§ 24. ВЫПРЯМИТЕЛЬНЫЕ АГРЕГАТЫ
Для заряда аккумуляторных батарей на судах служат выпрямительные агрегаты, преобразующие переменный ток в постоянный и стабилизирующие выпрямленный ток. Их достоинства: повышенная надежность в эксплуатации благодаря отсутствию вращающихся частей; постоянная готовность к действию; повышенные энергетические показатели (rj, cosф), устойчивые внешние характеристики.
Состав и устройство элементов выпрямительного агрегата и их основные функциональные связи при работе рассмотрим на примере агрегата типа ВАКЗ-1-40М (выпрямительный агрегат кремниевый, зарядный, морской). Агрегат характеризуется следующими входными и выходными техническими данными: напряжение трехфазной питающей сети 220/380 В, частота 50 Гц, потребляемая мощность 1,8 кВ-А, т] = 0,08, cosф = 0,72, номинальная выходная мощность 1 кВт, номинальное выпрямленное напряжение 40 В, ток 25 А, точность стабилизации выходного тока ±10%. Обычно агрегат, выполненный в брызгозащищенном исполнении, работает в длительном режиме, имеет естественное воздушное охлаждение, обеспечивает автоматическую стабилизацию выпрямленного напряжения в диапазоне 3—25 А при изменении выходного напряжения от 12 до 40 В.
Принципиальная схема работы агрегата и упрощенная схема его элементов представлены на рис. 46, а, б. Трехфазный трансформатор напряжения ТрН служит для понижения напряжения сети до выходного напряжения и для питания систем управления переменным током (Н — нагрузка агрегата). Первичные обмотки трансформатора в зависимости от напряжения сети могут соединяться звездой или треугольником (П1 — переключатель со звезды на треугольник), чем достигается неизменное фазное напряжение обмоток трансформатора.
Блок тиристоров БВУ, выполненный по трехфазной мостовой схеме, предназначен для преобразования трехфазного напряжения трансформатора в постоянное и для автоматического регулирования тока на выходе агрегата. Блок состоит из шести тиристоров ВУ, соединенных по мостовой схеме (анодная группа ВУ2, ВУ4, ВУ6) и подсоединенных к общим шинам. Датчик тока ЦТ представляет собой магнитный усилитель с рабочими и управляющими обмотками и конденсаторами С4, С5.
В систему управления СУ тиристорами входят блок автоматики Б А и блок выходных каскадов БВК. Блок автоматики состоит из блока питания БП, диодного коммутатора Д1С и шести блоков формирования импульсов БФИ.
Блок питания содержит выпрямитель, выполненный на диодах, резистор и конденсатор, стабилитроны, предназначенные для питания стабилизированным напряжением цепей заряда конденсаторов диодного коммутатора ДК. Кроме того, в блок встроен выпрямитель, выполненный на диодах, и конденсатор, предназначенный для питания постоянным током транзисторных цепей системы управления СУ.
Диодный коммутатор служит для формирования пикообразного напряжения и синхронизации систем управления. Он работает по принципу зарядки конденсаторов постоянным током с последующей быстрой разрядкой их до нуля через коммутирующие диоды. Этим достигается независимая работа коммутатора при изменении напряжения.
Блок формирования импульсов представляет собой полупроводниковый усилитель, работающий на транзисторах (последние предназначены для получения импульсов с подвижным передним фронтом).
Блок выходных каскадов служит для формирования мощных коротких импульсов, которые подаются на управление электродами тиристора.
схема зарядного агрегата
Рис. 46. Принципиальная схема зарядного агрегата, схема его элементов и внешний вид
Блок стабилизации тока БСТ предназначен для регулирования выходного тока агрегата, автоматической стабилизации его и защиты от внутренних и внешних токов короткого замыкания. Он представляет собой транзисторный усилитель, на вход которого подается сигнал, пропорциональный выходному току агрегата, а с выхода сигнал управления подается в блок автоматики для регулирования угла зажигания тиристора.
Рис. 47. Внешние характеристики выпрямительного агрегата
Путем изменения коэффициента отрицательной обратной связи потенциометром R1 устанавливают требуемый выходной ток,
К2 — контактные точки для замера сопротивления изоляции, Ш — шунт). Конденсаторы Cl—СЗ и С6—С7 служат для защиты цепей выпрямительного устройства от помех радиоприема.
Варианты внешних характеристик выпрямительного агрегата (рис. 47) показывают широкий диапазон регулирования и стабилизации тока.
Агрегат выполнен в виде шкафа (рис. 46, в), на двери которого расположены органы управления и контрольно-измерительные приборы: индикатор J1, сигнализирующий о включении агрегата; амперметр А и вольтметр В контроля выходного тока и выходного напряжения; пакетный выключатель для включения агрегата, потенциометр R1 для регулирования выходного тока; предохранители Пр, включенные на вход выпрямителей и в цепь. На внутренней стороне двери находится панель для соединения первичных обмоток трансформатора в звезду или треугольник в зависимости от подводимого напряжения.
Перед включением агрегата проверяют надежность заземления, крепление контактных соединений, сопротивление изоляции относительно корпуса (должно быть не менее 50 МОм) и контрольных точек между собой при включенном выключателе.
После замера сопротивления изоляции выключатель переводят в положение «Выключено» и проверяют положение перемычек, соответствующих напряжению судовой сети (220 или 380 В), и положение ручки потенциометра.
При подключении агрегата к аккумуляторной батарее следует строго соблюдать полярность и предварительно проверить ее исправность. При заряде батарей выполняют операции в следующей последовательности: включают выключатель, при этом в двери шкафа загорается соответствующий индикатор, а вольтметр и амперметр показывают напряжение и ток на выходе агрегата; с помощью потенциометра устанавливают требуемый ток, контролируя его амперметром.
При неисправностях агрегата или аккумуляторной батареи следует немедленно отключить агрегат и принять меры по устранению неисправностей. По окончании заряда батареи ручку потенциометра ставят в крайнее левое положение и выключают агрегат. При этом гаснет индикатор и стрелки измерительных приборов устанавливаются в нулевое положение.
