BADANIE WYBRANYCH UKŁADÓW STEROWANIA I ZABEZPIECZENIA PRĄDNICY PRĄDU PRZEMIENNEGO

Transkrypt

1 8.. WIADOMOŚCI OGÓLNE BADANIE WYBRANYCH UKŁADÓW STEROWANIA I ZABEZPIECZENIA PRĄDNICY PRĄDU PRZEMIENNEGO Wyposażenie elektryczne samolotu składa się ze źródeł energii elektrycznej, elektrycznej sieci pokładowej i odbiorników. W trakcie ćwiczenia badaniu poddane zostaną układy stanowiące wyposażenie samolotu Su- na pokładzie którego głównymi źródłami energii elektrycznej są: dwie prądnice prądu stałego GS-T o napięciu znamionowym 8,5[V] i mocy k[va]; jednofazowa prądnica prądu przemiennego SGO-8TF o napięciu znamionowym 5[V] i mocy 8[kVA] o niestabilizowanej częstotliwości 4 9[Hz]. Awaryjnym (rezerwowym) źródłem energii elektrycznej prądu stałego jest bateria akumulatorowa NKBN-5 o pojemności 5[Ah]. Wtórnymi źródłami energii elektrycznej prądu przemiennego są dwie zespolone przetwornice PTO /5, które wytwarzają: jednofazowy prąd przemienny o napięciu 5[V] ze stabilizowaną częstotliwością 4[Hz] (znamionowa moc przetwornicy P N w tym kanale jest równa 5[VA]); trójfazowy prąd przemienny o napięciu 6[V] ze stabilizowaną częstotliwością 4[Hz] (moc przetwornicy w tym kanale jest równa P N =[VA]). Do zasilania prądem przemiennym o napięciu [V] ze stabilizowaną częstotliwością 4[Hz] służy transformator TS SO4B zwiększający napięcie z 6[V] na [V]. W celu przyłączenia lotniskowego źródła zasilania do sieci pokładowej, na samolocie zabudowano dwa złącza lotniskowego zasilania: złącze SzRAP-5K - do zasilania odbiorników energią elektryczną prądu stałego; złącze SzRAP-4-f - do zasilania odbiorników trójfazowym prądem przemiennym o napięciu /5[V] i przez pokładowy transformator TS SO4B, trójfazowym prądem przemiennym o napięciu 6[V] ze stabilizowaną częstotliwością 4[Hz]. Lotniskowego źródła zasilania prądu przemiennego nie można przyłączyć do sieci pokładowej bez włączenia lotniskowego źródła zasilania prądu stałego. UWAGA! Przyłączenie lotniskowego źródła zasilania prądu stałego i przemiennego do sieci elektrycznej samolotu blokuje możliwość przyłączenia do sieci elektrycznej samolotu głównych pokładowych źródeł energii elektrycznej oraz źródeł awaryjnych. Jeżeli w/w źródła energii elektrycznej były wcześniej przyłączone do sieci elektrycznej samolotu, to przyłączenie lotniskowego źródła zasilania spowoduje ich odłączenie od sieci pokładowej samolotu. Układ elektroenergetyczny prądu przemiennego (UEEPP) samolotu Su- możemy podzielić na: podukład elektroenergetyczny jednofazowego prądu przemiennego o napięciu 5[V] i niestabilizowanej częstotliwości 4 9[Hz]; podukład elektroenergetyczny jednofazowego prądu przemiennego o napięciu 5[V]; podukład elektroenergetyczny trójfazowego prądu przemiennego o napięciu 6[V] ze stabilizowaną częstotliwością 4[Hz]. Podukład elektroenergetyczny jednofazowego prądu przemiennego o napięciu 5[V] i niestabilizowanej częstotliwości 4 9[Hz] składa się z: prądnicy prądu przemiennego SGO-8TF; regulatora napięcia RN-4B; skrzynki włączenia i regulacji KWR-; automatu zabezpieczenia przed przepięciami -S; wyłączników, bezpieczników, przekaźników, styczników; lampki sygnalizującej pracę prądnicy. Uproszczony schemat wymienionego podukładu przedstawiono na rys. 8..

