Печатается по решению

Редакционно-издательского совета университета

Элементы систем автоматики. Метод. указания к лабораторным работам для студентов специальности 140604 / Сост. Б.С. Заварыкин; Гос. образоват. учреждение «ГУЦМ и З».- Красноярск,2006.- с.

Сформулированы цели, приведены типовые узлы и блоки управления, их схемы и описание, вопросы для самопроверки.

©Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Красноярский государственный университет

цветных металлов и золота», 2006

Введение

Современные высокие требования к производительности различных механизмов и качеству изготовляемых изделий могут быть обеспечены только на основе автоматизации промышленных электроприводов. Успех автоматизации зависит в значительной мере от технических средств ее реализации, т.е. от индивидуальных свойств всех отдельных устройств или элементов, совокупность которых образует промышленную электромеханическую систему – автоматизированный электропривод.

Специалист в области автоматизированного электропривода не только должен иметь глубокие знания в области теории, уметь проводить анализ и синтез систем управления, но и быть хорошо знакомым с элементами, устройствами и схемами, на базе которых и строятся электромеханические системы.

Базовый курс «Элементы систем автоматики» для студентов специальности 140604 «Электропривод и автоматика промышленных установок и технологических комплексов» включает весь объем знаний по элементной базе автоматизированного электропривода.

Изучение данного курса основывается на знании определенных областей математики, физики, теоретических основ электротехники, электрических машин, теории автоматического управления, микропроцессорной и преобразовательной техники и электроники.

Лабораторный практикум, предусмотренный учебной программой, должен обеспечивать закрепление теоретических знаний и применение их, при изучении существующих узлов, блоков и схем автоматизированного электропривода.

В описании каждой лабораторной работы сформулированы ее цели, приводятся схемы и описание их работы, а также контрольные вопросы для подготовки к защите лабораторной работы. Лабораторная работа №1

Сельсинный командоаппарат.

Сельсинное измерительное

устройство

Цель работы. Изучение типовых элементов автоматизированного электропривода.

Сельсинный командоаппарат

Сельсинный командоаппарат предназначен для бесконтактно­го ввода сигнала задания в схемы управления электроприводом. В качестве задающего элемента в нем применяется сельсин.

Сельсин представляет собой электрическую машину переменного тока, имеющую две обмотки: однофазную – обмотку воз­буждения (рис. 1,а); трехфазную (рис. 1,б), соединенную звездой, – обмотку синхро­низации. Одна из обмоток размещена на роторе, другая – на статоре.

Рис. 1 Сельсин.

Переменное питающее напряжение u_п подается на обмотку возбуждения, током которой создается пульсирующее магнитное поле, которое, пронизывая фазные обмотки 1–3 (рис. 1,в), на­водит в них в зависимости от их расположения относительно обмотки возбуждения синфазные или противофазные с u_п ЭДС:

;

;

,

где Em – максимальная амплитуда ЭДС, имеющая место при совпадении осей обмотки возбуждения и обмотки фазы; θ – угол между осями обмотки возбуждения и обмотки фазы 2; ω_п – угло­вая частота изменения питающего напряжения u_п; Е₁ – Е₃ – ам­плитуды ЭДС фаз 1 – 3, зависимости которых от угла θ даны на рис. 2. Входной величиной для сельсина является угол θ, а выходной разность - ЭДС фаз 1 и 3

где E_1,3 – амплитуда линейной ЭДС e_1,3, зависимость которой от θ дана на рис. 2. Из кривой E_1,3 (θ) (рис. 2) видно, что амплитуда выходного напряжения сельсина изменяется от нуля до наиболь­шего значения при изменении угла поворота ротора до ± π/2. Для уменьше­ния нелинейности зависимости обмотки сельсина.E_1,3 (θ) в сельсинных командоаппаратах угол поворота ротора сельсина ограничен пределами ± π/3. В схемах управления электроприводами выходное напряже­ние сельсинного командоаппарата BS подается на вход выпря­мителя UZ или фазочувствительного выпрямителя UB.

Рис. 2. Зависимости фазных и линейной E_1,3 ЭДС

от угла поворота первичной обмотки сельсина.