Выпрямители, применяемые в устройствах автоматики и телемеханики

Характеристики

ВАК-11А

ВАК-1 ЗА

ВАК-16 А

ВАК-14А

Напряжение аккумуляторной батареи с подключенным выпрямителем, В

13,2

13,2

13,2

2,2

Ток нагрузки при введенном полностью шунте, А, не более

0,1

0,2

0,15

0,2

Ток нагрузки при введенном шуите, А, не менее

0,6

2,4

1,2

2,2

Напряжение иа зажимах выпрямителя при активной нагрузке н введенном шунте, В, не менее

11,8

11,8

11,8

11,9

рой обмотки 2 проходит максимальный магнитный поток, который увеличивает выпрямленный ток.

Для электроснабжения устройств автоматики и телемеханики применяют несколько различных типов купроксных выпрямителей типа ВАК.

Основные характеристики купроксных выпрямителей типа ВАК с индексом А приведены в табл. 15.

Выпрямители типов ВАК-11А, ВАК-13А, ВАК-16А используют автономно или для буферной работы с аккумуляторной батареей напряжением 12 В. Выпрямители типа ВАК-14А служат для непрерывного подзаряда аккумулятора напряжением 22 В.

В выпрямителе типа ВАК с индексом Б применяют кремниевые диоды, которые при ступенчатой регулировке присоединяют к соответствующей секции трансформатора Т (рис. 235). Выпрямители типа ВАК-Б выпускали с 1969 по 1974 г.

Рис. 234. Схема включения обмоток и магии-топровод выпрямителя ВАК
Рис. 235. Схема выпрямителя ВАК-Б с кремниевыми диодами

Тип выпрями теля

Напряжение батареи, В

Ток заряда, А, ±20% при ступени регулирования

і

2

3

4

5

6

ВАК-13Б

13,2

0,1

0,25

0,45

0,7

1,0

2,4

ВАК-14Б

2,2

0,15

0,35

0,8

1,2

і.б

2,2

ВАК-16Б

13,2

0,07

0,13

0,25

0,38

0,6

1,2

Таблица 17

Тип выпрями теля

Выпрямленный ток, А

Выпрямленное напряжение, В

. при ступени регулирования

1

2

3

4 1

5

«

ВАК-13Б

2,4

6,5±0,5

7+0,6

7+0,7

8,3+0,7

9+0,8

12,2+0,8

ВАК-14Б

2,2

0,4+0,15

0,57+0,15

0,95+0,15

1,45+0,15

1,8+0,2

2,3+0,2

ВАК-16Б

1,2

6,6+0,5

7 ±0,6

7,5+0,7

8,4+0,7

9+0,8

12+0,8

Кремниевые выпрямители могут работать с аккумуляторными ба-тареями и самостоятельно, как источники выпрямленного напряжения. Выпрямленное напряжение при этом зависит от нагрузки, особенно активной.

Электрические характеристики кремниевых выпрямителей при работе их с аккумуляторной батареей приведены в табл. 16, а при работе с активной нагрузкой - в табл. 17.

В последующие годы в выпрямителях типов ВАК-13Б, ВАК-14Б и ВАК-16Б кремниевые диоды заменили на селеновые. Выпрямители стали обозначать соответственно ВАК-13, ВАК-14 и ВАК-16. Их электрические характеристики не изменились.

Выпрямители типа ВСА (выпрямитель селеновый аккумуляторный) ранее широко использовали в устройствах электрической централизации для заряда аккумуляторных батарей. Они рассчитаны на подключение к сети переменного тока частотой 50 Гц, напряжением 220, 127 или 110 В. Хотя ВСА в настоящее время не применяют, но в эксплуатации они имеются.

Выпрямитель ВСА-6М (рис. 236) является однофазным двухполупери-одным селеновым выпрямительным

Рис. 236. Схема селенового выпрямительного устройства ВСА-6М

устройством. Он не имеет специальных приспособлений для регулировки напряжения; во время заряда ток снижается автоматически вследствие возрастания напряжения батареи.