2 SZYNA GŁÓWNA SG 5V 8V SZYNA PRĄDNICY Nr SZYNA PRĄDNICY Nr -S F Prądnica prądu"-" I S4 Prądnica prądu"-" II S5 5V 6 Wzmacniacz magnetyczny MU K 5 Układ sygnalizacji Prądnica prądu " " S Prądnica prądu " " W DMR S 9 7 W + DMR GEN S + G K V K K K9 8 K Do złącza zasilania lotniskowego +8V 9 Układ dozorowania napięcia LF SGO-8TF Regulator węglowy RN-4B Rsw Le U C C C U 4 +8V K V R6 K Wzmacniacz magnetyczny MU- K5 Układ dozorowania częstotliwości KR UG Wzmacniacz magnetyczny MU A K Mechanizm czasowy K6 K4 KWR- serii Rys. 8.. Uproszczony schemat układu elektroenergetycznego prądu przemiennego samolotu Su- o niestabilizowanej częstotliwości 8.. CHARAKTERYSTYKA PODSTAWOWYCH URZĄDZEŃ UKŁADU ELEKTROENERGETYCZNEGO PRĄDU PRZEMIENNEGO 8... Prądnica prądu przemiennego SGO-8TF Prądnica prądu przemiennego SGO-8TF jest synchroniczną trójfazową maszyną elektryczną prądu przemiennego z niezależnym wzbudzeniem elektromagnetycznym (na samolocie wykorzystywana jest jako jednofazowa). Trójfazowe uzwojenie twornika skojarzone jest w trójkąt". Uzwojenie wzbudzenia zasilane jest napięciem z sieci pokładowej prądu stałego. Wyprowadzenia uzwojenia twornika (przez szczotki) i uzwojenia wzbudzenia podłączone są do tablicy zaciskowej prądnicy, na której znajdują się trzy zaciski C, C, C (do przyłączenia odbiorników) i zaciski U, U (do przyłączenia napięcia zasilania uzwojenia wzbudzenia). Prądnica posiada moc 8[kVA]. Generuje napięcie o wartości 5[V] (±5,75[V]), a jej częstotliwość wynosi od 4[Hz] do 9[Hz], przy prędkości obrotowej 4 9[obr/min] Układ regulacji napięcia prądnicy Układ regulacji napięcia prądnicy SGO-8TF stabilizuje napięcie prądnicy w zakresie 5±,4[V] niezależnie od zmiany prędkości obrotowej twornika prądnicy i jej prądu obciążenia. Układ regulacji napięcia składa się ze wzmacniacza magnetycznego MU-, który znajduje się w skrzynce KWR- i węglowego regulatora napięcia RN-4B Skrzynka włączenia i regulacji KWR- Skrzynka włączenia i regulacji KWR- drugiej serii przeznaczona jest do odległościowego przyłączania prądnicy do sieci pokładowej, regulacji jej napięcia i ochrony elementów UEE przed zasilaniem prądem przemiennym o niewłaściwym napięciu i częstotliwości. Skrzynka KWR- umożliwia: odległościowe przyłączenie prądnicy SGO-8TF do sieci pokładowej; blokadę włączenia prądnicy prądu przemiennego przy wyłączonych prądnicach prądu stałego;

3 regulację napięcia prądnicy prądu przemiennego za pośrednictwem regulatora napięcia; zabezpieczenie odbiorników przed zasilaniem prądem o zmniejszonej częstotliwości; zabezpieczenie prądnicy i odbiorników przed pracą przy zbyt niskim napięciu; wyłączenie prądnicy prądu przemiennego przy włączonym lotniskowym źródle zasilania; zasilanie wzbudzenia prądnicy prądu przemiennego z pokładowej baterii akumulatorowej po uszkodzeniu się prądnic prądu stałego w czasie lotu. A. Układ dozorowania napięcia prądnicy prądu przemiennego Układ dozorowania napięcia prądnicy umożliwia przyłączenie prądnicy do sieci pokładowej s-tu, gdy wartość jej napięcia jest nie mniejsza niż 95[V], a wartość częstotliwości jest większa od 85[Hz]. Układ ten współpracuje z mechanizmem czasowym. Gdy prądnica jest przyłączona do sieci samolotu i następuje obniżenie napięcia poniżej wartości około 4[V] przez czas dłuższy niż 6 sekund, układ ten odłącza prądnicę od sieci pokładowej s-tu. Elementem pomiarowym układu dozorowania napięcia prądnicy jest przekaźnik K typu TKE-PDT. Przekaźnik K zasilany jest napięciem prądnicy 5[V] przez mostek prostowniczy V i rezystor R 6. W takiej konfiguracji zasilania, przekaźnik K działa przy napięciu prądnicy około 8[V]. Przekaźnik zwalnia styki przy napięciu prądnicy około 4[V]. B. Opis działania układu dozorowania częstotliwości napięcia