Копировально-множительное бюро Алматинского института
энергетики и связи
480013 Алматы, Байтурсынулы, 126
Подготовка к лабораторным работам. Лабораторные
работы в группах проводятся в соответствии с расписанием учебных занятий в
институте. Поэтому для выполнения лабораторных работ студент должен: а)
внимательно ознакомиться с описанием соответствующей лабораторной работы и
установить, в чем состоит основная цель и задача этой работы; б) по лекционному
курсу и соответствующим литературным источникам изучить теоретическую часть,
относящуюся к данной работе; в) до проведения лабораторной работы
подготовить бланк отчета, включающий в
себя титульный лист установленной формы, цель и задачи работы, соответствующие
схемы электронных устройств, таблицы наблюдений и расчетные формулы, а также
места для графиков экспериментально получаемых зависимостей; г)
неподготовленные к работе студенты к выполнению лабораторной работы не
допускаются.
Выполнение работы. На
этапе выполнения эксперимента каждый студент овладевает опытом проведения
лабораторных исследований в соответствии с составленным им планом и программой,
осмысливает полученные результаты, готовит данные для составления
заключительного отчета о
выполненной работе.
При
подготовке к эксперименту и в процессе его проведения студенты знакомятся с методами измерений параметров
и характеристик преобразовательных устройств, учатся практической деятельности по исследованию схем преобразовательных
устройств.
На всех стадиях
лабораторного эксперимента студенты должны стремиться овладеть приемами
наглядного, образного и лаконичного составления плана, протокола наблюдений и
отчета об эксперименте и его результатах.
Оформление отчета. После завершения лабораторных экспериментов студент оформляет заключительный отчет по выполненной
работе. В отчете приводятся: цель и задачи работы, структурная и принципиальная
схемы (по ГОСТу) исследуемого устройства, таблицы регистрации полученных
результатов, расчетные формулы и соотношения, необходимые графики
экспериментальных зависимостей, объяснения к полученным зависимостям,
формулировка общих выводов, краткие письменные ответы на контрольные вопросы.
Отчет утверждается преподавателем и, если его качество не соответствует
установленным требованиям, он подлежит доработке студентом.
Целью лабораторной работы
является ознакомление c составом, основными
характеристиками и изучение режимов работы системы электропитания МРSU 4000,
которая используется как бесперебойный источник электропитания постоянного тока
в области телекоммуникаций, промышленной автоматики и т. д.
Система электропитания МРSU
это модульная система источника питания (рисунок 1.1), предназначенная для
использования в области телекоммуникаций, промышленной автоматики и в любых
других областях, где требуются высокоэффективные бесперебойные источники
основного и резервного электропитания.
В состав системы электропитания MPSU 4000
входят:
а) съемные выпрямительные
модули SMPS 1000 SI (до 4 шт) со следующими
входными и выходными характеристиками (в лаборатории установлена система
электропитания с одним выпрямительным модулем):
– входные электрические
характеристики: номинальное напряжение электрической сети – 220(230) В, с
допустимыми отклонениями от номинального – -35/+20% (150…276 В); частота 45 –
65 Гц; номинальный ток потребления – 4,8 А, максимальный ток потребления – 5,5
А; коэффициент мощности более 0,99 (при нагрузке от 50% до 100% от номинального);
КПД более 91%;
– выходные электрические
характеристики: выходное номинальное напряжение – 24 В, максимальное – 30
В, минимальное – 20 (21) В; максимальный ток нагрузки – 38 А; мощность 1000 Вт;
нестабильность выходного напряжения, при изменении тока нагрузки от 0% до 100%
– 0,5%; переходная характеристика при скачкообразном изменении нагрузки от 10%
до 90% или обратно менее 100 мс; длительность
удержания выходного напряжения при отключении сети более 10 мс; диапазон рабочих
температур от –10 0С до + 35 0С; защита – защита от
короткого замыкания и автоматическое отключение модуля при повышении выходного
напряжения.