Зарядно-буферное устройство типа ЗБУ-12/10 предназначено для заряда аккумуляторной батареи напряжением 12-14 В. В устройстве применена двухполупериодная схема выпрямления со средней точкой и кремниевыми диодами. Выпрямитель выпускают с завода включенным и отрегулированным на питание от сети переменного тока частотой 50 Гц, напряжением ПО или 220 В; выпрямленное напряжение 12 В; максимальный ток при нормальном напряжении питающей сети 10 А.

Блок типа ЗБУ-12/10 (рис. 237) состоит из трансформатора Т специальной конструкции, состоящего из трех стержней и рассчитанного на питание от однофазной сети переменного тока (обмотка на стержне 3 служит для регулировки зарядного тока); двухполупе-риодных выпрямителей на силовых кремниевых диодах У2 и УЗ со средним выводом; приборов автоматики для измерения режимов работы. Блок имеет переключатель П для переключения устройства с автоматической регулировки режимов работы на ручную.

Рис. 237. Зарядно-буферное устройство типа ЗБУ-12/10

Автоматика блока, предназначенная для изменения режимов его работы, состоит из моста, три плеча которого образованы резисторами т, 1?<?, Я4 и Р6 и одно плечо - стабилитроном VI, и поляризованного реле РП с повторителем Р. Реле РП включено в диагональ моста через два регулируемых резистора Р2 и Р5. Резистором Р2 устанавливают пределы напряжения батареи (максимального или минимального), при которых изменение направления тока в реле РП вызывает перебрасывание поляризованного якоря. Резистором Р5 устанавливают необходимый ток срабатывания реле РП.

При необходимости включения ЗБУ-12/10 для работы с аккумуляторной батареей напряжением 14,5 В (семь аккумуляторов) диоды У2 и УЗ следует переключить с выводов 20 и 26 силового трансформатора Т соответственно на выводы 19 и 27.

Зарядно-буферное устройство может работать вместе с аккумуляторной батареей в буферном режиме или в режиме форсированного заряда. Переход из буферного режима в режим форсированного заряда происходит автоматически при снижении напряжения на аккумуляторе до 2,1 В. С повышением напряжения на аккумуляторе до 2,5 В устройство автоматически переводится в буферный режим.

В режиме ручного регулирования зарядно-буферное устройство можно использовать для непосредственного питания нагрузки без аккумуляторной батареи. В этом случае выходное напряжение и ток подбирают перестановкой штепселя. Выпрямленное напряжение может быть от 9 до 18 В. Конструктивно зарядно-буферное устройство типа ЗБУ-12/10 выполняют в виде блока, который приспособлен для установки в релейных шкафах или закрытых помещениях.

Блок питания типа БПШ служит для питания постоянным током линейных цепей числовой кодовой автоблокировки. Блок состоит из трансформатора с секционированной вторичной обмоткой, двухполу-периодного выпрямителя из четырех диодов и сглаживающего конденсатора. Детали блока размещены в корпусе малогабаритного штепсельного реле.

Первичная обмотка трансформатора Т (рис. 238) может питаться переменным током частотой 50 Гц, напряжением ПО и 220 В.

Напряжение 220 В подключают к выводам 13-31, а между выводами 11-33 устанавливают перемычку. При напряжении ПО В перемычками соединяют выводы 11-13 и 31-33 и напряжение подводят к выводам 13-31. Одновременно от блока может быть получено только одно из выпрямленных напряжений: 16, 20 или 60 В; максимальный выпрямленный ток нагрузки 100 мА.

Выпрямительное устройство типа ВУС-1,3 служит для выпрямления однофазного переменного тока частотой 50-400 Гц. Это устройство применяют на малых станциях для питания стрелочных электроприводов с электродвигателями постоянного тока на номинальное напряжение 160 В.