prądnicy prądu przemiennego Układ dozorowania częstotliwości napięcia prądnicy prądu przemiennego przyłącza prądnicę do sieci pokładowej prądu przemiennego, jeżeli częstotliwość jej napięcia osiąga wartość nie większą, niż 85[Hz] oraz odłącza ją od sieci, jeżeli częstotliwość maleje do wartości nie mniejszej, niż 45[Hz]. Podane wartości częstotliwości są wartościami granicznymi. Schemat układu dozorowania częstotliwości napięcia prądnicy prądu przemiennego przedstawia rysunek L C 4 C 5 T KWR- G SGO-8TF V V R 5 I r MU- L s L odn L r L r L sz V 4 C R R t I SZ I K5 R Rys.8.. Schemat układu dozorowania częstotliwości napięcia prądnicy prądu przemiennego Układ dozorowania częstotliwości napięcia prądnicy składa się ze wzmacniacza magnetycznego MU- oraz przekaźnika K 5. Elementem pomiarowym układu jest uzwojenie sterujące L s wzmacniacza magnetycznego połączone szeregowo z obwodem rezonansowym (L, C 4, C 5 ). Elementem wykonawczym jest przekaźnik K 5, którego uzwojenie połączone jest szeregowo z uzwojeniem sprzężenia zwrotnego L sz. Uzwojenie sprzężenia zwrotnego połączone jest z uzwojeniami roboczymi L r przez mostek prostowniczy V 4. Obwody uzwojenia sterującego i roboczego zasilane są z transformatora T obniżającego napięcie prądnicy. Charakterystyki wzmacniacza magnetycznego przedstawiono na rysunku 8.. Wraz ze wzrostem częstotliwości maleje prąd sterujący, który wymusza zmniejszanie prądu roboczego. Przy częstotliwości f g (nie większej niż 85[Hz]) następuje skokowa zmiana prądu roboczego do wartości minimalnej. Wraz z obniżaniem częstotliwości rośnie prąd sterujący, który wymusza wzrost prądu roboczego. Przy częstotliwości f d (nie mniejszej niż 45[Hz]) następuje skokowa zmiana prądu roboczego do wartości maksymalnej. Skokowe zmiany prądu roboczego są spowodowane zastosowaniem dodatniego zewnętrznego sprzężenia zwrotnego. Wartość tego sprzężenia ustawiona jest za pomocą rezystora R. Od wartości dodatniego zewnętrznego sprzężenia zwrotnego zależy także wartość histerezy charakterystyki tj. różnicy między f g i f d. K 5

4 Charakterystyki wzmacniacza magnetycznego można przesuwać w lewo lub w prawo, zmieniając wartość rezystancji rezystora R 5. Wraz z tą zmianą zmienia się prąd uzwojenia odniesienia L odn (uzwojenia magnesowania wstępnego). W chwilach skokowych zmian prądu roboczego przekaźnik K 5 zwiera lub rozwiera styki. Oznacza to zmianę szczeliny obwodu magnetycznego przekaźnika, co powoduje zmianę reaktancji uzwojenia sterującego. To z kolei powoduje skokowe zmiany prądu sterującego. Na charakterystyce A naniesiono skale prądu roboczego l r i prądu uzwojenia przekaźnika l K5. Prąd płynący przez uzwojenie robocze wzmacniacza magnetycznego jest prądem przemiennym, a prąd płynący przez uzwojenie przekaźnika K 5 jest prądem wyprostowanym, którego wartość średnia jest większa od wartości skutecznej prądu roboczego. Na charakterystyce tej zaznaczono wartości prądu zadziałania przekaźnika K 5 (I ZA ) oraz prądu zwolnienia styków (I ZW ). Jak wynika z charakterystyki A, poniżej częstotliwości f d, przekaźnik K 5 działa rozwierając styki -, co uniemożliwia przyłączenie prądnicy do sieci pokładowej prądu przemiennego. Przy wzroście częstotliwości do wartości f g, przekaźnik K 5 przestaje działać i zwartymi stykami - podaje napięcie na przekaźnik K 4, który po zadziałaniu podaje napięcie na stycznik K. Stycznik przyłącza prądnicę do szyny głównej (SG) - rys 8.. Przy zmniejszeniu prędkości obrotowej twornika prądnicy, maleje częstotliwość napięcia prądnicy i przy wartości równej f d, przekaźnik K 5 działa ponownie i powoduje odłączenie prądnicy od szyny głównej (SG). I K5 [ma] [ma] I r A) I ZAK 5 I K5, I r = g(f) I ZWK 5 f [Hz] I S [ma] B) I S = g(f) f [Hz] Rys. 8.. Charakterystyki wzmacniacza magnetycznego MU- z KWR-; A. Charakterystyka prądu roboczego w funkcji częstotliwości; B. Charakterystyka prądu sterującego w funkcji częstotliwości Automat zabezpieczenia przed przepięciami -S Automat zabezpieczenia przed przepięciem przeznaczony jest do ochrony sieci jednofazowego prądu przemiennego przed awaryjnym zwiększeniem napięcia. Automat nie działa przy krótkotrwałych eksploatacyjnych przepięciach spowodowanych procesami przejściowymi w sieci. Automat odłącza prądnicę od sieci z opóźnieniem czasowym zależnym od wartości przepięcia. Automat winien zadziałać, gdy napięcie prądnicy wzrośnie ponad 6-6[V]. Czas zadziałania automatu zależy od wartości przepięcia i zawiera się w granicach od,[s] do,5[s] (wartości graniczne). Schemat automatu przeciwprzepięciowego -S przedstawia rysunek 8.4. W skład automatu przeciwprzepięciowego -S wchodzą: transformator obniżający napięcie prądnicy T; mostki prostownicze V i V ; rezystancyjno-diodowy mostek pomiarowy R R 4, V Z ; wzmacniacz magnetyczny MU; przekaźnik ze zwłoką czasową K ; przekaźnik wykonawczy K. 4

5 R 4 R L r L r L sz R 5 K V R 6 R L s V V R V Z L dod 5 7,5V 8,5V T 5V MU K +8V G SGO-8TF 5 K 46 K 4 6 KWR- Rys Schemat automatu przeciwprzepięciowego -S A. Mostek pomiarowy Elementem pomiarowym automatu przeciwprzepięciowego jest mostek pomiarowy składający się z rezystorów R R 4 oraz diody Zenera V z. W przekątną mostka włączone jest uzwojenie sterujące wzmacniacza magnetycznego L s. Schemat mostka pomiarowego przedstawia rysunek 8.5. R 4 R G SGO-8TF T R A +I S L s B U p U A R V Z U B Rys Schemat mostka pomiarowego Wraz ze zmianami napięcia prądnicy zmieniają się napięcia w punktach A(U A ) i B(U B ) mostka. Zmienia się także napięcie przekątnej mostka U p. Przy małych napięciach prądnicy (poniżej 9[V]) wartość maksymalna napięcia w punkcie B (napięcie na diodzie Zenera) jest mniejsza od napięcia przewodzenia diody Zenera. Przy napięciach prądnicy powyżej 9[V] wartość maksymalna napięcia w punkcie B jest większa od napięcia przewodzenia diody Zenera. Dioda Zenera przewodzi i "obcina" górną część wyprostowanego sinusoidalnego przebiegu napięcia. Charakterystyki napięć mostka pomiarowego w funkcji napięcia prądnicy przedstawiono na rysunku 8.6. W zakresie napięć prądnicy (5 5[V]) wartość średnia napięcia U B śr jest większa od wartości średniej napięcia U A śr, w wyniku czego wartości napięcia przekątnej mostka U p są ujemne i przez uzwojenie sterujące wzmacniacza magnetycznego prąd (-I S ) płynie od punktu B do punktu A. W zakresie napięć prądnicy większych od 5[V] wartość średnia napięcia U B śr jest mniejsza od wartości średniej napięcia U A śr, w wyniku czego wartości napięcia przekątnej mostka U p są dodatnie i przez uzwojenie sterujące wzmacniacza magnetycznego prąd (+I S ) płynie od punktu A do punktu B. U p U A, U B [mv] [V] U p, U A, U B = f (U G) Zakres napięć zadziałania U p U A U B U p = U A - U B U G[V] Rys Charakterystyki napięć mostka pomiarowego 5

6 B. Wzmacniacz magnetyczny MU Wzmacniacz magnetyczny posiada uzwojenia sterujące, robocze, sprzężenia zwrotnego i dodatkowe. Uzwojenie sprzężenia zwrotnego L sz połączone jest szeregowo z uzwojeniami roboczymi l r poprzez mostek prostowniczy V, dzięki czemu wzmacniacz magnetyczny posiada duże wzmocnienie, a prąd roboczy narasta skokowo. Obciążeniem wzmacniacza magnetycznego jest uzwojenie przekaźnika K. Charakterystyki wzmacniacza magnetycznego przedstawiono na rysunku 8.7. U p [mv] I s I r [ma] [ma] U p, I s, I r = f (U G ) U ZADZ U p I s I r U G [V] Rys Charakterystyki wzmacniacza magnetycznego MU z Wraz ze wzrostem napięcia prądnicy rośnie napięcie przekątnej mostka pomiarowego, co wymusza narastanie