б) аккумуляторные батареи
типа 12 HI 20 – 2 шт. Номинальное напряжение аккумуляторной батареи –24
В, емкость – 20 А×ч
в) модуль сигнализации АL175
R,
выполненный на базе микропроцессора, осуществляет управление всей
выпрямительной системой и обеспечивает реализацию таких функций, как:
– простой и надежный контроль;
– дистанционное управление;
– объединение в систему.
Модуль
сигнализации осуществляет управление, отслеживание и регулирование параметров
каждого выпрямительного модуля SМРS, обеспечивая контроль над работой всей
системы и батарей с целью их защиты и продления срока службы. Управление
выпрямительной системой может осуществляться с клавиатуры, расположенной на
передней панели модуля сигнализации, либо с ПК - через систему иерархических
меню. В модуле сигнализации АL175 NT реализованы
следующие функции и возможности:
–
последовательный
интерфейс RS232С для дистанционного управления с локального ПК
или через модем (9600 бод);
–
алфавитно-цифровой
дисплей, 2 строки по 16 символов с подсветкой.
Включение и
выключение системы необходимо осуществлять с помощью сетевых автоматических
выключателей.
В нормальном режиме работы система электропитания обеспечивает питание
нагрузки и поддерживает батареи в полностью заряженном состоянии.
Если сетевое
напряжение ниже допустимого уровня или отсутствует, выпрямители выключаются, и
питание нагрузки осуществляется от батареи.
После того как
сетевое напряжение достигнет заданного уровня, выпрямители автоматически
включаются и заряжают батарею.
Аккумуляторные батареи являются важным компонентом
установок бесперебойного электропитания телекоммуникационной системы.
Конструкция
модулей сигнализации обеспечивает эффективный режим заряда и длительный срок
службы батарей.
В системе
установлен контактор отключения батареи при снижении напряжения (LVBD), таким образом, модуль сигнализации обеспечивает защиту
батареи от глубокого разряда.
Предусмотрена
возможность подстройки величины постоянного напряжения системы с помощью клавиш
передней панели модуля сигнализации.
Конфигурация реле
сигнализации может быть осуществлена пользователем. Эти реле можно использовать
для дистанционной сигнализации.
Управление с помощью меню
модуля сигнализации AL 175NT обеспечивает простое
взаимодействие с системой. Клавиатура для локального управления состоит из трех
кнопок, расположенных на передней панели модуля сигнализации. В модуле
сигнализации AL 175NT реализованы следующие
функции и возможности:
– централизованное управление всей системой;
– контроль величины выходного тока и напряжения;
– настройка величины выходного напряжения;
– температурная компенсация напряжения заряда;
– температурная компенсация выходного напряжения;
– ускоренный заряд в ручном режиме или под
управлением таймера;
– проверка параметров
батареи в ручном и автоматическом режиме (в памяти модуля хранится таблица
параметров режима разряда батареи);
– отключение батареи при
снижении напряжения или селективное отключение нагрузок с задержкой;
– буфер аварийных сообщений;
– беспотенциальные
контактные цепи реле внешней сигнализации;
– проверка функционирования
реле;
–функция обратного вызова
модема;
–
регулируемые пороги срабатывания сигнализации.
В модуле AL 175NT реализованы следующие виды сигнализации:
Неисправность сети
…………………………..(СЕТЬ ОТКЛ.);
Повышенное/пониженное
напряжение батареи
…………………………..(ВЫС./НИЗ. НАП. А/Б);
Отказ модуля ………………………………….(ОТКАЗ ВЫПР.);
Срабатывание предохранителя нагрузки…….(ПДХР. НАГР);
Срабатывание предохранителя батареи …….(ПРЕДХР.
БАТАРЕИ);
Общая
неисправность ………………………..(АВАРИЯ СИСТ.);
Неудовлетворительные
результаты проверки
батареи………………..(ЕМКОСТЬ <80%);
Асимметрия …………………………………..(АССИМЕТРИЯ А/Б);
Высокая температура АБ
…………………….(ВЫС. ТЕМП.1/ТЕМП.2).
