Устройство выпрямительное типа ВАК-12-28,5
Общие сведения
Выпрямитель типа ВАК-12-28,5 предназначен для преобразования трехфазного переменного тока напряжением 220 или 380 В частотой 50 Гц в постоянный. Используется для заряда аккумуляторных батарей, питания потребителей постоянным током и сварки. ВАК-12-28,5:
В - выпрямитель;
А - автоматизированный;
К - на кремниевых тиристорах;
12 - номинальная выходная мощность, кВт;
28,5 - номинальное выходное напряжение, В.
Условия эксплуатации
В стационарных условиях и на подвижных объектах. Высота над уровнем моря до 4000 м. Температура окружающего воздуха от минус 40 до 50°С. Относительная влажность воздуха до 98% при температуре 25°С. Воздействие атмосферных осадков: снега, дождя с интенсивностью 5 мм в мин. Запыленность воздуха до 0,5 г/м3. Степень защиты оболочки выпрямителя IР2Х по ГОСТ 14254-96. Воздействие вибрационных и ударных нагрузок, возникающих при транспортировании автомобилями многоцелевого назначения на расстояние до 1500 м по дорогам с различным покрытием. Рабочее положение вертикальное. Выпрямитель соответствует требованиям ТУ 16-529.889-74. ТУ 16-529.889-74
Технические характеристики
Питающая сеть: напряжение, В - 220; 380 частота тока, Гц - 50 число фаз - 3 Максимальная потребляемая мощность, кВ·А, не более - 18,8 КПД, %, не менее - 80 соs j, не менее - 0,72 Номинальная выходная мощность, кВт - 12 Номинальное выходное напряжение, В - 28,5 Номинальный выходной ток, А - 330 Диапазон плавного регулирования выходного напряжения в зарядном режиме, В - 12-36 Установившееся отклонение выходного напряжения в зарядном режиме, %, не более - +2 Диапазон плавного регулирования выходного тока в зарядном режиме, А - 33-363 Установившееся отклонение выходного тока, %, не более, в поддиапазоне: 0,1-0,2 Iном - +10 0,2-1,1 Iном - +5 0,1-0,2 Iном при изменении температуры окружающего воздуха на + 10°С от минус 40°С - +15 Выходное напряжение в силовом режиме, В - 28,5 Диапазон подрегулирования выходного напряжения в силовом режиме, В - 27-30 Установившееся отклонение выходного напряжения в силовом режиме, %, не более - +2 Коэффициент пульсации выходного напряжения в силовом режиме, %, не более - 8 Диапазон плавного регулирования выходного тока в сварочном режиме, А - 100-390 Напряжение ХХ в сварочном режиме, В - 75-90 Количество групп выводов - 3 Номинальный выходной ток группы выводов, А - 110 Режим работы выпрямителя - Продолжительный Габаритные размеры, мм - 1266x550x940 Масса, кг - 410+40 Показатели надежности: наработка на отказ, ч - 2000 средний ресурс до капитального ремонта, ч, не менее - 10 000 средний срок службы до капитального ремонта, лет, не менее - 6 среднее время восстановления до работоспособного состояния, ч - 5 Примечания: 1. Номинальная выходная мощность выпрямителя определяется при максимальном выходном напряжении и номинальном токе. 2. КПД и соs j указаны при наибольшем напряжении и номинальном токе. Установившееся отклонение напряжения и тока обеспечивается при: изменении питающего напряжения от минус 10 до плюс 5% от номинального;
изменении частоты питающей сети в пределах + 1,25 Гц от номинальной;
изменении температуры окружающего воздуха на + 10°С в пределах диапазона рабочих температур от минус 40 до 50°С. Кроме того, установившееся отклонение выходного напряжения в зарядном режиме обеспечивается при изменении выходного тока от 33 до 363 А, а установившееся отклонение выходного тока - при изменении выходного напряжения от 12 до 36 В. Установившееся отклонение напряжения в силовом режиме обеспечивается при изменении выходного тока от 33 до 330 А. Выпрямитель в зарядном режиме допускает параллельную работу с выпрямителями ВАК-2-28,5М1, ВАК-6-28,5М1 и ВАК-12-28,5. Нагрузка на стороне постоянного тока распределяется без пропорционального распределения между выпрямителями. Выпрямитель в силовом режиме допускает следующие сверхтоки: 25% от номинального в течение 5 мин;
