0. Содержание отчёта

1. Принципиальная электрическая схема системы.

2. Осциллограммы тиристорного преобразователя.

3. Расчёт постоянной времени двигателя.

0. Контрольные вопросы

1. Объяснить работу тиристорного преобразователя.

2. В чём заключается принцип построения системы подчинённого регулирования?

3. Почему предпочтительней использовать тиристорный преобразователь вместо электромагнитного усилителя ЭМУ?

4. Как определяется T_эм двигателя?

Список литературы

Борцов Ю.А., Соколовский Г.Г. Тиристорные схемы электропривода с упругими связями. – Л.: Энергия, 1979.

Лабораторная работа №4

КОРРЕКТИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА САУ

Цель работы

Целью работы является исследование влияния последовательных и параллельных корректирующих звеньев на качественные показатели маломощной системы.

0. Описание исследуемого объекта

В данной работе изучается влияние корректирующих звеньев на качественные показатели работы позиционной следящей системы. Исполнительным двигателем (ИД) системы является двухфазный синхронный двигатель, который в большинстве случаев вытесняет ИД постоянного тока в следствии известных своих преимуществ: меньшего момента инерции, лучших условий согласования с усилителем, отсутствием коллектора и щёточного контакта, что повышает надёжность и уменьшает в несколько раз момент статического трения. ИД управляется сигналами от усилителя переменного тока.

В качестве чувствительного элемента (ЧЭ) в работе используется сельсинная пара, работающая в трансформаторном режиме. Для получения требуемых свойств система может корректироваться с помощью корректирующего звена в тракте демодулятор-модулятор и с помощью тахометрической обратной связи, которая охватывает усилитель мощности.

Соответствующая упрощённая функциональная схема системы приведена на рис.4.1.

_вх

ЧЭ

КЗ

У

ИД

_вых



ТГ

Рис.4.1

Исследование системы в данной работе заключается в снятии переходных характеристик (реакций на ступенчатое воздействие) при вариации параметров и структуры системы. Структурная схема системы представлена на рис.4.2.

_вх(р)

(p)

_вых(р)

КЗ

Рис.4.2

Электрическая принципиальная схема системы представлена на передней панели лабораторного макета (рис.4.3).

Лабораторный макет состоит из двух блоков: блока электроники и механического блока.

Механический блок состоит из следующих элементов:

• сельсина-датчика (СД) (слева), при помощи которого задаётся угол рассогласования системы;

• исполнительного двигателя (типа ДГ-05) – асинхронного двухфазного двигателя переменного тока со встроенным тахогенератором (ТГ). Вал двигателя через редуктор (Р) механически связан с сельсином-приёмником (СП) и резистором R₃, который имитирует объект управления.

Электронный блок содержит:

• демодулятор,

• пассивный фильтр нижних частот,

• корректирующие звенья,

• модулятор,

• полосовой фильтр для выделения первой гармоники из прямоугольного сигнала,

• усилитель мощности,

• источники питания: ИП1 – для питания операционных усилителей, на которых собраны все звенья системы, и ИП2 – для питания усилителя мощности,

• вольтметр V₁ , регулирующий сигнал рассогласования,

• вольтметр V₂ , регулирующий выходной сигнал, который поступает на обмотку управления исполнительного двигателя.

Корректирую-щее звено

Полосовой фильтр

Сумматор

Демодулятор

ФН4

Модулятор

1 2

3

4

П1

П2

П3

1

2

1

2

R1

П5

А

Кл1

Кл2

С

R3

В

Тр 3

П4

115В

400Гц

_вх

Р

R2

ОУ

ОУ

СД

СП

ОВ

ОВ

ОВ

ОВ

D

6В

400Гц

Механический блок

Усилитель мощности

Источник постоянного напряжения

Рис.4.3

Для изучения работы отдельных звеньев системы удобно работать с разомкнутой системой (П1 в приложении 2). Выходным сигналом в этом случае является напряжение, снимаемое с резистора R3.

Для обеспечения последовательной коррекции в системе предусмотрен канал демодулятор-модулятор, что позволяет использовать корректирующие звенья на постоянном токе.

Демодулятор и модулятор выполнены на операционных усилителях. В качестве ключа используется полевой транзистор, который управляется опорным напряжением от специального источника опорного напряжения, собранного также на операционном усилителе.

Выпрямленный сигнал с демодулятора фильтруется пассивным фильтром низких частот.

На выходе модулятора включён полосовой фильтр, который выделяет из сигнала первую гармонику.

Сигнал с полосового фильтра усиливается усилителем мощности с трансформаторным выходом.

В системе предусмотрена обратная тахометрическая связь, охватывающая усилитель мощности.

Для наблюдения переходных характеристик θ_вых(t) (с помощью осциллографа) служит потенциометр R4, связанный с исполнительной осью системы.

Структурная схема рассматриваемой некорректированной маломощной следящей системы представлена на рис.4.4,

_вых(р)

_вх(р)

(p)

Рис.4.4

где θ_вх - входной угол зрения системы; θ_вых – выходной угол отработки системы; θ - угол рассогласования системы; K – коэффициент усиления системы; Т_дв – постоянная времени двигателя.