2.5.1 Передняя панель.
На панели управления АL 175NT (рисунок 2) расположены
трехкнопочная клавиатура, ЖКИ-дисплей, 9-контактная розетка типа D, светодиод зеленого цвета
(индикатор включения системы) и светодиод красного цвета (сигнализирующий о
работе системы в аварийном режиме).
Управление выпрямительной
системой с передней панели АL 175NT осуществляется из меню и
подменю. Клавиатура передней панели обеспечивает простой ввод и считывание
информации. Подключение компьютера к разъему на передней панели предоставляет
возможность доступа к дополнительным меню и служебной информации.
2.5.2 Дисплей модуля
сигнализации. В модуле сигнализации (рисунок 2), установлен ЖКИ–дисплей на
2 строки по 16 символов с фоновой подсветкой.
В верхней строке
отображается величина выходного напряжения или варианты выбора меню.
В нижней строке выводятся
значение токов, информация о неисправностях или последовательности нажатия
кнопок.
Дисплей системы может
находиться в двух режимах:
– либо в режиме «Индикации состояния» системы;
–
либо
в режиме «Меню».
В режиме «Индикации
состояния» дисплей находится до тех пор, пока не нажата одна из кнопок
клавиатуры. В этом режиме на дисплей поочередно выводится следующая информация:
-
верхняя
строка постоянно индицирует напряжения батареи;
-
в
нижней строке циклически выводится следующая информация;
- величина тока батареи;
- величина тока нагрузки;
- действующие сигналы
неисправностей;
- прочие сообщения.
В режим «Меню» дисплей
переключается при нажатии кнопок клавиатуры, при этом на дисплее
«прокручивается» следующая информация:
–
в
верхней строке – название текущего меню или подменю;
– в
нижней строке – информация о последовательности нажатия кнoпок.
Если ни одна из кнопок клавиатуры не будет
нажата в течение 15 секунд, дисплей снова переключается в режим «Индикации состояния».
При выполнении операций управления с
клавиатуры Модуля сигнализации кнопки перемещения (обозначенные «» и «¯») используются для перехода
к нужному меню с последующим выбором режима или параметра при помощи кнопки «¿».
2.5.3 Иерархия меню, доступных с панели
управления. При управлении выпрямительной системой с клавиатуры модуля
сигнализации возможен доступ только к двум функциям:
– меню «Пользовательские функции»
(ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКИЕ);
– меню «Служебные функции» (СЕРВИСНЫЕ).
Меню «Пользовательских функций» доступны всем
пользователям через клавиатуры передней панели AL 175NT. Ниже перечислены меню «Пользовательских
функций»:
–
Включение/выключение
системы (СИСТЕМА ВКЛ/ВЫКЛ);
–
Сброс
аварийной сигнализации (СБРОС АВАР. СИГН.);
–
Индикация
величины основных напряжений в системе (СИСТЕМНЫЕ НАПР.);
–
Вывод
сообщений о неисправностях (СООБ. О НЕИСПР.);
Вывод номеров версий системы и
программного обеспечения (ВЕРСИЯ П/О).
Меню
«Служебные функции» защищены паролем, поэтому доступ к ним может получить
только уполномоченный персонал.
С клавиатуры передней панели
модуля доступны следующие функции:
–
настройка
основных напряжений системы
–
калибровка
напряжения;
–
изменение
пароля доступа к меню служебных функций;
–
выбор
продолжительности режима "ускоренного заряда";
–
запуск
и остановка режима "ускоренного заряда";
–
выбор
способа управления величиной выходного напряжения;
- проверка функционирования реле сигнализации.
3 Рабочее задание
3.1
Изучить пользовательские функции системы MPSU-4000.
3.2
Изучить способы настройки напряжений системы MPSU-4000.
3.3
Изучить способы калибровки выходного напряжения системы MPSU-4000.
