температура окружающего воздуха +20±5°С;

2.Относительная влажность окружающего воздуха 60±15% при температуре 30°С;

3.Атмосферное давление от 630 до 800 мм.рт.ст..

Источник питания имеет защиту от короткого замыкания, пер егрузок по току, перенапряжению. В дополнение к упомянутым защита м для источника П41240/1 имеется защита по снижению выходного напряжения ниже 12В, выполняемая блоком мгновенного отклю чения (БМО).

Конструкция источника питания

Габаритные размеры источника питания 95х300х280 мм.

Источники питания конструктивно выполнены в корпусе, обеспечивающем вентиляцию. Узлы источника смонтированы на отдельных печатных платах. Межузловой монтаж выполнен посредством жгутов через резьбы.

На задней панели источника питания размещены:

88

Принцип работы источника питания

Источник питания П41240/2

Выбрав вид питающего напряжения, подаваемого на разъем Х2 источника питания, выберем соответствующее положение ту мблера S1, расположенного на задней его стороне (Рис.6.3.).

Переключение тумблера S1 во время работы источника питани я ЗАПРЕЩАЕТСЯ.

Установив тумблер S2 на лицевой панели источника питания в положение "ВКЛ", питающее напряжение через предохранители F1 и F2 поступает на разъем Х4 узла выпрямителя сетевого (ВС) (Рис.6 .3.).

Выпрямитель сетевой (ВС)

Переменное или постоянное напряжение питающей сети 220В с клемм А7, Б3 через фильтр L1C1 подается на выпрямительный диодный мост VD1.

Через R1 напряжение постоянного тока поступает на контакт А1 для электропитания другого узла, а именно, стабилизаторапреобразователя (СП) в режиме "мягкого пуска" и через конта кты Б7 для заряда конденсаторных фильтров С2, С3. Напряжение постоянного тока со второго выпрямителя VD2 на схему запуск а СП. Конденсатор С4 и резистор R2 служат для задержки включения схемы запуска на 500 мс. после подачи напряжения на выпрямит ель.

Реле К1 запитывается через фильтр R2С4 . Реле срабатывает при достижении напряжения пробоя стабилитрона VD4 и своими контактами К1.1. осуществляет запуск преобразователя СП че рез контакт А6

После запуска преобразователя узла СП и наличия выходног о напряжения включается тиристор VD3, шунтируя резистор R1. Электропитание узла стабилизатора-преобразователя прои зводится "полным" напряжением.

Стабилизатор-преобразователь (СП)

Стабилизатор-преобразователь осуществляет две функции - преобразование напряжения и его стабилизацию.

Стабилизация выходного напряжения СП осуществляется пу тем изменения относительной длительности импульса преобраз ователя напряжения, выполненного на транзисторе VТ1, трансформато рах Т1, Т2.

В исходном состоянии транзистор VТ1 закрыт.

Запуск преобразователя осуществляется путем подачи имп ульса положительной полярности узла ВС через разъем Х5 контакт Б7 на базу транзистора VТ1. Трансформаторы Т1 и Т2 имеют электриче скую связь через обмотки III и II соответственно. Обмотка II трансформатора Т1 предназначена для запуска тиристора VD3 у зла ВС.

Цепь, состоящая из коллектора транзистора VТ1, обмоток I и III трансформатора Т1, обмоток II и I трансформатора Т2 и базы транзистора VT1, позволяют реализовать генератор импульсо в. Параллельно обмотке IV трансформатора Т1 узла СП через конт акты А5, А7 подключен силовой трансформатор Т1 узла выпрямителя выходного.

Схема управления стабилизатора-преобразователя состоит из усилителя DD и транзисторов VT2, VT3. Напряжение обратной связи поступает с клемм Б2, Б3. В зависимости от уровня и полярност и напряжения на входе усилителя DD, на его выходе будет напряж ение, которое откроет транзистор VT2, или VT3, поднагружая обмотку II трансформатора Т2, изменяя таким образом ток подмагничива ния, что,

90

в свою очередь, вызовет изменение относительной длительн ости импульсов преобразователя и обеспечит требуемую стабил ьность выходного напряжения.

