Содержание:

Назначение
Технические данные
Устройство и принцип действия
Маркирование
Тара и упаковка
Указание мер безопасности
Порядок установки
Подготовка к работе
Характерные неисправности и методы их устранения
Правила хранения
Приложение

Перечень рисунков

Рис. 1. Сборочный чертеж субблока 4УНФ1
Рис. 2. Схема электрическая принципиальная 4УНФ1
Рис. 3. Векторная диаграмма
Рис. 4. Схема электрическая подключения усилителя 4УНФ1

Назначение.

Субблок усилителя для автокомпенсаторов 4УНФ1 (в дальнейшем — субблок) предназначен для усиления напряжения переменного тока в автокомпенсационных системах промышленных приборов и средств автоматизации ГСП и применяется в усилителях, которые служат для управления реверсивными асинхронными конденсаторными электродвигателями, имеющими управляющую обмотку, рассчитанную на напряжение 36 В, 50 или 60 Гц (например, электродвигатели типа Д32П2, Д222П2, Д83П2, Д223П2, Д224П2).

Субблок изготавливают в следующих климатических исполнениях и категориях:

а) У4 — для эксплуатации в районах с умеренным климатом для работы в помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями с температурой окружающего воздуха от плюс 5 до плюс 65°С и максимальной относительной влажностью 80% при температуре плюс 25°С;

б) Т4.1 — для эксплуатации в районах с тропическим климатом, для работы в помещениях с кондиционированным воздухом с температурой окружающего воздуха от плюс 5 до плюс 65°С и максимальной относительной влажностью 98% при температуре плюс 35°С.

Субблок эксплуатируется в атмосфере с допустимым содержанием коррозионноактивных агентов:

сернистого газа до 2 мг/м³;

хлористых солей до 2 мг/м² Х сут.

Исполнение субблока по устойчивости к механическим воздействиям и по защищенности от воздействия окружающей среды — обыкновенное.

Обозначение субблока при его заказе и в документации другой продукции, в которой он может быть применен, содержит;

а) наименование субблока — субблок усилителя для автокомпенсаторов;

б) шифр субблока — 4УНФ1;

в) обозначение климатического исполнения — У4 или Т4.1;

г) номер технических условий ТУ 25.11.1364—77.

Обозначение субблока 4УНФ1, климатического исполнения У, категории 4.

Субблок усилителя для автокомпенсаторов 4УНФ1 У4. ТУ 25.11.1364—77.

Технические данные.

Основные параметры субблока приведены в табл. 1.

Таблица 1

При работе субблока в равномерном магнитном поле напряженностью 400 А/м, образованном переменным током частоты 50 или 60 Гц, при самых неблагоприятных фазе и направлении поля уровень внутренних шумов частоты 50 или 60 Гц, приведенный ко входу субблока, не должен возрастать более чем в три раза, а чувствительность — более чем на 50% против значений, указанных соответственно в пп. 3 и 2 табл. 1.

Параметры питания субблоков указаны в табл. 2.

Таблица 2

Примечание. Питание может быть осуществлено от трансформатора с тремя вторичными обмотками. При этом питание по п. 1 табл. 2 — от вторичной обмотки со средней (заземленной) точкой, при этом напряжение каждой половины 5 В, а средняя точка подключается к X1, питание по п. 2 табл. 2 — от вторичной обмотки трансформатора один конец которой заземлен путем подключения к X11, а второй подсоединяется к Х5, питание по п. 3 табл. 2 — от вторичной обмотки со средней точкой, при этом напряжение каждой половины 36 В, а средняя точка подключается к Х4.

Полная потребляемая мощность, ВА, не более 16

Габаритные размеры субблока, мм, не более 98x168x38,4

Масса субблока, кг, не более 0,25

Устройство и принцип действия.

Описание конструкции субблока.

Субблок выполнен на монтажной защищенной плате УТК. Сборочный чертеж субблока приведен на рис. 1.

На плате (поз. 1) имеются концевые печатные контакты для соединений с розеткой РПП4ОГ2—1ТЗ (РПП4ОГ1 — 1T3 и монтажные лепестки X1...X11 для соединения субблока с внешними цепями методом пайки (без разъема).

На передней панели субблока (поз. 2) имеется отверстие, куда выходит ось резистора, R 3 (поз. 3) для регулировки чувствительности S.

Принцип действия.

Схема электрическая принципиальная субблока приведена на рис. 2.

При подключении субблока к источнику питания по п. 3.2. получают усилитель, применяемый в автоматических компенсационных системах.

Характерная особенность схемы субблока заключается в том, что его выходной величиной является не амплитуда, а фазовый сдвиг сигнала.

