АЗП ген. переменки

«Электрическая схема включения автомата защиты от перенапряжения в цепи генератора переменного тока»

Требования к аппаратам защиты

Каждый провод имеет сечение, которое соответствует мощности запи­тывае­мых от него потребителей. Для защиты проводов от перегрузки и после­дующего пе­регрева, последствий, связанных с короткими замыканиями и пе­регрузками элек­трические сети снабжаются защитой, которая автоматически отключает повреж­денные участки, чем обеспечивается нормальная работа ос­тальной сети. Чтобы за­щита полностью удовлетворяла предъявляемым к ней требованиям, она должна обладать:

- избирательностью (селективностью) действия;

- быстродействием;

- высокой чувствительностью и высокой надежностью работы;

- стабильностью характеристик;

- простотой устройства;

- в необходимых случаях инерционностью действия.

Под избирательностью защиты понимают её способность отключать только по­врежденный участок сети или поврежден­ный элемент. При этом ос­тальная сеть должна работать без изменений.

Под быстродействием защиты понимают минимальное время сраба­тывания при возникновении аварийного режима. Быстродействие позволяет при корот­ких замыканиях уменьшить влияние изменения напряжения в сети на работу потре­бителей, уменьшить размеры разрушения участков сети и предотвратить в ряде случаев потерю устойчивости всей системы элек­троснабжения.

Высокая чувствительность и высокая надёжность в работе означает, что защита должна реагировать на аварийные режимы в самом начале их по­явления и в тоже время не должна реагировать на случайные отклонения па­раметров сети. При этом в случае короткого замыкания отключение должно происходить без поврежде­ний сети.

Стабильность характеристик — это способность защиты сохра­нять свои харак­теристики при изменении условий окру­жающей среды и времени ра­боты.

Инерционность действия защиты означает, что она не реагирует на кратко­временные броски тока, как это, например, имеет место при пуске электро­двигате­лей

Автомат защиты от перенапряжения (азп)

Под перенапряжением понимают аварийный рост напряжения свыше номинальных значений, происходящий из-за нарушений в работе регулятора напряжения (наиболее вероятны спекание угольного столба или обрыв цепи рабочей обмотки электромагнита). При росте напряжения в сети в 2÷2,5 раза согласно закону Ома во столько же возрастают токи во всех цепях, получающих это напряжение:

I = RU

Ввиду того, что на самолётах и вертолётах во всех электрических цепях сечение проводов выбирается минимально допустимым в соответствии с током в конкретной цепи, при увеличении фактически проходящего по проводу тока в 2÷2,5 раза количество тепловой энергии, выделяющейся на проводе, находится в квадратичной зависимости к току и составляет в 4÷6 раз больше расчётного, что может привести к обгоранию или оплавлению изоляции проводов, а затем – к короткому замыканию и пожару.

Для предотвращения подобных ситуаций на самолётах и вертолётах совместно с каждым генератором любого тока работает автомат защиты от перенапряжения (АЗП), который осуществляет контроль напряжения соответствующего генератора.

При росте Uген > Uном В АЗП срабатывает и выполняет следующие функции:

- разрывает цепь включения генератора, что приводит к срабатыванию ДМР, как при отключении генератора с помощью его выключателя;

- расшунтирует резистор в цепи возбуждения генератора, что приводит к резкому уменьшению тока возбуждения и падению Uген до единиц вольт;

- отключает данный генератор от цепи параллельной работы.

ОПИСАТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Защита сэ переменного однофазного тока от повышения напряжения (рис. 1):

Принцип построения защиты на переменном однофазном токе аналогичен принципу построения защиты на постоянном токе, т.е. защита должна отключать ГО с задержкой по времени и задержка должна уменьшаться с увеличением перенапряжения ГО. Защита от повышения напряжения ГО осуществляется автоматом защиты от перенапряжения (АЗП). Блок-схема АЗП представлена на рис. 1

Напряжение с фазы С2 поступает на трансформатор, а с него через выпрямитель V2 на измерительную схему. Измерительная схема—это мостовая схема, в одно плечо которой включен стабилитрон V3. Схема обеспечивает согласование входа МУ с выходом трансформатора. Рабочая обмотка МУ включена последовательно с выпрямителем V1 и обмоткой реле Р1. МУ работает в релейном режиме, при его открытии включается реле Р1. Реле Р1 включается с задержкой по времени.