100% от номинального в течение 1 с. Выпрямитель в зарядном режиме допускает сверхток 10% от номинального значения в течение 1 ч. Выпрямитель допускает сварку током от 100 до 390 А при напряжении на дуге 25-30 В циклами по 5 мин при продолжительности рабочего периода сварки 60%. Выпрямитель обеспечивает заданные параметры при питании от электросети или автономного электроагрегата мощностью, не менее чем в 3 раза превышающей потребляемую мощность выпрямителя. При этом коэффициент искажения синусоидальной кривой напряжения в сети переменного тока не превышает 30%. При работе выпрямителей от электроагрегатов соизмеримой мощности коэффициент искажения синусоидальности кривой напряжения не нормируется, но работа выпрямителей должна быть устойчивой. Выпрямитель обеспечивает работу с номинальной мощностью на высоте над уровнем моря до 1000 м. При работе на высоте над уровнем моря свыше 1000 м номинальный выходной ток снижается на: 10% - от 1000 до 2000 м;
20% - от 2000 до 3000 м;
30% - от 3000 до 4000 м. Выпрямитель допускает продолжительную работу с номинальным током при температуре окружающего воздуха 40°С, при продолжительной работе (свыше 1 ч) при температуре 50°С номинальный ток необходимо снизить на 10%. Выпрямитель допускает непрерывную работу без обслуживающего персонала в течение 150 ч. Гарантийный срок - 6 лет со дня изготовления выпрямителя. Гарантийная наработка выпрямителя - 10 000 ч в пределах гарантийного срока.
Конструкция и принцип действия
Конструктивно выпрямитель (рис. 1-3) представляет собой шкаф брызгозащищенного исполнения.
Общий вид выпрямителя ВАК-12-28,5: 1 - нижний лицевой щит левого отсека;
2 - верхний лицевой щит левого отсека;
3 - заземлитель;
4 - боковой щит;
5 - рым-болт;
6 - крыша;
7 - скоба крепления к вертикальной стенке;
8 - верхний лицевой щит правого отсека;
9 - нижний лицевой щит правого отсека;
10 - швеллер нижней рамы каркаса;
11 - лицевые щиты среднего отсека;
12 - болт заземления
Выпрямитель ВАК-12-28,5 со снятыми верхними лицевыми щитами: 1 - фильтр;
2 - панели;
3 - силовой трансформатор;
4 - блок тиристоров;
5 - блок автоматики;
6 - блок управления и защиты
Выпрямитель ВАК-12-28,5 со снятым задним щитом: 1 - панель с конденсаторами;
2 - трансформатор питания автоматики;
3 - блок индуктивных делителей;
4 - панель; 5 - силовой трансформатор;
6 - сглаживающий дроссель;
7 - фильтр Все основные функциональные узлы выпрямителя выполнены в виде самостоятельных блоков, размещенных внутри шкафа. Несущей конструкцией выпрямителя является сварной каркас из уголковой профильной стали. Каркас обшит съемными щитами. Для доступа к узлам, расположенным внутри выпрямителя, лицевые щиты навешиваются на каркас с помощью петель. Сверху выпрямитель закрыт крышей, снизу металлической сеткой с отверстиями для ввода кабелей при работе в сварочном режиме. Боковые и задний щиты и сетка крепятся к каркасу винтами. На лицевых щитах расположены органы управления, сигнальная аппаратура и контрольно-измерительные приборы. Внизу на левой стенке выпрямителя имеется болт заземления, к которому подключается контур заземления при работе в стационарных условиях. Выпрямитель конструктивно условно разделен на три отсека. Каждый отсек с лицевой стороны закрыт двумя щитами. В левом отсеке вдоль левой стенки расположена панель, на которой находятся: автоматический выключатель, контактор, трансформатор пуска, тепловое реле, реле безопасности персонала и реле, с помощью которого в силовом режиме работы на выход выпрямителя подключается батарея конденсаторов (см. рис. 3). Панель крепится к уголкам каркаса шестью болтами М8. Внизу выпрямителя слева установлен фильтр (см. рис. 2) для подавления радиопомех на входе. Фильтр крепится к уголкам каркаса на изолирующих зажимах. Справа установлен силовой трансформатор (см. рис. 3), закрепленный в шести точках болтами. Верхний щит выпрямителя снабжен двумя петлями и открывается в правую сторону на угол 90°. На нижнем щите находятся входная вилка соединителя "СЕТЬ" для подключения кабеля питания и элементы защитного заземления выпрямителя: вывод "К земле" - для подключения провода заземления и переключатель на два рабочих положения "ПЕРЕНОСН." и "СТАЦИОНАРН." в зависимости от вида защитного заземления. В среднем отсеке сверху к уголкам каркаса закреплена четырьмя