4. Порядок выполнения работы.

1. Ознакомиться с конструкцией стенда и правилами эксплуатации приборов, необходимых для выполнения работы.

2. Определить диапазон регулирования привода по скорости Д_Ω для чего :

1. Включить питание;

2. Замкнуть тумблеры Т₁ - Т₄;

3. Изменение движка потенциометра задания (Р₁) установить минимальную и максимальную скорости двигателя; контроль значения скорости по напряжению тахогенератора, для чего использовать или электрический осциллограф или вольтметр типа ВК7-9;

4. Д_Ω = .

3. Определить регулировочную характеристику привода, для чего:

1. Включить привод;

2. Положением движка потенциометра Р1 изменять скорость вращения двигателя от минимальной до максимальной, фиксируя при этом задания в точке 4 при помощи вольтметра типа ВК7-9 и скорость вращения двигателя описанным выше образом; данные занести в таблицу:

Табл. 1.

где U₄’ напряжение U₄ при размыкании силовой цепи и прежнем положении потенциометра Р1;

3. по данным табл. 1 построить регулировочные характеристики ;

4. определить коэффициент передачи системы, как .

4. Определение механической характеристики привода :

1. включить привод;

2. установить максимальную скорость;

3. прикладывая различные величины момента сопротивления к валу двигателя посредством фрикционного тормоза (величину момента оценивать по величине тока якорной цепи), определять соответственно соответствующие им значения скорости, экспериментальные данные свести в таблицу:

Табл. 2.

4. построить график зависимости и определить жесткость механической характеристики, как .

5. Определить точность стабилизации скорости при сбросе и набросе нагрузки, для чего:

1. Включить привод;

2. Прикладывая момент сопротивления при помощи фрикционного тормоза устанавливать различные значения сопротивления нагрузки, контролируя их по величине тока якорной цепи (по амперметру), значения скорости контролировать до и после приложения нагрузки; экспериментальные данные занести в таблицу:

Табл.3.

	об/мин	500	1000	1500	2000
	об/мин
	А
	об/мин

6. Определить качественные показатели привода при подаче скачкообразного управляющего воздействия , для чего:

1. включить привод;

2. установить номинальное значение скорости;

3. выключить привод;

4. разомкнуть тумблер Т₁ и включить тумблер «сеть»;

5. выходное напряжение тахогенератора подать на электронный осциллограф, предварительно промасштабировав его развертку по амплитуде и времени t;

6. включить тумблер Т₁ и наблюдать переходный процесс по экрану осциллографа, зарисовать на кальку характер переходного процесса по времени;

7. по кривой переходного процесса определить его качественные показатели:

σ - перерегулирование;

t₃ - быстродействие;

t_пп - время переходного процесса;

n - число пробегов.

7. Определить качественные показатели привода при набросе нагрузки, для чего:

1. включить привод;

2. подать напряжение тахогенератора на электронный осциллограф;

3. установить скорость близкую к номинальной;

4. скачком приложить момент к валу двигателя;

5. определить так же как по п.4.

8. Определить коэффициенты передачи обратных связей по току и напряжению, для чего:

1. включить привод;

2. установить скорость n = 1000 об/мин;

3. разомкнуть тумблер Т₂ и определить значение скорости;

4. разомкнуть тумблер Т₃ и определить значение скорости; результаты занести в таблицу:

Табл. 4.

5. используя аналитические зависимости между напряжением задания, скоростью и коэффициенты передачи привода определить коэффициенты передачи обратных связей.

Перечень приборов:

1. Универсальный прибор типа ВК7-9;

2. Электронный осциллограф типа С1-68.

Содержание отчета:

1. Принципиальная электрическая схема привода и стенда;

2. Блок-схема и структурная схема привода;

3. Передаточные функции привода;

4. Характеристики, графики и экспериментальные данные по п. 4.2-4.7;

5. Заключение и выводы о проделанной работе.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Некоторые сведения из теории магнитных усилителей

Электропривод с МУ представляет управляемый МУ, нагрузкой которого является электродвигатель переменного или, как правило, постоянного тока. рассмотрим кратко принцип действия и особенности МУ.

В зависимости от места включения нагрузки и характеру протекающего по рабочим обмоткам тока различают отдельные дроссельные МУ и МУ с самоподмагничиванием.

Дроссельные магнитные усилители (ДМУ)

ДМУ обычно состоит из двух дросселей насыщения Д_р1 и Д_р2 (Рис. 1), каждый из которых выполнен на ферромагнитном сердечнике и имеет рабочую обмотку ω_р и обмотку управления ω_у, предназначенную для подмагничивания дросселя постоянным током.

Два дросселя используют для компенсации в управляющей цепи переменной составляющей напряжения основной частоты, трансформируемой из рабочей цепи. Для этого, как показано на рис. 1в, рабочие обмотки включают согласно, а обмотки управления - встречно.

Действительно, легко видеть, что любой из полупериодов напряжения питания (при идентичных сердечниках) благодаря согласному включению рабочих (первичных) обмоток и встречному включению обмоток управления (вторичных) трансформируемые в цепи управления ЭДС основной частоты оказываются в противофазе и компенсируют друг друга (для примера на рис. 1а, 1б полярности ЭДС, трансформируемых в положительный полупериод, отмечены на обмотках в кружочках).

При увеличении тока управления растет подмагничивание стальных сердечников. Вследствие насыщения уменьшаются магнитные потоки, созданные переменным током в рабочих обмотках ω_р. Поэтому уменьшаются индуктивности этих обмоток и их индуктивные сопротивления, т.е.

I_~= , где , S_ж - сечение железа; l_ж - средняя длина магнитной индукции; .

Выходная характеристика МУ I_H = f(I_y) имеет вид рис 1г.

Статическими параметрами МУ являются:

Коэффициент полезного действия (без учета потерь в сердечнике имея в виду, что I_H = I_p) , где - мощность, выделяемая в нагрузке (полезная); - вся мощность, потребляемая от источника питания.

Отношение приращения тока в нагрузке соответствующему приращению тока управления называется коэффициентом усиления по току К_I. Для рабочего режима .

Коэффициент усиления по напряжению

.

Коэффициент усиления по мощности

.

Определим некоторые динамические параметры идеального ДМУ.

С подачей управляющего сигнала Е_у новый режим работы МУ устанавливается не сразу.

Период с момента подачи управляющего сигнала до достижения одним из сердечников насыщенного состояния называется временем запаздывания (Т_З).

В дальнейшем, в переходном процессе, дроссели будут периодически насыщаться в цепи управления и в нагрузке будет появляться ток возрастающий с каждым периодом.

В случае длительность переходного процесса многим больше полупериода напряжения питания. Поэтому можно считать, что среднее значение токов i_y и i_н меняется не ступенчато от одного полупериода к другому, а непрерывно и цепь управления может рассматриваться как цепь из последовательно включенных активного сопротивления R_y и индуктивности L_y. Переходный процесс в такой цепи достаточно характеризуется постоянной времени .