При достижении напряжения ГО 126÷133 В, МУ включается и запитывает реле Р1. Реле Р1 сработает с задержкой по времени и включит реле Р2, которое включит в КВР-2 реле Р5 и само станет на самоблокировку по постоянному току. Реле Р5 отключит возбуждение ГО и цепь подключения его не бортсеть. Повторное включение ГО воэможно после снятия с блокировки реле Р2 в АЗП и реле Р5 в КВР путем выключения питания выключателем "Ген.пер.тока".

Автомат защиты АЗП1-1СД на вертолете МИ-8 работает с СГО-30У и предназначен для защиты сети однофазного переменного тока от аварийного повышения напряжения генератора (229...241В). Основным элементом автомата является однофазный трансформатор, к вторичной обмотке которого подключен блок выпрямительных диодов. При нарушении режима работы сети переменного тока автомат совместно с коробкой КВР-1 выдает сигналы на отключение генератора.

Состоит из:

На дне автомата АЗПІ-ІСД или АЗПІ-ІСДТ расположены следующие элементы (в скобках указано количество):

-реле замедленного действия РЗД-П (1):

-реле ТКЕ22ПДІУ (1);

-трансформатор напряжения ТН-208-115/35-18 (1)

-релейный магнитный усилитель МУПР (1)

-блок диодов БД-А1 (2)

-стабилитрон Д-808 (1)

-диод БД-1A (1);

-сопротивление регулируемое 1000 ом (1)

-сопротивление ПЭВ-3-100 ом-10% (1); сопротивление регулируемое 100 ом (1); сопротивление регулируемое PC-25 No 23 (2); сопротивление ПЭВ-3-51 ом-10% (1); колодка клеммная (1); штепсельный разъем ШР28П7НШ9 (1);

На дне автомата АЗПІ-3Д расположены следующие элементы:

реле замедленного действия РЗД-П (1): реле ТКЕ22ПД1У (1);

релейный магнитный усилитель МУПР (1); трансформатор TTH-208/70-12 (1);

блок диодов БД-6А блок диодов БД-1А блок диодов БД-А1 (1 стабилитрон Д-808 (1) блок диодов БД-1А (1);

сопротивление регулируемое 1000 ом 0,75 вт (1)

сопротивление ПЭВ-3-100 ом-10% (1); сопротивление регулируемое 200 ом 0,75 вт (1); сопротивление регулируемое PC-25 N. 23 (2); сопротивление ПЭВ-3-51 ом-10% (1); сопротивление ПЭВ-7,5-150 ом-10% (1); колодка клеммпая (1);

штепсельный разьєм ШР28П17НШ9 (1).

НАЗНАЧЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ СХЕМЫ АЗП1-1СД и АЗП1-1СДТ

Реле (Р1) Реле РЗД-П предназначено для создания выдержки времени, необходимой для исключения ложных срабатываний при кратковременных эксплуатационных перенапряжениях, возникающих на клеммах трансформатора TH-208-115/35-18. Реле имеет обратно зависимую от напряжения выдержку времени. Нормально-разомкнутые контакты реле РЗД-П включены в цепь обмотки исполнительного реле ТКЕ22ПД1У.

Обмотка реле РЗД-П через блок диодов подключена на выход магнитного усилителя, создающего вместе с данным реле релейную характеристику.

Реле ТКЕ22ПД1У (P2) Нормально-разомкнутая пара контактов 5-6 выдает сигнал на клеммы 2 и 3 штепсельного разъема автомата при его срабатывании при перенапряжении. Другая нормально-разомкнутая пара контактов 2 и 3 включена в цепь обмотки подмагничивания магнитного усилителя и обмотки реле РЗД-П.

Трансформатор (ТР) Трансформатор напряжения TH-208-115/35-18 служит для питания чувствительного элемента (мостиковой схемы) и магнитного усилителя.