Такой режим работы, называемый режимом фазового управления, создается введением на вход субблока наряду с синфазным сигналом рассогласования с квадратурного сигнала е кв, сдвинутого по фазе на 90° относительно синфазного (рис. 3). Изменение Δ с синфазного сигнала вызывает изменение фазового угла суммарного вектора на величину Δ ф₁ или Δ ф₂ в зависимости от величины квадратурной составляющей е кв1, или е кв2. Чувствительность субблока S, определяемая как отношение Δ ф₁/Δ_е или Δ ф₂/Δ_е зависит, таким образом, от величины квадратурного сигнала. Это дает возможность регулировать его чувствительность величиной квадратурной составляющей.

Субблок выполнен с применением микросхем. Микросхемы серии К140 типа КIУТ401А применены в качестве усилителей переменного тока.

Сигнал рассогласования подается на Х9 и X11 (Вход I) щи через Х8 и X11 (Вход II) через защитною цепочку — ограничитель R5, V1 и V2. Цепочка ограничитель предотвращает разрушение микросхемы A1 при ошибочной подаче на контакт Х9 или Х8 напряжения большой величины (до ~200 В). На выводе 9 микросхемы А1 присутствует квадратурный сигнал, амплитуда которого регулируется переменным резистором R3. Микросхемы А1 и А2 охвачены местной отрицательной обратной связью по постоянному току (резисторы R7 и R11, R13 и R15, конденсаторы С2 и С9).

Конденсаторы С7 и С10 предотвращают высокочастотное возбуждение микросхем А1 и А2.

Резисторы R10 и R14 защищают выходы микросхем А1 и А2 от прямых емкостных нагрузок С7 и С10.

Если при сигнале рассогласования на Х9 и X11 в автоматической компенсационной системе, где применен субблок, наблюдаются автоколебания (очень высокая чувствительность), необходимо сигнал рассогласования на субблок подать через Х8 и X11.

При этом Х9 и Х10 закорачиваются.

Включение субблока вторым способом имеет свою характерную особенность: сигнал рассогласования на вывод 10 микросхемы А1 поступает через делитель, выполненный на резисторах R1 и R 2.

Выходной каскад усилителя мощности выполнены на транзисторе V12 и согласуется с микросхемами A1 и А2 при помощи предвыходного каскада на транзисторе V9.

Выходной каскад управляет асинхронным конденсаторным двигателем, обмотка управления которого подключена нa X1 и Х4. На Х4 подсоединяется еще и вывод, от средней точки вторичной обмотки трансформатора, два других вывода которого подключаются на Х2 и ХЗ.

Момент Мвр на роторе двухфазного асинхронного двигателя пропорционален синусу угла между токами в его обмотках управления и возбуждения.

Мвр.= С Uоу Uс Sin (Uоу^∧Uс)

где С — коэффициент, пропорциональности;

Uоу — напряжение на управляющей обмотке двигателя;

Uс — напряжение на обмотке возбуждения двигателя, В.

При сдвиге фаз Φ между векторами этих токов, равном 0, момент на роторе двигателя также равен 0.

Таким образом, автоматическая компенсационная система, выполненная с применением субблока, вынуждена отрабатывать угол Φ посредством сведения амплитуды синфазной составляющей к минимальному значению, при котором момент на роторе двигателя не превосходит момента трения.

Усилитель находится в насыщении практически во всей области изменения входного сигнала.

В равновесном состоянии автоматической компенсационной системы на выходе усилителя имеется первая гармоника квадратурного сигнала.

При этом в обмотке управления двигателя импульсы напряжения вызывают вращающий момент Мвр чередующегося знака (с частотой сети).

Знакопеременные импульсы (Мвр) вызывают вибрацию ротора двигателя вокруг равновесного положения, снимая эффект «сухого трения».

Маркирование.

На поверхность субблока нанесены следующие надписи: знак принадлежности к КТС ЛИУС;

шифр субблока;

обозначение климатического исполнения и категории;

заводской номер;

месяц и год выпуска.

Тара и упаковка.

Субблок в упаковке уложен в картонную коробку.

Субблок в картонной коробке, упакован в транспортную тару — фанерный ящик. В ящик уложена эксплуатационная документация.

Масса фанерного ящика с упакованным субблоком не превышает. 1 кг.

При поставке в один адрес партии субблоков, субблоки в картонных коробках могут быть упакованы в дощатый ящик, в который вложены эксплуатационная документация и упаковочный лист.

Масса дощатого ящика с упакованными субблоками не превышает 50 кг.

Указания мер безопасности.