Выпрямительное устройство типа ВУС-1,3 имеет следующие характеристики:

Номинальное напряжение питающей сети, В . 220

Выпрямленное напряжение, В, не менее . 190

Номинальная мощность на выходе, кВт . 1,3

Устройство представляет собой выпрямитель мостового типа с двумя кремниевыми диодами в каждом плече (рис. 239), параллельно каждому диоду включены резистор и конденсатор для выравнивания обратных напряжений.

Блок питания типа БПСН предназначен для питания цепи смены направления однопутной автоблокировки. В блоке типа БПСН имеется малогабаритный путевой трансформатор типа РТМ. В качестве выпрямительных элементов используют диоды, включенные по мостовой схеме. Электрические характеристики блока типа БПСМ:

Напряжение на входе, В.......3,5

Выпрямленное напряжение, В, при нагрузке:

200 Ом...........33±6

1500 Ом...........85± 15

Блок типа БПСН служит для работы в закрытом помещении.

Автоматический регулятор тока типа РТА применяют для постоянного подзаряда батареи, содержащей шесть или семь кислотных аккумуляторов, и форсированного заряда ее максимальным током выпрямителя. В режиме постоянного подзаряда напряжение на батарее поддерживается стабильным, чем обеспечивается минимальный износ аккумуляторов. Зарядный ток полностью компенсирует ток саморазряда аккумуляторов и изменяющийся ток нагрузки.

Рис. 238. Схема блока типа БПШ
Рис. 239. Схема выпрямитель ного устройства типа ВУС-1,;
Рис. 240. Структурная схема регулятора типа РТА
Рис. 241. Структурная схема автоматического зарядного устройства типа УЗА-24-10

Регулятор тока предназначен для заряда аккумуляторов типов АБН-72 и АБН-80 сигнальных точек автоблокировки постоянного тока, устройств автоматической переездной сигнализации, постов релейной полуавтоматической блокировки и других устройств автоматики и телемеханики. Его используют совместно с выпрямителями типа ВАК-13 или с трансформаторами типа ПОБС-2А, устанавливают в напольных релейных шкафах.

В регуляторе РТА (рис. 240) напряжение от сети переменного тока через трансформатор Т подается на управляемый выпрямитель У В, который нагружен на аккумуляторную батарею вВ. Управляемый выпрямитель У В состоит из мостового выпрямителя на диодах и тиристора, включенного в цепи постоянного тока. В зависимости от напряжения батареи режимное устройство РУ переключает регулятор тока РТА из режима постоянного подзаряда в режим форсированного заряда и наоборот.

В режиме форсированного заряда режимное устройство РУ подает непрерывный сигнал на формирователь импульсов ФИ, являющийся усилителем постоянного тока. Тиристор полностью открыт, и выпрямитель обеспечивает заряд батареи максимальным током.

В режиме постоянного подзаряда сигнал на выходе РУ отсутствует и формирователь импульсов ФИ получает импульсы с широтноимпульсного модулятора ШИМ, который имеет формирователь пилообразного напряжения ФПН и генератор импульсов ГИ.

Потенциометром 1?п устанавливают напряжение постоянного подзаряда батареи при конкретных параметрах источников (число аккумуляторов, сопротивление питающих проводов, типы выпрямителя ВАК и трансформатора). Потенциометром 1?ш регулируют ток заряда 13 аккумуляторной батареи.

Автоматическое зарядное устройство типа УЗА-24-10 служит для заряда кислотной аккумуляторной батареи с номинальным напряжениєм 24 В. Его можно использовать как самостоятельный стабилизированный выпрямитель. При работе в буферном режиме с батареей устройство рассчитано на два режима - постоянного и форсированного заряда.