prądu sterującego wzmacniacza magnetycznego. Jeśli napięcie prądnicy wzrośnie do wartości (6 5[V]), to prąd roboczy wzrośnie skokowo, powodując zadziałanie przekaźnika K. Po zadziałaniu wzmacniacza magnetycznego wartość prądu roboczego zależy od wartości napięcia prądnicy w chwili wystąpienia przepięcia. Przekaźnik K działa z pewnym opóźnieniem czasowym. Opóźnienie zadziałania przekaźnika K realizowane jest przez zastosowanie tłumika powietrznego. Od wartości prądu płynącego przez uzwojenie przekaźnika K zależy siła nośna jego elektromagnesu. Wraz ze wzrostem siły nośnej elektromagnesu maleje zwłoka czasowa. W efekcie zwłoka czasowa maleje wraz ze wzrostem napięcia prądnicy. Elementem wykonawczym automatu przeciwprzepięciowego jest przekaźnik K, którego uzwojenie zasilane jest przez styki - przekaźnika K. Charakterystykę czasu zadziałania przekaźnika K w funkcji napięcia prądnicy przedstawia rysunek 8.8. t z t z = f (U G ) U G[V] Rys Charakterystyka czasu zadziałania przekaźnika K w funkcji napięcia prądnicy Po zadziałaniu przekaźnik K stykami 5-6 podaje napięcie na cewki przekaźników K 46 i K (KWR). Przekaźnik K 46 rozwiera obwód zasilania stycznika K 45, który odłącza napięcie zasilania uzwojenia wzbudzenia prądnicy tzw. pierwszy obwód. Przekaźnik K rozwiera obwód zasilania stycznika KR, który odłącza napięcie zasilania uzwojenia wzbudzenia prądnicy tzw. drugi obwód. Przekaźnik K rozwiera także obwód zasilania przekaźnika K 4, który odłącza napięcie zasilania stycznika K. Stycznik odłącza prądnicę od szyny głównej (SG). Czas odłączenia prądnicy od sieci jest nieco większy od czasu zadziałania przekaźnika K, gdyż do czasu zadziałania przekaźnika K należy dodać czas zadziałania przekaźnika K, czas zwolnienia styków przekaźnika K 4 oraz czas zwolnienia styków stycznika K. 6

7 8.. CEL ĆWICZENIA Celem ćwiczenia jest zapoznanie studentów z budową, zasadą działania i charakterystykami wybranych układów sterowania i zabezpieczenia prądnicy prądu przemiennego, takich jak: układu dozorowania częstotliwości napięcia prądnicy; układu zabezpieczenia sieci elektrycznej samolotu przed przepięciami OPIS STANOWISKA LABORATORYJNEGO Przeznaczenie stanowiska Stanowisko laboratoryjne umożliwia: zapoznanie się z zasadą działania układu dozorowania częstotliwości (KWR) i automatu zabezpieczenia przed przepięciami (); pomiar wybranych charakterystyk badanych układów; obserwację na oscyloskopie przebiegów: napięcia prądnicy U G ; prądu sterującego l s i prądu roboczego l r wzmacniacza magnetycznego w -S. Budowa stanowiska laboratoryjnego W skład stanowiska laboratoryjnego do badania układu dozorowania częstotliwości z KWR- i automatu zabezpieczenia przed przepięciami -S wchodzą: pulpit sterująco-pomiarowy; badany układ dozorowania częstotliwości ze skrzynki KWR-; automat zabezpieczenia przed przepięciami -S; oscyloskop cyfrowy i drukarka. Schemat blokowy stanowiska przedstawiono na rysunku 8.9. Oscyloskop cyfrowy Pulpit sterująco-pomiarowy K W R PRĄDNICA A Z P IK5(mA) UG(V) f(hz) Up(mV) ZASILA NIE 8 5. IS(mA) Ir(mA) IS(mA) Ir(mA) Układ dozorowania częstotliwości z KWR USTAWIANIE UG Drukarka OSCYLOSKOP POMIAR tz PRZEBIEGI UG IS Ir CHARAKTER KWR f IS Ir UG UP IS Ir V POMIAR CHARAKTERYSTYK STER. f STER. UG KWR REG. f AUT. REG. S UG AUT. S S 4 ZADZIAŁAŁ K5 POMIAR CZASU ZADZIAŁANIA POM. SKOK tz UG S S 5 6 DIODA ŚWIECI WYŁĄCZ S6 ZADZIAŁAŁ Automat przeciwprzepięciowy -S Rys Schemat blokowy stanowiska Pulpit sterująco-pomiarowy Na płycie czołowej pulpitu sterująco-pomiarowego (rysunek 8.) umieszczono przełączniki, pokrętła potencjometrów i diody luminescencyjne oraz mierniki cyfrowe. Poszczególne przełączniki służą do: S - wyłącznik zasilania stanowiska; S - włączenie automatycznej zmiany częstotliwości napięcia prądnicy; S - wybór badanego układu KWR- lub -S; S 4 - włączenie automatycznej zmiany wartości napięcia prądnicy; S 5 - włączenie pomiaru czasu zadziałania automatu -S; S 6 - podanie skoku napięcia prądnicy do automatu -S; przełącznik wielopozycyjny USTAWIANIE U G " do ustawiania wartości napięcia prądnicy 5[V] (5 7), 5, 6,,5 i [V]. Na zakresie 5[V]" wartości napięcia można zmieniać od 5[V] do 7[V]. 7