При замыкании накоротко обмотки II трансформатора Т2 в результате работы защит источника питания, генерация преобразователя прекращается.

Выпрямитель выходной 24В (ВВ-24)

Выпрямитель выходной включает в себя трансформатор Т1, выпрямительный мост VD1, фильтр, собранный на дросселе L1 и конденсаторе С1, схемы защиты от короткого замыкания, пере грузки источника по току и перенапряжения, а также схемы регулир ования, выходного напряжения.

Напряжение величиной 75В со стабилизатора-преобразовател я через тумблер выбора вида питающего напряжения подается через клеммы Б4, Б6, Б2 на силовой трансформатор Т1 узла ВВ-24. В зависимости о т выбора питающего напряжения определяется количество подключаемых обмоток силового трансформатора Т1 узла ВВ-2 4.

Через диодный выпрямительный мост и фильтр, реализованны й с помощью дросселя L1 и электролитического конденсатора С1, напряжение постоянного тока поступает в систему защит ис точника питания и схему регулирования выходного напряжения ("РЕГ ").

Схемы защит источника питания выполнены на базе индуктив ных катушек, внутри которых расположен геркон. Протекаемый то к по катушке создает магнитное поле, которое приводит к срабат ыванию контактов геркона.

Каждая защита:

от короткого замыкания;

от перегрузки по току при I>7А; от перенапряжения 24В +10%,

имеет свой элемент срабатывания.

Выходной сигнал из схемы регулирования выходного напряж ения является обратной связью для стабилизатора-преобразова теля. В зависимости от разности сигналов опорного и выходного напряжения формируется сигнал -Uос и +Uос, который впоследствии управляет усилителем DD (СП), изменяя таким образом ток подмагничивания обмотки II, Т2 (СП).

В случае срабатывания любой из защит в узле ВВ-24 формируетс я сигнал "ОТКЛ", который через контакт А3 разъема Х6 и контакт Б 1 разъема Х5 приводит к закорачиванию обмотки II трансформат ора Т2 узла СП, что приводит к срыву генерации преобразователя у зла СП.

Свечение светодиода VD2 информирует о работе источника пит ания. Стабилизированное напряжение через разделительный диод VD3 поступает на клеммы Б1, Б2, Б3 разъема Х3, а далее через шины шка фа к функциональным блокам. Диод VD3 служит для развязки параллельно работающих источников питания П41240/2 на общую нагрузку. Для контроля величины выходного напряжения ист очника питания сигнал снимается до диода VD3. Далее сигнал через кл емму А1 разъема Х6 поступает на разъем "Контроль" (Х7) клемму Б2 для контроля при техническом обслуживании персоналом, а такж е на клемму А4 разъема Х3 для блока БКИН.

Прежде, чем включить источник питания в работу по полной с хеме, должны быть выполнены определенные условия.

Источник питания П41240/2 в базовом шкафу работает в комплекте с П41240/1. При условии, что в схеме, на которую они будут работать, П41240/1 включен и выдает напряжение +15В через вилку разъема Х3, где имеется перемычка А5, А6 и напряжение +15В на клемме А7, позволяет снять запрет на запуск стабилизатора-преобраз ователя.

В случае отсутствия +15В на контакте А7 разъема Х3 формируетс я сигнал "блокировка", контакт А6 разъема Х6, который поступае т на контакт Б1 разъема Х4 узла ВС и не позволяет включить реле К 1, которое своим контактом не осуществит запуск узла СП.

Условия позволяют запустить узел СП, но источник питания еще работает не по полной схеме, а именно запитка узла СП произ водится через резистор R1 узла ВС. Необходимо включить тиристор VD3 уз ла