Установку и замену субблока производить при отключенном питании.

Порядок установки.

Извлеките субблок из упаковки и внешним осмотром убедитесь в отсутствии механических повреждений.

Продуйте субблок сжатым воздухом.

Проверьте правильность распайки розетки РПП40Г2— IT3 (РПП40Г1—1ТЗ), если используется разъемное соединение, в соответствии с назначением контактов, указанным на схеме рис. 4.

Вставьте субблок в прибор.

Подготовка к работе.

Произведите подключение субблока согласно схеме электрической подключения (см. рис. 4).

Прогрейте субблок в течение не менее 15 мин.

Чувствительность субблока можно изменить поворотом оси резистора R3.

Характерные неисправности и методы их устранения.

Прекращение действия субблока может произойти из-за отключения напряжения питания, отключения входных сигналов или внутреннего повреждения в схеме субблока.

Перечень характерных и наиболее часто встречающихся или возможных неисправностей, их вероятные причины, методы наиболее быстрого и простого выявления и устранения этих неисправностей приведены в табл. 3.

Таблица 3

Правила хранения и транспортировки.

Храните субблок в упаковке, в сухом, отапливаемом и вентилируемом помещении при температурах от плюс 1 до плюс 40°С и относительной влажности воздуха до 80% при 25°С в соответствии с группой условий хранения Л. В помещении не должно быть пыли, а также газов и паров, вызывающих коррозию.

При хранении субблока в течение срока большего, чем указанный в паспорте гарантированный срок защиты без переконсервации, необходимо производить переконсервацию.

Производите расконсервацию следующим образом:

а) субблока, законсервированного обертыванием в ингибированную бумагу, — ее удалением;

б) субблока, законсервированного в пленочный чехол с силикагелем-осушителем, — снятием пленки и удалением мешочков с силикагелем.

Производите перекопсервацию субблока одним из следующих методов;

а) обертыванием в ингибированную бумагу;

б) помещением в пленочный чехол с силикагелем-осушителем.

При длительном хранении субблока для тренировки конденсаторов К50-6 не реже одного раза в б мес. производите следующее:

а) к X1 и Х4 подключите управляющую обмотку двигателя;

б) параллельно управляющей обмотке подключите резонансную ёмкость, равную 15 мкф;

в) подайте напряжения питания (по таблице 2) и выдержите субблок под этими напряжениями в течение 30 мин. После этого произведите консервацию субблока.

Транспортируйте субблок в вагонах или закрытых автомашинах.

Вскрывайте ящик с субблоками, которые транспортировались при отрицательных температурах, только после выдержки в течение не менее 12 ч при температуре плюс 20±5°С.

При расстановке и креплении ящиков с субблоками в транспортных средствах обеспечьте их устойчивое положение, отсутствие смещения и ударов ящиков друг о друга при транспортировании.

Погрузку и выгрузку ящиков с субблоком производите в соответствии с надписями, нанесенными на транспортной таре.

Приложение

Рекомендации по установке микросхем.

При монтаже микросхем должны быть применены меры, исключающие изгиб выводов более 3 раз под углом до 90° и обеспечивающие неподвижность вывода между основанием микросхемы и местом изгиба. Расстояние от места изгиба до основания, микросхемы должно быть, не менее 2 мм. Изгиб выводов должен производиться с радиусом закругления, не менее 1,5 мм. Крепление микросхем к печатной плате в аппаратуре может быть произведено методом пайки выводов. Расстояние от основания микросхемы до места крепления должно быть 1—2 мм. Пайку выводов следует производить с применением мер, исключающих повреждение микросхем из-за перегрева и механических усилий. При пайке температура не должна превышать. 260°С, а время воздействия этой температуры на микросхему — 6 с. При пайке рекомендуется применять припой ПОС-61 и флюс. При пайке с помощью паяльника последний должен быть обязательно заземлен и иметь мощность не более 60 Вт.

Запрещается подведение каких-либо электрических сигналов (в том числе шин «ПИТАНИЕ» и «ЗЕМЛЯ») к корпусу и выводам микросхем, не используемых согласно принципиальной электрической схеме микросхем. При ремонте аппаратуры замену микросхем необходимо производить только при отключенных источниках питания.

Сборочный чертеж субблока 4УНФ1

Рис. 1. Сборочный чертеж субблока 4УНФ1.

Схема электрическая принципиальная 4УНФ1

Рис. 2. Схема электрическая принципиальная 4УНФ1.

Векторная диаграмма

Рис. 3. Векторная диаграмма.

Схема электрическая подключения усилителя 4УНФ1

Рис. 4. Схема электрическая подключения усилителя 4УНФ1.