СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ИСТОЧНИКОВ ПИТАНИЯ ИЛИ БЛОКОВ ВОЗБУЖДЕНИЯ

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к стендовому оборудованию, на котором осуществляют испытания устройств (шкафов питания, блоков возбуждения) электроподвижного состава.
Источник питания предназначен для электропитания цепей управления, освещения, сигнализации, связи, устройств защиты и подзаряда аккумуляторной батареи вспомогательных цепей электроподвижного состава.
Блок возбуждения предназначен для регулирования тока возбуждения обмоток возбуждения тяговых двигателей типа ТДК800А.
Известен стенд, содержащий блок питания, устройство коммутации, блок управления и индикации, генератор импульсов, генератор периодических сигналов, генератор постоянного сигнала, блок защиты от короткого замыкания, наборное поле, содержащее набор активных и пассивных электроэлементов, детектор (индикатор) максимального значения, преобразователь аналогового сигнала, повторитель напряжения, панель с контрольными гнездами (клеммами) и блок измерительных приборов (Патент РФ 2236708, МПК G09В 23/18).
Недостатками стенда являются: ограниченное количество исследуемых объектов, отсутствие возможности точного количественного измерения электрических параметров испытуемых объектов и невозможность проверки работоспособности устройств, работающих на высокой частоте.
Задачей полезной модели является создание устройства для проведения испытаний источников питания или блоков возбуждения, требующих питания напряжением прямоугольной формы, f=400 Гц, например шкафа питания ШП232 или регулятора тока возбуждения РТВ252.
Поставленная задача решается тем, что в стенд для испытания источников питания или блоков возбуждения, содержащий блок питания, блок измерения, управления контроля и индикации, отображающего полученную информацию на цифровых щитовых приборах, соединенный с устройством коммутации, панель с клеммами для подключения исследуемых объектов введены дополнительно: высоковольтный выпрямитель, соединенный с блоком коммутации, сглаживающим L-C-фильтром, который в свою очередь соединен с однофазным полумостовым инвертором напряжения, к выходным клеммам которого и подключают испытуемое устройство: источник питания с аккумуляторной батареей и активную нагрузку или блок возбуждения и активно-индуктивную нагрузку. В блок измерительных приборов дополнительно введен персональный компьютер, предназначенный для регистрации и обработки полученной информации.
Положительный эффект полезной модели проявляется в том, что предлагаемое техническое решение позволит проводить испытания источников питания или блоков возбуждения, работающих на напряжении прямоугольной формы, f=400 Гц.
На фиг.1 представлена структурная схема стенда для испытаний источников питания или блоков возбуждения.
Стенд для испытаний источников питания или блоков возбуждения содержит: клеммы 1, 2, 3 для подключения стенда к питающей сети переменного напряжения 3×380 В, f=50 Гц, соединенные с автоматическим выключателем 4, необходимым для подачи питающего напряжения на стенд для испытаний источников питания и блоков возбуждения, а также выполняющего функцию защиты от токов к.з., соединенным с блоком коммутации 5, представляющим собой электромагнитный пускатель, предназначенный для подачи и снятия питающего напряжения непосредственно на вход высоковольтного выпрямителя 6, преобразующего переменный ток в постоянный и состоящий из автотрансформатора 7, собранного по схеме обратной трансформации и трехфазного мостового выпрямителя 8, выход которого соединен со входом сглаживающего L-C-фильтра 9. Сглаживающий L-C-фильтр 9 соединен с однофазным полумостовым инвертором 10, содержащим блоки ЮВТ-транзисторов 11, 12, снабберные R-C-цепочки 13, необходимые для защиты транзисторов от импульсных перенапряжений и панель управления транзисторами 14, в которую входят драйверы 15, 16, управляющие транзисторами, и блок питания 17 напряжением 30 В, f=80 кГц. Стенд для испытаний источников питания или блоков возбуждения содержит также блок питания 18 для подачи питающего напряжения на блок измерения, управления, контроля и индикации 19, выполненного с сигнальными лампами, щитовыми контрольно-измерительными приборами и персональным компьютером ПК. Испытуемый источник питания (шкаф питания) 20, клеммами 21, 22 подключен к выходным клеммам 23, 24 однофазного полумостового инвертора 10, клеммами 25, 26 к клеммам 27, 28, 29, 30, 31 активной нагрузки 32 блока нагрузочных устройств 33, а клеммами 34, 35 к клеммам 36, 37 блока измерения, управления, контроля и индикации 19. Кроме того, однофазный полумостовой инвертор напряжения 10 содержит трансформатор гальванической развязки 38, подключенный одним концом первичной обмотки к средней точке блоков IGВТ-транзисторов 11, 12, а другим концом первичной обмотки - к общим выводам конденсаторов сглаживающего L-C-фильтра 9, при этом концы вторичных обмоток трансформатора образуют выводы для подключения испытуемого блока возбуждения 39. Нагрузкой блока возбуждения 39 в этом случае является активно-индуктивная нагрузка 40 блока нагрузочных устройств 33, а подачу управляющего сигнала осуществляют также с блока измерения, управления, контроля и индикации 19.