Магнитный (MУ) Релейный магнитный усилитель МУПР является чувствительным и усилительным элементом

Блок диодов БД1 Блок диодов БД-А1 выпрямляет переменный ток трансформатора для питания чувствительного элемента (мостиковой схемы)

Блок диодов БД2 Блок диодов БД-А1 выпрямляет выходное напряжение магнитного усилителя для питания реле РЗД-П

Стабилитрон (СТ) Стабилитрон Д-808 включен в мостовую схему и служит для поддержания постоянного напряжения

Диод ВД Диод БД-1А служит для выпрямления пульсаций постоянного тока

Сопротивление R1 Сопротивление на 1000 ом является элементом мостиковой схемы и служит для установки тока стабилитрона Д-808

Сопротивление R2 Сопротивление ПЭВ-3 на 100 OM является элементом мостиковой схемы

Сопротивление R3 Сопротивление на 100 ом является регулируемым элементом мостиковой схемы .и служит для регулирования напряжения срабатывания автоматов

Сопротивление peryлируемое R4 Сопротивление РС-25 является регулируемым элементом мостиковой схемы и служит для регулирования температурной компенсации

Сопротивление R5 Сопротивление РС-25 служит для регулирования отрицательной обратной связи магнитного усилителя

Сопротивление R6 Сопротивление ПЭВ-3 на 51 ом обеспечивает более пологую вольт-секундную характеристику реле РЗД-П

Работа схемы(рис 3)

Ha первичную обмотку WI трансформатора Тр (TH-208-115/35-18) подается однофазное переменное напряжение 115 или 208 в соответственно через клеммы 4-5 или 4-6 штепсельного разъема автомата. На клеммы 1 и 7 штепсельного разъема должен быть подан постоянный ток напряжением 27 в, причем «-» подается на клемму 1, а «+»--на клемму 7.ьНапряжение со вторичной обмотки W3 трансформатора Тр (TH-208-115/35-18) выпрямляется блоком диодов БД1 и подается на чувствительный элемент, представляющий мостиковую схему из сопротивлений R1, R2, R3 # R4 и стабилитрона СТ Стабилитрон, включенный в одно из плеч моста, представляет собой нелинейное сопротивление. Стабилитрон поддерживает постоянным напряжение за счет резкого увеличения тока. При номинальном напряжении генератора стабилитрон закрыт и мостиковая схема с обмоткой управления магнитного усилителя представляет собой параллельно-последовательное соединение сопротивлений. Потенциал клеммы 6 магнитного усилителя превышает потенциал клеммы 5.

По обмотке управления W2 течет ток, который создает в рабочей обмотке магнитного усилителя и обмотке реле РЗД-П ток холостого хода.

При повышении напряжения генератора увеличивается выпрямленное напряжение и стабилитрон открывается. Потенциал клеммы 6 стабилизируется стабилитроном и остается постоянным при повышении напряжения до любого уровня. Потенциал клеммы 5 увеличивается при повышении напряжения, а разность потенциалов уменьшается до нуля и затем меняет знак.

Ток в управляющей обмотке магнитного усилителя уменьшается.

Магнитный усилитель работает в релейном режиме. Работа магнитного усилителя в релейном режиме означает большую крутизну характеристики, т. е. при небольшом приращении тока получается максимальный выходной ток. Поэтому при снижении тока в управляющей обмотке резко увеличивается ток в обмотках W1. В результате этого возрастает напряжение на обмотке реле РЗД-П.

Реле РЗД-П электромагнитного типа, с воздушным демпфером, имеет обратно зависимую вольт-секундную характеристику, т. е. медленно срабатывает при небольших напряжениях и быстро при значительном повышении напряжения.

Так как реле Р1 (РЗД-П) имеет значительную индуктивность, то оно шунтировано диодом ВД, который образует разрядный кон-тур, исключающий возможность пробоя диодов БД2 при снятии питания с реле.

Обмотка W4 включена встречно обмоткам управления W2 и обратной связи W3 и размагничивает магнитный усилитель. Зависимая от времени характеристика автомата обеспечивается двумя последовательно действующими элементами - магнитным усилителем и реле P1.