8 K W R PRĄDNICA A Z P I K5 (ma) U G (V) f(h Z ) U p (mv) ZASILANIE 8. 5 I S (ma) I r (ma) I S (ma) I r (ma) OSCYLOSKOP POMIAR tz PRZEBIEGI UG IS Ir CHARAKTERYSTYKI KWR f IS Ir UG UP IS Ir STER. f REG. f AUT. ZADZIAŁAŁ K5 USTAWIANIE U G S V POMIAR CHARAKTERYSTYK KWR S REG. U G STER. U G AUT. S 4 POMIAR CZASU ZADZIAŁANIA POM. t Z SKOK U G S 5 DIODA ŚWIECI WYŁĄCZ S6 ZADZIAŁAŁ S 6 Rys. 8.. Widok płyty czołowej stanowiska laboratoryjnego Na płycie czołowej umieszczone są także potencjometry wieloobrotowe REG f i REG U G oraz gniazda pomiarowe do połączenia oscyloskopu ze stanowiskiem. Do pomiaru wartości mierzonych wielkości zastosowano mierniki cyfrowe, które mierzą: prądy sterujące l s i robocze l r wzmacniaczy magnetycznych z KWR- i -S; napięcie przekątnej mostka U P z -S; prąd przekaźnika K 5 I K5 ; napięcie prądnicy U G ; częstotliwość napięcia prądnicy f. Przygotowanie stanowiska do realizacji pomiarów W celu przygotowania stanowiska do pracy należy: przyłączyć badane układy do pulpitu sterująco-pomiarowego; przyłączyć pulpit sterująco-pomiarowy do sieci elektrycznej [V]; sprawdzić, czy wyłączniki ZASILANIE" i S, S 4, S 5 oraz S 6 są w położeniu ; przełącznik S ustawić w położenie POMIAR CHARAKTERYSTYK KWR"; przełącznik wielopozycyjny USTAWIANIE U G " ustawić na zakres 5[V]; potencjometr REG. f" ustawić w prawe skrajne położenie; włączyć zasilanie stanowiska przełącznikiem S ZASILANIE w położenie ; potencjometrem REG. U G " ustawić napięcia prądnicy na wartości około 5[V] (po nagrzaniu stanowiska wartość ta nieznacznie się zmieni); przygotować oscyloskop cyfrowy i drukarkę wg pkt. 4 (załącznik nr) POMIAR CHARAKTERYSTYK BADANYCH UKŁADÓW Pomiar charakterystyki wzmacniacza magnetycznego MU- układu dozorowania częstotliwości napięcia prądnicy I r =g(f). Do gniazd pomiarowych CHARAKTERYSTYKI KWR" przyłączyć: -szy kanał oscyloskopu do gniazda f (częstotliwość napięcia prądnicy); -gi kanał oscyloskopu do gniazda I r " (prąd roboczy wzmacniacza magnetycznego).. Na oscyloskopie ustawić wzmocnienia kanałów i poziomy zerowe zgodnie z tabelą 8.. 8

9 UWAGA! Wartości nastaw oscyloskopu są podawane jako nastawy wstępne. Każdy użytkownik, w zależności od potrzeb, może wprowadzić inne wartości nastaw. Tabela 8.. Kanał Mierzona Poziom Wzmocnienie wielkość zerowy - - [mv/dz] [V] f -,6 I r 5 -,5. Potencjometrem REG. U G " ustawić wartość napięcia równą 5[V]. 4. Potencjometrem REG. f ustawić częstotliwość na wartość około 5[Hz]. 5. Na oscyloskopie nacisnąć przycisk Run i Auto-store (na ekranie będzie zostawał ślad poruszającej się plamki). 6. Potencjometrem REG. f" powoli zwiększać częstotliwość do 8[Hz]. Przy częstotliwości około 7[Hz] prąd roboczy wzmacniacza magnetycznego (WM) gwałtownie zmniejszy swoją wartość. Przekaźnik K 5 zwolni swoje styki i zgaśnie dioda świecąca. W tabeli 8. zanotować wartość f, przy której przekaźnik K 5 zwolnił swoje styki. 