Стенд работает следующим образом:
Для испытаний источника питания 20 (например, ШП-232), его подключают к выходным клеммам 23, 24 однофазного полумостового инвертора 10, к клеммам 27-31 активной нагрузки 32 блока нагрузочных устройств 33, клеммами 41, 42 к выводам аккумуляторной батареи АБ 43 и к блоку измерения, управления, контроля и индикации стенда 19. После этого стенд для испытания источников питания или блоков возбуждения входными клеммами 1, 2, 3 подключают к сети переменного питающего напряжения 3×380 В, f=50 Гц и подают напряжение питания на автоматический выключатель 4, о чем сигнализирует элемент светоиндикации на блоке управления, измерения, контроля и индикации 19, и с блока 19 дается сигнал на блок коммутации 5 для включения магнитного пускателя, с помощью которого питающее напряжение далее подают через высоковольтный выпрямитель 6 и сглаживающий L-C-фильтр 9 на однофазный полумостовой инвертор 10. С выхода инвертора 10 на испытуемый источник питания 20 поступает напряжение прямоугольной формы (прямоугольные разнополярные импульсы, длительностью от 0,7 до 1,2 мс), f=400 Гц. На блоке измерения, управления, контроля и индикации 19 происходит сопоставление сигналов выходного напряжения испытуемого источника питания 20 с эталонным напряжением 110±5,5 В, сопоставление напряжения на АБ 40 в режиме подзаряда в зависимости от температуры окружающего воздуха при +50°С - 122 В, при минус 50°С - 143 В и сигнала ограничения тока заряда на уровне 31 А и дается заключение о работоспособности испытуемого источника питания.
При испытаниях блока возбуждения (например, РТВ-252), его входными клеммами 44, 45, 46 подключают к выходным клеммам 47, 48, 49 однофазного полумостового инвертора 10, клеммами 50, 51 к клеммам 52, 53 активно-индуктивной нагрузки 40 блока нагрузочных устройств 33, а клеммами 54, 55 к клеммам 56, 57 блока измерения, управления, контроля и индикации 19. С блока 19 сигнал управления, изменяемый от 0 до 5 В, подается на испытуемый блок возбуждения 39, там же осуществляют контроль выходного тока блока возбуждения при его регулировании от 0 до 570 А и дают заключение о работоспособности испытуемого блока возбуждения. Количество клемм 27, 28, 29, 30, 31, 52, 53 блока нагрузочных устройств 33 и клемм 36, 37, 56, 57 блока управления, измерения, контроля и индикации 19 может меняться в зависимости от модификации испытуемого источника питания или блока возбуждения.
Техническим результатом стенда для испытаний источников питания или блоков возбуждения является возможность проведения испытания источников питания, предназначенных для электропитания цепей управления, освещения, сигнализации, связи, устройств защиты и подзаряда аккумуляторной батареи вспомогательных цепей электроподвижного состава, и блоков возбуждения, регулирующих ток возбуждения тяговых двигателей типа ТДК800А, работающих на напряжении прямоугольной формы, f=400 Гц, например, ШП232 или РТВ-252. При этом достигают более точный контроль выходных параметров этих устройств.