При увеличении напряжения на клеммах 4- 5 выше 126-133 в для АЗГ-1СД и 121,4- 127 в для АЗП1-1СДТ, если автомат включен в сеть 115 в, или при увеличении напряжения на клеммах 4-6 выше 229-241 в для АЗП1-1СД и 220-230 в для АЗПІ-1СДТ, если автомат включен в сеть 208 в, увеличивается среднее выпрямленное напряжение на чувствительном элементе. Ток в управляющей обмотке магнитного усилителя уменьшается. Магнитный усилитель работает в релейном режиме. Поэтому при снижении тока в его управляющей обмотке резко увеличивается ток в обмотке обратной связи. В результате этого возрастает напряжение на обмотке реле Р1 (РЗД-П). После определенной выдержки времени это реле сработает, и своими нормально-разомкнутыми контактами включит исполнительное реле Р2 (ТКЕ22ПД1), которое через контакты 5- 6 подает сигнал (напряжение 27 в постоянного тока) на клеммы 2 и 3 штепсельного разъема. Эти клеммы могут быть использованы как для сигнализации об аварийном повышении напряжения, так и для отключения источника переменного тока.

Характеристика стабилизатора автомата АЗП1-1СД (рис 4)

Характеристика стабилизатора автомата АЗП1-1СД Рисунок 4. Характеристика стабилизатора автомата АЗП1-1СД Трансформатор Тр понижает напряжение генератора. Блоки диодов БД1 и БД2 выпрямляют переменный ток, а диод ВД сглаживает выпрямленный постоянный ток. Сопротивления К1, К2, КЗ, К4 и стабилитрон СТ составляют мостовую схему. Сопротивление К5 регулирует напряжение обмотки LЗ обратной связи Магнитного усилителя. Гасящее сопротивление Кб служит для получения более пологой вольт-секундной характеристики реле Р1. При включении автомата в сеть на клемму 7 ШР Подается напряжение постоянного тока а на клемму 4 переменный однофазный ток 115В. Переменный ток подается на первичную обмотку трансформатора Тр. Напряжение со вторичной обмотки трансформатор а выпрямляется блоком диодов БД1 и подается на чувствительный орган. Представляющий собой мостовую схему из сопротивлений К1, К2, КЗ, К4 и стабилитрона СТ. В диагональ этого моста включена обмотка L2 управления усилителя МУ. Стабилитрон СТ, включенный в одно из плеч моста, представляет собой нелинейное сопротивление, характеристика которого показана на рисунке - 2. Как видно из характеристики, стабилитрон поддерживает напряжение постоянным за счет резкого увеличения тока. При номинальном напряжении генератора стабилитрон закрыт и мостовая схема с обмоткой управления магнитного усилителя представляет собой параллельно последовательное соединение сопротивлений. Потенциал точки А превышает потенциал точки В смотрите на рисунке 2. По управляющей обмотке L2 течет ток, который создает в рабочей обмотке магнитного усилителя и реле Р1 ток холостого хода ().

Характеристика магнитного усилителя представлена на рисунке 5. При повышении напряжения генератора увеличивается выпрямленное напряжение, и стабилитрон открывается. Потенциал точки А стабилизируется cтабилитроном и остается постоянным при повышении напряжения до любого уровня. Потенциал точки В повышается при повышении напряжения, а разность потенциалов точек А и В уменьшается до нуля и затем меняет знак.

Характеристика магнитного усилителя автомата АЗП1-1СД (Рис 5)

Характеристика магнитного усилителя автомата АЗП1-1СД Питание рабочих обмоток L1 смотрите на рисунке 1.5 магнитного усилителя осуществляется через трансформатор Тр от его обмотки ОУ2. Последовательно с рабочими обмотками L1 через выпрямительный блок БД2 включены обмотка LЗ обратной связи усилителя и реле Р1. Сопротивление R5 служит для регулировки глубины обратной связи. Как было отмечено, при повышении напряжения генератора увеличивается среднее выпрямленное напряжение на чувствительном органе. Ток в управляющей обмотке L2 магнитного усилителя, работающего в релейном режиме уменьшается. Работа магнитного усилителя в релейном режиме означает большую крутизну его характеристики т.е. при небольшом приращении тока управления получается значительный выходной ток. Так как схема выполнена с положительной обратной связью, то при снижении тока в управляющей обмотке L2 резко увеличивается ток в обмотке LЗ обратной связи, направление которого совпадает с направлением тока в обмотке управления. В результате этого возрастает напряжение на обмотке реле Р1. Реле Р1 срабатывает с выдержкой времени и своими нормально разомкнутыми контактами замыкает цепь исполнительного реле Р2. Так как реле Р1 имеет значительную индуктивность, то оно зашунтировано диодом ВД, который образует раз рядный контур, исключающий пробой диодов БД2 при снятии питания с реле Р1. Сопротивление R6 служит для температурной компенсации обмотки реле Р1.

