Лабораторная работа № 3

«ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ СТАБИЛИЗАЦИИ»

Цель работы – изучение и исследование системы автоматической стабилизации напряжения выпрямителя

Общие сведения

Модель лабораторного стенда (рис.1) содержит:

- систему автоматической стабилизации напряжения выпрямителя;

- регулируемый источник задающего (входного) напряжения;

- двухлучевой осциллограф;

- вольтметр и амперметр, измеряющие напряжение и ток выпрямителя соответственно.

Рис. 5. Схема модели лабораторного стенда системы автоматической стабилизации

Система автоматической стабилизации напряжения выпрямителя содержит:

- операционный усилитель А1, обеспечивающий сравнение задающего напряжения с напряжением обратной связи и усиление сигнала отклонения;

- трехфазный мостовой полууправляемый выпрямитель (VS1-VS3, VD1-VD3) с системой импульсно фазового управления СИФУ;

- датчик напряжения обратной связи ( потенциометр Roc ).

В цепи обратной связи имеется тумблер S с помощью которого можно замыкать и размыкать систему. Включение и выключение тумблера осуществляется нажатием на клавишу S .

Нагрузкой выпрямителя является активное сопротивление Rн, величина которого изменяется случайным образом.

ОСЦИЛЛОГРАФ

Осциллограф имеет два входа. На первый вход осциллографа подается среднее значение выпрямленного напряжения, а на второй вход - потребляемый ток. Напряжение, пропорциональное току, снимается с шунта Н.

Линии, соответствующие нулевым значениям напряжения и тока совпадают. Отклонение луча напряжения больше, чем луча тока. При наблюдении процессов в нижней части осциллографа появляются временные отметки. Расстояние между отметками соответствует интервалу времени, равному 2 секундам.

ИСТОЧНИК ЗАДАЮЩЕГО НАПРЯЖЕНИЯ.

Регулируемый источник ИР обеспечивает изменение величины задающего напряжения.

Величина напряжения изменяется нажатием клавиш 1 и 2 . Номера клавиш указаны на источнике ИР. Вольтметр источника показывает величину задающего напряжения.

Режимы:

- ИСХ.П. (исходное положение);

- РАБОТА

Индикация установленного режима сопровождается надписью в левом верхнем углу экрана. Для перехода из режима < ИСХОДНОЕ ПОЛОЖЕНИЕ > в режим < РАБОТА > и обратно следует нажать клавишу ↓

Режим < ИСХ.П. >

Этот режим служит для установки нужной величины выпрямленного напряжения при отсутствии нагрузки, т.е. при холостом ходе выпрямителя. В этом режиме развертка осциллографа выключена. Нажимая на клавиши 1 и 2 , можно установить необходимую величину выпрямленного напряжения.

Режим < РАБОТА >

При включении режима < РАБОТА > включается развертка осциллографа, и на экране отображаются изменения напряжения и тока выпрямителя. В этом режиме сопротивление нагрузки изменяется случайным образом. Нажимая на клавиши 1 и 2 можно изменять задающее напряжение. Для удобства наблюдения, процесс в системе стабилизации останавливается, когда изображающие точки достигают правого края экрана осциллографа. Для продолжения наблюдения следует нажать клавишу 0 .

Порядок выполнения работы

1. Нарисуйте принципиальную и структурную схемы системы стабилизации.

2. Разомкните систему. Установите выпрямленное напряжение в пределах 150-200 В по указанию преподавателя. Запишите установленное значение. Это напряжение холостого хода.

Перейдите в режим <Работа>. Нагрузка выпрямителя будет изменяться случайным образом. Следует записывать показания вольтметра. После останова процесса зарисуйте кривые изменения напряжения и тока (зарисуйте осциллограмму).

Нажав клавишу <<0>>, продолжайте наблюдения, записывая показания вольтметра. Определите минимальное значения напряжения, для чего следует получить не менее 4-х осциллограмм. Кроме первой, все остальные осциллограммы можно не рисовать.

3. Замкните систему. Установите выпрямленное напряжение в пределах 150-200 В. Третий пункт задания выполняется также, как второй. В режиме < ИСХ.П > величину выпрямленного напряжения следует установить такой же, как при выполнении пункта 2 или достаточно близко этому значению.

Зарисуйте кривые (осциллограмму) изменения тока и напряжения.

Определите минимальное значение выпрямленного напряжения по 4-м осциллограммам.

4. По экспериментальным данным определите действительные и относительные значения отклонения напряжения в разомкнутой системе и ошибку регулирования в замкнутой системе.

Требования к отчёту

Отчёт по лабораторной работе должен содержать:

• схему модели лабораторного стенда;

• структурную схему системы автоматической стабилизации

• осциллограммы напряжения и тока;

• результаты расчетов и выводы.

Вопросы для самоконтроля

• К какому типу (статическая или астатическая) относится исследуемая система автоматического регулирования? Обоснуйте свой ответ.

• Как экспериментально определить максимальную ошибку в замкнутой системе автоматического регулирования напряжения?

• Каков принцип действия системы автоматического регулирования напряжения на выходе управляемого выпрямителя?