7. Potencjometrem REG. f powoli zmniejszać częstotliwość do 5[Hz]. Przy częstotliwości poniżej 6[Hz] prąd roboczy WM gwałtownie zwiększy swoją wartość. Przekaźnik K 5 zadziała i zapali się dioda świecąca. W tabeli 8. zanotować wartość f, przy której zadziałał przekaźnik K Wydrukować zarejestrowaną charakterystykę. Częstotliwość, przy której K 5 zwolnił swoje styki Częstotliwość, przy której K 5 zadziałał [Hz] [Hz] Tabela 8.. Na uzyskanym oscylogramie należy nanieść osie współrzędnych i wyskalować je. Do skalowania osi przydatna jest tabela 8. zawierająca wartości sygnałów napięciowych podawanych do oscyloskopu. Tabela 8.. Wskazania miernika f [Hz] 5 4 f= Napięcie podawane do oscyloskopu kanał [V] U=,4 Wskazania miernika I r [ma] 5 I r=5 Napięcie podawane do oscyloskopu kanał [V],5 U =,5 Na rysunku 8. przedstawiono przykładowy oscylogram charakterystyki wzmacniacza magnetycznego. I r I r =g(f) Prąd zadziałania przekaźnika K 5 Prąd zwolnienia styków przekaźnika K 5 f [Hz] Początkowe ustawienie plamki oscyloskopu Rys. 8.. Charakterystyka wzmacniacza magnetycznego układu dozorowania częstotliwości napięcia prądnicy SGO 8TF Pomiar charakterystyk automatu przeciwprzepięciowego -S A. Pomiar charakterystyki mostka pomiarowego -S. Potencjometrem REG. f" ustawić częstotliwość na 4[Hz].. Potencjometrem REG. U G " ustawić napięcia prądnicy na 5[V].. Przełącznik S ustawić w położenie POMIAR CHARAKTERYSTYK ". 4. Do gniazd pomiarowych CHARAKTERYSTYKI " przyłączyć: -szy kanał oscyloskopu do gniazda U G (napięcie prądnicy); -gi kanał oscyloskopu do gniazda U P " (napięcie przekątnej mostka); 9

10 Na oscyloskopie ustawić wzmocnienia kanałów i poziomy zerowe zgodnie z tabelą 8.4. Tabela 8.4. Kanał Mierzona Poziom Wzmocnienie wielkość zerowy - - [mv/dz] [mv] U G U P 5. Na oscyloskopie nacisnąć przycisk Run i Auto-store. Przełącznik S 4 ustawić w położenie AUT. Napięcie prądnicy zacznie automatycznie narastać. Gdy osiągnie wartość 5 6[V], należy nacisnąć na oscyloskopie przycisk Stop i przełączyć przełącznik S 4 w położenie. 6. Wydrukować zarejestrowaną charakterystykę. Na uzyskanym oscylogramie nanieść osie współrzędnych i wyskalować je zgodnie z tabela 8.5. Tabela 8.5. Wskazania miernika U G [V] 5 5 U G = Napięcie - kanał [V] -,5 +,5 U =, Wskazania miernika U P [mv] - + U P = Napięcie - kanał [mv] - + U P = Na rysunku 8. przedstawiono przykładowy oscylogram charakterystyki mostka pomiarowego. U P Początkowe ustawienie plamki oscyloskopu U P =f(u G ) U G [V] Zadziałał przekaźnik K Rys. 8.. Charakterystyka mostka pomiarowego B. Pomiar charakterystyki wzmacniacza magnetycznego I r =f(u G ). Potencjometrem REG. U G " ustawić napięcie prądnicy równe [V].. -gi kanał oscyloskopu przyłączyć do gniazda I r " (prąd roboczy WM).. Na oscyloskopie ustawić wzmocnienia kanałów i poziomy zerowe zgodnie z tabelą 8.6. Tabela 8.6 Kanał Mierzona Poziom Wzmocnienie wielkość zerowy - - [mv/dz] [mv] U G - 4 I r Na oscyloskopie nacisnąć przycisk Run i Auto-store. 5. Przełącznik S 4 ustawić w położenie AUT. Napięcie prądnicy zacznie automatycznie narastać. Gdy osiągnie wartość 5 6[V], należy nacisnąć na oscyloskopie przycisk Stop i przełączyć przełącznik S 4 w położenie. 6. Wydrukować zarejestrowaną charakterystykę. W ramach pracy własnej, na uzyskanym oscylogramie, należy nanieść osie współrzędnych i wyskalować je zgodnie z tabela 8.7. Tabela 8.7 Wskazania miernika U G [V] 5 U G = Napięcie - kanał [V] +,5 U =, Wskazania miernika I r [mv] I r = Napięcie - kanał [V] U P =,

11 Na rysunku 8. przedstawiono przykładowy oscylogram charakterystyki wzmacniacza magnetycznego. I r I r =f(u G ) Początkowe ustawienie plamki oscyloskopu U G [V] Rys. 8.. Charakterystyka wzmacniacza magnetycznego C. Pomiar czasu zadziałania automatu przeciwprzepięciowego -Sw funkcji napięcia prądnicy t z =f(u G ). Potencjometrem REG. U G ustawić napięcie na 5[V].. Potencjometrem REG. f ustawić częstotliwość napięcia na 4[Hz].. Do gniazda pomiarowego POMIAR t Z przyłączyć -szy kanał oscyloskopu. Przewód -go kanału odłączyć od stanowiska i wyłączyć drugi kanał oscyloskopu. 4. Przygotować oscyloskop wg pkt.. i. (załącznik nr.). 