Устройство типа УЗА-24-10 (рис. 241) выпускают в открытом исполнении. Оно предназначено для установки в панелях, закрытых шкафах и местах, защищенных от попадания влаги и посторонних предметов. Питание от сети переменного тока через трансформатор Т подается на двухполупериодный управляемый тиристорный выпрямитель ВпУ, который нагружен на аккумуляторную батарею йВ и управляется регулятором угла отсечки тока выпрямителя. Режимами работы зарядного устройства УЗА управляют с помощью контактов реле форсированного заряда ФЗ. Если реле без тока, то идет форсированный заряд аккумуляторной батареи, а если под током, то постоянный подзаряд. Регулятором работы устройства является широтно-импульсный модулятор ШИМ, который вырабатывает импульсы управления тиристорами ВпУ. На входе ШИМ включен неуправляемый двухполупериодный выпрямитель Вп, питаемый от напряжения сети через трансформатор Т. Выпрямленное напряжение с выхода Вп подается на вход формирователя стабилизированного пилообразного напряжения ФП. С выхода ФП это напряжение подается на вход генератора импульсов ГИ, который срабатывает, когда мгновенное значение входного напряжения становится больше напряжения чуствительности генератора, и возвращается в исходное положение в провале пилообразного напряжения. От передних фронтов, вырабатываемых ГИ импульсов напряжения, срабатывает формирователь импульсов ФИ. В режиме форсированного заряда на вход ГИ подаются сигналы, пропорциональные току заряда и напряжению сети. На потенциометре к.2 напряжение стабилизировано. Датчик максимального тока ДМТ связан с шунтом 1?шз и срабатывает при повышении допустимого тока заряда.

Основные характеристики устройства типа УЗА-24 следующие:

Номинальное напряжение питающей сети, В ........... 220±22

Ток заряда батареи, А ..... регулируется от 0 до 12

Напряжение кислотной аккумуляторной батареи, В, в режиме постоянного подза-ряда при изменении тока нагрузки от 2 до 10 А........... 26,4±0,6

Устройство типа УЗА-24-10, так же как и РТА, является управляемым выпрямителем, обеспечивающим непрерывное слежение и плавное регулирование выходных параметров: напряжения и тока.

Выпрямитель типа ВСП-24/10 (выпрямитель стабилизированный полупроводниковый) (рис. 242) может работать в двух автоматических режимах: стабилизации напряжения (при буферной работе с акку

Рис. 242. Функциональная схема выпрямительного устройства ВСП

муляторными батареями по способу постоянного подзаряда) и стабилизации тока (при заряде аккумуляторных батарей). Для бе-заккумуляторного питания выпускают выпрямитель ВСП специального типа. Выпрямитель имеет стабилизаторы напряжения, работа которых основана на следующем принципе.

Напряжение от питающей сети подается на выпрямительную схему ВС через стабилизирующее устройство СУ, управляемое блоком автоматического регулирования БАР. Если выходное напряжение выпрямителя ?/вых соответствует номинальному значению, то стабилизирующее устройство не влияет на цепь первичной обмотки трансформатора Т. Если же выходное напряжение І/ВЬ1Х выпрямителя понизится на А1/, то это напряжение будет определено в блоке автоматического регулирования путем сравнения выходного напряжения с эталонным напряжением на зажимах кремниевого стабилитрона.

Далее блок автоматического регулирования воздействует на стабилизирующее устройство так, что последнее добавит к переменному напряжению сети такое дополнительное напряжение, при котором выходное напряжение поднимается до номинального значения. Добавляемое напряжение будет находиться в фазе с питающим напряжением. Если теперь выходное напряжение выпрямителя повысится на А и, то блок автоматического регулирования, определив степень повышения, воздействует на стабилизирующее устройство таким образом, что последнее добавит к напряжению сети некоторое напряжение в противофазе с основным напряжением. Вследствие этого напряжение на выходе снова снизится до номинального значения .

Выпрямитель типа ВСП-24/10 может отдавать ток до 10 А при напряжении 24 В. Напряжение питающей сети переменного тока 220 В, максимальный ток, потребляемый от сети, ЗА.

Влияние характера нагрузки на работу выпрямительных схем | Электропитающие устройства и линейные сооружения автоматики, телемеханики и связи железнодорожного транспорта | Электромагнитные и полупроводниковые преобразователи