Вольт секундная характеристика автомата АЗП1-1СД (рис. 6)

Инструкция по эксплуатации:

УСТАНОВКА НА САМОЛЕТ

Автоматы АЗПІ-ІСД, АЗПІ-ІСДТ и АЗП1-3Д подключаются к сети самолета штепсельными разъемами. Габаритные и установочные размеры автоматов АЗПІ-ІСД и АЗПІ-1СДТ приведенына фиг. 29, а автоматов АЗП1-3Д - на фиг. 30.

МЕСТО ДЛЯ УСТАНОВКИ

Место для установки автоматов на самолете должно удовлетворять следующим требованиям:

1. Автомат должен быть защищен от попадания на него керо-сина, масла, воды, кислоты, пыли, грязи и металлических опилок.

2. Вибрации и ударные перегрузки не должны превышать ве-личин, указанных в подразд. «Основные технические данные».

3. Автоматы не должны быть близко расположены к элементам самолета, имеющим температуру выше +60° С.

4. Должен быть обеспечен доступ к местам крепления и штеп-сельным разъемам.

5. Автоматы на самолете могут устанавливаться в любом поло-жении. Крепление автоматов осуществляется через четыре отверстия диаметром 5,5 мм, просверленных в лапках корпуса. Винты крепления должны быть тщательно затянуты и законтрены.

ПРОВЕРКА ПЕРЕД УСТАНОВКОЙ

Перед установкой на самолет необходимо проверить:

1. не имеют ли автоматы механических повреждений, которые могли возникнуть в процессе транспортировки, распаковки или в результате небрежного хранения;

2. целость контровки и пломб, маркировку изделия на фир-менном ярлыке и ее соответствие паспорту;

3. нет ли окисной пленки на лапках крепления корпуса, которая ухудшает металлизацию между автоматом и местом его косп-ления;

4. работу автоматов под напряжением по схемам, указанным на фиг. 5 н 6. При этом частота переменного тока должна быть в пределах 400 = 10% гц.

Проверка работы автоматов АЗП1-1СД

На клеммы 1 и 7 штепсельного разъема автомата подают напряжение 27 в постоянного тока: на клемму 7 - «+» сети, а на клемму 1 - «-». На клеммы 2 и 3 включают сигнальную лампочку напряжением 30 в. Клеммы 4 и 6 включают на напряжение 229- 241 в переменного тока; при этом автомат должен сработать. При срабатывании автомата должны загореться сигнальные лампочки, включенные на клеммы 2 и 3. При снятии напряжения с клемм 4 и 6 штепсельного разъема сигнальные лампочки должны погаснуть.

Аналогичное срабатывание автомата должно происходить, если подавать напряжение 126-133 в на клеммы 4 и 5 ШР.

При проверке после срабатывания автоматов необходимо не забыть выключить повышенное напряжение генератора переменного тока.

Проверка автоматов АЗП1-1СДТ

Проверка призводится так же, как и автоматов АЗПІ-ІСД, на клеммы 4 и 5 ШПР подают напряжение в пределах 122-127 в, а на клеммы 4 и 6 - в пределах 220- 230 в.

Проверка автоматов АЗПІ-ЗД

Проверка производится в таком же порядке. На клеммы 4, 5 и 6 подают напряжение 220 - 230 в трехфазного переменного тока. Срабатывание проверяется только ПО лампочке, включенной на клемму 2 ШР.

ГРАФИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Рис. 1 Электрическая схема АЗП переменного однофазного тока

Рис. 2 Электросхема автомата защиты от перенапряжения АЗП1-1СД

Рис 3. Схема включения автоматов АЗП1-1СД и АЗП-1СДТ

Рис. 4 Рис. 5

Рис. 6