болтами панель, на которой расположены датчик тока, балластный резистор и промежуточное реле. Под панелью один над другим расположены два одинаковых блока тиристоров (см. рис. 2), закрепленные к уголкам каркаса четырьмя болтами каждый. Сзади за болтами тиристоров расположен блок индуктивных делителей (см. рис. 3), закрепленный четырьмя болтами. Внизу под блоком индуктивных делителей расположен сглаживающий дроссель (см. рис. 3), закрепленный четырьмя болтами. Перед сглаживающим дросселем к уголкам каркаса закреплена двумя болтами М8 панель, на которой расположены шунт и две контактные шпильки "+" и "-" для подключения кабелей при работе выпрямителя в сварочном режиме. Внутри каркаса между левым и средним отсеками установлена панель из стеклотекстолита, являющаяся тепловым экраном. Панель крепится к каркасу винтами. Спереди средний отсек закрыт двумя щитами. На верхнем щите расположены кнопочные выключатели "ПУСК" и "СТОП" выпрямителя, кнопочный выключатель проверки реле безопасности персонала "Пров. РБП", лампа фазоуказателя, лампа аварийной сигнализации "АВАРИЯ", амперметр и вольтметр для контроля выходных параметров выпрямителя, переключатель режимов работы выпрямителя "РЕЖИМ", органы регулирования выпрямленного напряжения "РЕГ.U", выпрямленного тока в зарядном режиме и регулирования тока в сварочном режиме "РЕГ.I". Регулятор тока в сварочном режиме снабжен надписью "СВАРКА". Щит снабжен двумя петлями и открывается в правую сторону на угол 90°. Нижний щит крепится к каркасу четырьмя винтами. В правом отсеке спереди сверху вниз расположены блок автоматики, блок управления и защиты (БУЗ), панель. Блок автоматики (рис. 4) включает в себя диодный коммутатор (ДК), блок питания (БП) и шесть блоков формирования импульсов (БФИ).
Состав блока автоматики: 1 - блоки формирования импульсов;
2 - блок питания;
3 - диодный коммутатор Блок управления и защиты (рис. 5) состоит из блока стабилизации (БСт) и выходных каскадов (ВК).
Состав блока управления и защиты: 1 - блок стабилизации;
2 - соединитель Ш11-Ш13;
3 - реле защиты от неправильного подключения батарей;
4 - панель выходных каскадов;
5 - трансформаторы Тр1-Тр6 На панели расположены предохранители, контакторы включения и измерительные шунты выходных групп. Блок автоматики, блок управления и защиты, панель крепятся к каркасу выпрямителя четырьмя болтами. Сзади за блоком автоматики расположен трансформатор питания блока автоматики (см. рис. 3), закрепленный к уголкам каркаса. Под трансформатором питания блока автоматики расположена панель с конденсаторами (см. рис. 3), подключаемая на выход выпрямителя в силовом режиме работы, составляя с дросселем сглаживающий LС-фильтр. лицевой стороны отсек закрыт двумя щитами. Верхний щит снабжен двумя петлями и открывается вправо на угол 90°. На нем расположены: сигнальная лампа "ВКЛ.", сигнализирующая о включении выпрямителя;
предохранители защиты трансформатора питания блока автоматики;
амперметр с переключателем "ИЗМЕРЕНИЕ" для измерения тока нагрузки каждого выхода;
переключатели включения выходов выпрямителя, снабженные шильдиками, обозначающими включаемый выход выпрямителя, и шильдиками, обозначающими включенное положение переключателя. На нижнем щитке правого отсека расположены вилки соединителей, объединенные попарно. Каждая пара вилок снабжена маркировкой, обозначающей полярность подключенных к вилкам проводов. Между щитками соседних отсеков к каркасу выпрямителя прикреплены брызгозащищающие накладки. Для удобства транспортирования на крыше выпрямителя расположены четыре рым-болта. При установке на передвижных средствах выпрямитель крепится в восьми точках болтами: шести точках внизу к полу и в двух точках вверху сзади к вертикальной стенке. Охлаждение выпрямителя воздушное естественное. Принцип работы выпрямителя основан на преобразовании трехфазного переменного тока в постоянный и стабилизации выпрямленного тока или напряжения с помощью тиристоров. Выпрямитель состоит из следующих составных частей: силовой части, пусковой схемы, системы управления, системы сигнализации и защиты. Блок-схема выпрямителя приведена на рис. 6.
