Виды зарядных агрегатов

В зарядных устройствах все более начинают находить применение элементы автоматического управления и регулирования. В качестве примера на рис. 51 приведена простейшая схема дроссельного регулирования зарядного тока в зависимости от отданных батарее ампер-часов при двухступенчатом зарядном режиме. Как

видно из этой схемы, аккумуляторная батарея GB получает питание от сети переменного тока через полупроводниковый выпрямитель UZ3, управляемый насыщенный дроссель Ху и счетчик ампер-часов С, имеющий два контакта С1 и С2 и соответственно две уставки по количеству ампер-часов. Обмотка управления насыщенного дросселя ОУ получает питание от той же сети переменного тока через полупроводниковый выпрямитель UZ2 и установочный резистор R. Сопротивление последнего подбирается таким образом, чтобы при разомкнутых контактах счет-

Рис. 51. Принципиальные схемы простейших зарядных устройств

чика С1 и промежуточного реле К2 ток в цепи аккумуляторной батареи рис. 21. Схема автоматической двухступенчатой соответствовал току 2-й ступени, а при зарядке аккумуляторов замкнутых контактах – току 1-й ступени.

Для зарядки аккумуляторных батарей на серийных судах с электроэнергетической установкой переменного тока используют автоматические зарядные устройства типа ВАКЗ (выпрямительный агрегат кремниевый зарядный) или типа УЗА (устройство зарядное автоматическое).

В качестве примера рассмотрим выпрямительный агрегат типа ВАКЗ-1-40М. Агрегат характеризуется следующими техническими данными: напряжение трехфазной питающей сети 220/380 В, частота 50 Гц, потребляемая мощность 1,8 кВ·А, h = 0,8, cos φ = 0,72, номинальная выходная мощность 1 кВт, номинальное выпрямленное напряжение 40 В, ток 25 А: погрешность стабилизации выходного тока ±10%. Обычно агрегат выполняется в брызгозащищенном исполнении, работает в длительном режиме, имеет естественное воздушное охлаждение.

Рассмотрим функциональную схему агрегата (рис. 52, а). Трехфазный трансформатор Т предназначен для понижения напряжения сети и питания схемы управления. Первичные обмотки трансформатора в зависимости от напряжения сети соединяются «звездой» или «треугольником» переключателем Q1. Блок тиристоров БВУ (рис. 52, б), выполненный по трехфазной мостовой схеме, предназначен для преобразования трехфазного переменного тока в постоянный и для автоматического регулирования тока на выходе агрегата.

Рис. 52. Функциональная и структурная схемы зарядного устройства

При включении выключателя Q2 (см. рис. 52, а) начинается заряд аккумуляторной батареи. Одновременно приходит в действие счетчик отдаваемых батарее ампер-часов. Контакт С1 счетчика ампер-часов при этом замкнут и заряд батареи производится током 1-й ступени. Счетчик ампер-часов после того как количество ампер-часов, сообщенных батарее, достигнет заданного значения, разомкнет свой контакт С1 и через промежуточное реле К2 расшунтирует сопротивление в цепи управления регулируемого дросселя Х_у; благодаря этому зарядный ток аккумуляторной батареи уменьшится до значения, соответствующего 2-й ступени заряда.

После того как батарее будет отдано количество ампер-часов, достаточное для ее полного заряда, счетчик ампер-часов замкнет свой второй замыкающий контакт С2, который через промежуточное реле КЗ включает обмотки контактора К1. Сработав, он отключит от сети зарядное устройство вместе с аккумуляторной батареей.

Блок БВУ состоит из шести тиристоров, соединенных по мостовой схеме (анодная группа V2, V4, V6 подсоединена к общим шинам).

Датчик тока ДТ представляет собой магнитный усилитель с рабочими и управляющими обмотками и конденсаторами С4, С5.

В систему управления СУ тиристорами входят блок автоматики БА и блок выходных каскадов БВК. Блок автоматики состоит из блока питания БП, диодного коммутатора ДК и шести блоков формирования импульсов БФИ. Блок питания содержит выпрямитель, выполненный на диодах, резистор, конденсатор и стабилитроны, предназначенные для питания стабилизированным напряжением цепей заряда конденсаторов диодного коммутатора ДК. Кроме того, в блок встроен выпрямитель, предназначенный для питания постоянным током транзисторных цепей системы управления СУ.

Диодный коммутатор ДК служит для формирования пикообразного напряжения и синхронизации системы 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 БФИ представляет собой полупроводниковый усилитель, работающий на транзисторах, с помощью которых получаются импульсы с подвижным передним фронтом.

Блок выходных каскадов БВК служит для формирования мощных коротких импульсов, которые передаются в цепь управления тиристорами.

Блок стабилизации тока БСТ предназначен для регулирования выходного тока агрегата 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. Посредством изменения коэффициента отрицательной обратной связи потенциометром R1 устанавливается требуемый выходной ток.

На схеме показаны также К1 и К2 – контактные точки для замера сопротивления изоляции; RS – шунт, С/ – СЗ и С6–С7 – конден-

Рис. 53. Внешние характеристики выпрямительного агрегата

саторы, предназначенные для защиты цепей выпрямительного устройства от помех радиоприему. Примерные внешние характеристики выпрямительного агрегата (рис. 53) свидетельствуют о широком диапазоне регулирования и стабилизации зарядного тока.