5. Na oscyloskopie ustawić: wzmocnienia kanałów, poziomy zerowe, sposób wyzwalania i podstawę czasu zgodnie z tabelą 8.8. Tabela 8.8 Kanał Mierzona Poziom Napięcie Podstawa Poziom Wzmocnienie Horizontal wielkość zerowy prądnicy U G czasu wyzwalania - - [V/dz] [V] [V] [ms/dz] [ms] [V] t z Przełącznik wielopozycyjny USTAWIANIE U G ustawić na zakres 5[V]. 7. Przełącznik S 5 POM. t z ustawić w położenie. 8. Nacisnąć na przycisk Run. 9. Przełącznik S 6 ustawić w położenie. Na ekranie pojawi się przebieg -. Narastające zbocze przebiegu informuje o momencie wzrostu napięcia prądnicy ze 5[V] do 5[V]. Zbocze opadające sygnalizuje moment zadziałania przekaźnika K.. Przełącznik S 6 i S 5 ustawić w położenie.. Kursorami t i t pomierzyć czas zadziałania (wg punktu. załącznik nr ), dla ustawionej wartości napięcia prądnicy U G. Pomierzony czas zanotować w tabeli 8.9. Tabela 8.9 Napięcie prądnicy U G [V] Czas zadziałania t z [ms]. Do sprawozdania wydrukować przebieg dla jednej wybranej wartości napięcia i napisać przy jakiej wartości przepięcia powstał.. Powtórzyć pomiary dla napięć 6,, 5 i V wykonując czynności wg punktów 6. Przykładowy oscylogram dla napięcia 6[V] przedstawiono na rysunku 8.4.

12 .V U G =6V 4 m s m s STOP Kursor "t" Kursor "t" Rys.8.4. Pomiar czasu zadziałania dla napięcia 6V Po wykonaniu pomiarów narysować charakterystykę czasu zadziałania w funkcji napięcia prądnicy. Dodatkowo można zaobserwować przebiegi prądu roboczego I r i prądu sterującego I S wzmacniacza magnetycznego, na tle przebiegu napięcia prądnicy U G, dla różnych nastaw napięcia prądnicy ( 4[V]). W tym celu należy wykorzystać sygnały podawane do gniazd pomiarowych z napisami PRZEBIEGI U G, I S i I r Po wykonaniu ćwiczenia należy: przełącznik wielopozycyjny USTAWIANIE U G " ustawić na zakres 5[V]; przełącznik S ustawić w położenie POMIAR CHARAKTERYSTYK KWR"; wyłączyć wyłączniki S, S 4, S 5, S 6 oraz ZASILANIE"; 8.6. PROGRAM ĆWICZENIA Pomiary charakterystyk wykonać zgodnie z wymienionymi poniżej punktami Pomiar charakterystyki wzmacniacza magnetycznego MU- układu dozorowania częstotliwości napięcia prądnicy I r =g(f) (wg pkt. 8.5.) Pomiar charakterystyk automatu przeciwprzepięciowego -S A. Pomiar charakterystyki mostka pomiarowego -S (wg pkt A) B. Pomiar charakterystyki wzmacniacza magnetycznego =S I r =f(u G ) (wg pkt B) C. Pomiar czasu zadziałania automatu przeciwprzepięciowego -S w funkcji napięci prądnicy t z =f(u G ) (wg pkt C) 8.7. UWAGI KOŃCOWE W wyniku wykonania ćwiczenia należy przedstawić sprawozdanie, które powinno zawierać: wyniki pomiarów; opisane charakterystyki układu dozorowania częstotliwości napięcia prądnicy i automatu przeciwprzepięciowego -S; narysowaną charakterystykę czasu zadziałania w funkcji napięcia prądnicy; wnioski dotyczące charakterystyk i przebiegu ćwiczenia PYTANIA KONTROLNE. Na podstawie uproszczonego schematu układu elektroenergetycznego prądu przemiennego o niestabilizowanej częstotliwości samolotu Su- wymienić podstawowe elementy układu.. Omówić prądnicę prądu przemiennego SGO 8TF.. W jakim celu zastosowano układ regulacji napięcia prądnicy i podać z jakich elementów jest on zbudowany. 4. Podać przeznaczenie skrzynki włączenia i regulacji KWR. 5. Omówić działanie układu dozorowania częstotliwości napięcia prądnicy.

13 6. Narysować charakterystykę wzmacniacza magnetycznego I r =g(f) układu dozorowania częstotliwości napięcia prądnicy. 7. Podać przeznaczenie automatu przeciwprzepięciowego -S. 8. Omówić pracę mostka pomiarowego i narysować jego charakterystykę U P =f(u G ). 9. Narysować charakterystykę wzmacniacza magnetycznego z I r =f(u G ).. Narysować charakterystykę czasu zadziałania w funkcji napięcia prądnicy t Z =f(u G ) i omówić ją.