3.4
Изучить режимы заряда аккумуляторных батарей системы MPSU-4000.
3.5
Исследовать режимы функционирования реле сигнализации системы MPSU-4000.
4 Порядок выполнения работы и методические указания
4.1
Подготовка системы к включению в сеть. Предварительная проверка
4.1.1 Батарея и
нагрузка отключены. Убедитесь, что выключатели батарей QFВАТ и цепей нагрузок QFНАГР не включены
(находятся в положении OFF-включено).
4.1.2 Электромагнитный
автоматический выключатель сети подключен к системе. Убедитесь, что
сетевой выключатель находится в положении OFFСЕТЬ (Выключено).
4.1.3 Выпрямительная
система подключена к сети переменного тока. Убедитесь, что сетевой кабель
системы подключен к зажимам ЛАТРа с надписью «Нагрузка» и ручка регулирования
ЛАТРа находится в положении «МАХ» (крайнее правое положение).
4.2 Изучить пользовательские функции системы MPSU-4000.
4.2.1 Включите систему
используя
выключатель ЛАТРа (QFСЕТЬ в положении ON-выключено).
4.2.2 Проверьте
выходное напряжение. Спустя приблизительно 1 мин. проверьте выходное напряжение
на дисплее модуля сигнализации.
4.2.3 Измерьте
выходное напряжение. При помощи цифрового вольтметра убедитесь, что выходное
напряжение соответствует техническим параметрам системы (21…30 В).
4.2.4 Убедитесь,
что модуль выпрямителя включен, и отсутствуют сигналы отказа. Убедитесь, что
модуль работает в нормальном режиме (не выдает сигнал отказа).
4.2.5 Проверьте
соответствие установок системы требуемым значениям. Убедитесь
(используя клавиатуру модуля сигнализации), что установки системы, отличные от
стандартных заводских установок, соответствуют значениям, заданным
пользователем. Воспользуйтесь этой процедурой для занесения информации об
установке, типе батарей и количестве установленных батарейных модулей.
4.2.6 Используя
клавиатуру на передней панели модуля сигнализации (Меню
пользователя), выключите систему (QFСЕТЬ в положении ОFF).
4.2.7 Включите автоматический
выключатель нагрузки QFНАГР.
4.2.8 Используя
клавиатуру на передней панели модуля сигнализации (Меню
пользователя), включите систему.
4.2.9 Изучить дисплей
модуля сигнализации. Для этого изучить описание меню приведенной ниже,
доступ к которым обеспечивается с передней панели модуля сигнализации.
В модуле сигнализации AL 175NT,
установлен ЖКИ-дисплей на 2 строки по 16 символов с фоновой подсветкой. В верхней строке отображается
величина выходного напряжения или варианты выбора меню. В нижней строке выводятся значения токов
батарей или нагрузки, информация о неисправностях или последовательности
нажатия кнопок.
Дисплей системы может
находиться либо в режиме индикации состояния, либо в режиме меню.
Для входа в меню
«Пользовательских функций» или в меню «Служебных функций», необходимо нажать
кнопки в указанной ниже последовательности:
Таблица 4.1 – Меню Пользовательские функции
|
Кнопка
|
Примечание
|
1
|
|
Выбор
режима меню
|
2
|
|
Выбор
меню Пользовательские функции
|
Таблица 4.2 –
Меню Служебные функции
|
Кнопка
|
Примечание
|
1
|
|
Выбор
режима меню
|
2
|
|
Переход
к меню Служебные функции
|
3
|
|
Выбор
меню Служебных функции
|
4
|
|
Выбор пароля (число)
|
5
|
|
Ввод
пароля
|
4.2.10 Включение/выключение
системы. Для включения или выключения
системы необходимо нажать кнопки в указанной ниже последовательности:
Таблица 4.2 –
Меню Включение/выключение
системы
|
Кнопка
|
Примечание
|
1
|
|
Выбор
режима меню
|
2
|
|
Выбор
меню Пользовательские функции
|
3
|
|
|