Блок-схема выпрямителя ВАК-12-28,5: 1 - фильтр от радиопомех;
2 - пусковая схема;
3 - система сигнализации и защиты;
4 - силовой трансформатор;
5 - блок тиристоров;
6 - сглаживающий фильтр;
7-9 - контакторы;
10 - нагрузка;
12 - трансформатор питания блока автоматики;
13 - диодный коммутатор;
14 - блок питания;
15-20 - блок формирования импульсов;
21 - выходные каскады;
22 - блок стабилизации выходных параметров;
23 - датчик тока Силовая часть включает: силовой трансформатор, блок тиристоров, сглаживающий фильтр, состоящий из дросселя и блока конденсаторов, коммутационную аппаратуру (контакторы). Силовой трансформатор предназначен для понижения напряжения питающей сети и одновременно гальванически разделяет питающую сеть от нагрузки. Блок тиристоров выполняет функцию выпрямления переменного тока и совместно с системой управления производит регулирование выходных параметров. Дроссель и блок конденсаторов являются индуктино-емкостным фильтром и служат для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения. Пусковая схема включает в себя трансформатор пуска, контактор, кнопочные выключатели управления и промежуточные реле. Пусковая схема служит для включения и отключения выпрямителя от питающей сети. Система управления включает в себя трансформатор питания блока автоматики, датчик тока, блок управления и защиты и блок автоматики. БУЗ включает в себя выходные каскады и блок стабилизации выходных параметров. Блок автоматики состоит из диодного коммутатора блока питания и шести одинаковых блоков формирования импульсов. Система управления предназначена для получения синхронизированной с напряжением питающей сети шестифазной системы импульсов управления, открывающих тиристоры в необходимый момент времени. Стабилизация выходных параметров выпрямителя осуществляется БСт. Блок стабилизации совместно с системой управления тиристорами при воздействии сигнала с датчика тока или напряжения осуществляет сдвиг по фазе импульсов управления относительно напряжения питающей сети, регулируя тем самым время открытого состояния тиристоров. Система сигнализации и защиты включает в себя автоматический выключатель, два реле, фильтр от радиопомех, тепловое реле тока, предохранители, лампы, кнопочный выключатель и фазоуказатель. Система сигнализации и защиты предназначена для защиты выпрямителя от токов КЗ, сверхтока, помех радиоприему, защиты обслуживающего персонала от поражения электрическим током, защиты от подключения аккумуляторных батарей к выходу выпрямителя неправильной полярностью; сигнализирует о подаче на вход выпрямителя напряжения питающей сети и его включения в работу. Взаимодействие основных частей выпрямителя осуществляется следующим образом (см. рис. 6). Напряжение питающей сети 220 или 380 В частотой 50 Гц подается на фильтр и на пусковую схему. Далее напряжение питания через систему защиты подается на первичную обмотку трансформатора и одновременно на трансформатор питания блока автоматики. Со вторичной обмотки трансформатора напряжение поступает на блок тиристоров. Со вторичных обмоток трансформатора питания блока автоматики напряжение поступает на диодный коммутатор, блок питания и датчик тока. С блока питания напряжение поступает на БФИ и БСт. БФИ вырабатывают управляющие импульсы, сдвинутые относительно друг друга на 60 эл.град, которые поступают на выходные каскады и далее на управляющие электроды тиристоров. Блок тиристоров вступает в работу, и на выходе выпрямителя появляется выпрямленное напряжение. Через фильтр и контакторы оно поступает на нагрузку каждой группы. Стабилизация и регулировка выходных параметров в заданных пределах осуществляется блоком стабилизации.
В комплект поставки входят: выпрямитель; одиночный комплект ЗИП;
эксплуатационная документация (руководство по эксплуатации, электрическая принципиальная схема, электрическая схема соединений, габаритный чертеж, формуляр); комплект съемных колесных пар (при указании в заказе). Поставка комплектов групповых ЗИП № 1, ЗИП № 2 и ремонтного комплекта ЗИП производится по отдельному заказу. Групповой ЗИП № 1 поставляется из расчета один комплект на 5 выпрямителей, групповой ЗИП № 2 - один комплект на 10 выпрямителей, ремонтный ЗИП поставляется по заказам ремонтных организаций для проведения среднего или капитального ремонта выпрямителя в послегарантийный период. Составы комплектов могут быть согласованы с представителем заказчика.
Характеристики Электротехнического оборудования
Характеристики станков
Характеристики КПО
Характеристики импортного оборудования
Характеристики насосного оборудования
Марки стали и сплавов
Прочее оборудование
