Лабораторная работа 5 изучение дифференцирующих звеньев

Цель работы — изучить назначение, виды, работу и свой­ства дифференцирующих звеньев. Экспериментально опре­делить наиболее важные свойства идеального дифференци­рующего звена.

Общие указания

Дифференцирующие звенья предназначены для восприя­тия мгновенных значений скорости входной величины и пре­образования ее в выходную величину с целью измерения или регулирования скорости входной величины. Дифференциру­ющие звенья делят на идеальные и дифференцирующие с за­медлением.

Работа идеальных дифференцирующих звеньев описыва­ется уравнением

где К — коэффициент усиления.

Выходная величина прямо пропорциональна скорости из­менения входной величины, и каждому значению скорости входной величины безынерционно соответствует одно опреде­ленное значение выходной величины. Безынерционность — главное свойство, которым идеальные звенья отличаются от дифференцирующих звеньев с замедлением.

Передаточная функция идеального дифференцирующего звена имеет вид

W(p) = КР.

Если у идеального дифференцирующего звена в момент времени мгновенно изменить входную величину, то выходная величина возрастет до бесконечности. Переходный процесс в идеальном дифференцирующем звене происходит мгно­венно.

Амплитудно-фазовая частотная характеристика

W(iω) =iкω

Ее график представляет собой прямую, направленную из начала координат по положительной части мнимой оси.

Амплитудная частотная характеристика звена

A(ω)=кω

Фазовый сдвиг для идеального дифференцирующего звена является постоянным, положительным и равен

Свойства идеального дифференцирующего звена изуча­ются на установке, состоящей из последовательно соединен­ных выпрямителя, реостата, автомобильного генератора, ко­торый соединен с тахогенератором ТЭ-45. Тахогенератор пи­тает таховольтметр, показывающий частоту вращения вала автомобильного генератора. Параллельно таховольтметру подсоединен обычный вольтметр, фиксирующий напряжение, развиваемое тахогенератором.

Напряжение, создаваемое тахогенератором, пропорцио­нально угловой скорости

U = кω или ,

где φ — угловое перемещение вала тахогенератора.

Порядок выполнения работы

1. Тумблером включите выпрямитель в работу.

2. Реостатом установите обороты тахогенератора в диапа­зоне 800—2 800 об/мин, через каждые 400 об/мин записывая показания вольтметра и частоту вращения вала тахогене­ратора.

3. Выключите выпрямитель. , Постройте статическую характеристику тахогенератора, считая угловую скорость вращения ω = π/30 входной величиной, а показания вольт­метра выходной величиной, т. е. U = f (ω)

4. Определите коэффициент усиления К. Зная коэффици­ент усиления, постройте амплитудную, фазовую и амплитуд­но-фазовую частотные характеристики.

Отчет о работе должен содержать результаты замеров, выражение передаточной функции с численным значением коэффициента усиления и графики характеристик, перечис­ленных в пункте 4.

Лабораторная работа 6 изучение реле

Цель работы — изучить назначение, работу и свойства реле, экспериментально построить статические характери­стики.