3. Лабораторная установка

Лабораторная установка представляет собой стенд, в котором закреплены два бесконтактных сельсина типа БД-404А и дифференциальный сельсин типа ДИД-101. Так как корпуса сельсинов не имеют крепёжных отверстий или фланцев, а только упорные кольца, сельсины закреплены хомутами в произвольном положении. Выводы статорных и роторных обмоток сельсинов выведены на гнёзда, размещённые на передней панели стенда. Стенд имеет встроенный источник питания с напряжением 110 В и частотой 50 Гц, к которому можно подключать статорные обмотки одного или двух сельсинов.

Для измерения напряжений в исследуемых точках на стенде имеется фазочувствительный вольтметр с напряжением максимального отклонения 50 В. Нулевая отметка вольтметра расположена посередине шкалы, отклонение стрелки вправо соответствует углу сдвига 0º между измеряемым напряжением и напряжением питания на гнёздах 1 и 2, отклонение влево – углу 180º .

Валы сельсинов снабжены шкалами для отсчёта углов поворота в градусах. Следует иметь в виду, что шкалы сельсинов имеют нуль в верхней точке шкалы исключительно из соображений удобства отсчёта, этот нуль никак не связан с действительным положением роторов сельсинов относительно их статоров, согласованное положение сельсинов (нулевой угол рассогласования) находится из опытов, описанных ниже.

На валах сельсина-датчика и дифференциального сельсина имеются тормозные устройства, позволяющие фиксировать валы в заданном положении.

На валу сельсина-приёмника установлен рычаг грузового нагрузочного устройства. Длина рычага равна 60 мм. К установке прилагается набор грузов, обеспечивающий нагружение сельсина-приёмника вращающим моментом вплоть до опрокидывающего. Грузы набора имеют массы 5, 10, 20, 30, 40, 45 г.

Таблица

Электрические характеристики сельсинов

Тип сельсина	Напряжение возбуж-дения, В	Частота, Гц	Ток возбуждения, А	Потребляемая мощ- ность, Вт	Вторичное напряже- ние, В	Момент трения при Iвозб=Iвозб.ном, г ∙см	Удельный момент, г∙см/град	Максим. синхронизирующий момент, г∙см
БД-404А	110	50	0,45	12,5	49	15	-	-
БД-404Б	110	50	0,40	12,5	150	15	-	-
БС-404А	110	50	0,45	12,5	49	10	4,5	240
БС-404Б	110	50	0,45	12,5	150	10	4,0	210
ДИД-101	50	50	-	-	49	10	6,0	300

4. Программа работы и порядок её выполнения

1) Подключить к источнику питания статорную обмотку только сельсина-датчика и включить стенд. С помощью фазочувствительного вольтметра в функции угла поворота ротора сельсина измерить э.д.с. между выводами роторных обмоток Е_{р1 – р2}, Е_{р2 – р3}, Е_{р3 – р1}. Результаты представить в виде таблицы и графика. Напряжения, имеющие угол фазового сдвига 0°, следует откладывать на графике вверх от оси абсцисс (угол поворота), а имеющие угол фазового сдвига 180° – вниз.

Используя полученные результаты, вычислить и занести в таблицу, а затем привести на графике в функции угла поворота ротора э.д.с. отдельных роторных обмоток Е_р1, Е_р2, Е_р3.

Придумать схему, позволяющую измерить эти э.д.с., собрать её и получить такие же значения их опыта. Сравнить опытные и теоретически полученные результаты в табличном виде через каждые 30° угла поворота.

2) Собрать схему по рис. 1, не подключая к статорной обмотке нагрузку R_н(холостой ход). Установить ротор сельсина-датчика в положение 0° по его шкале и зафиксировать его. Изменяя положение ротора сельсина-трансформатора и измеряя напряжение на его выходе, найти положение ротора сельсина-трансформатора, при котором выходное напряжение равно нулю. Это положение соответствует взаимному рассогласованию роторов обоих сельсинов в 90°. Поворачивая из этого положения ротор сельсина-трансформатора на угол в пределах одного оборота, т.е. вводя рассогласование, измерить, занести в таблицу и построить график изменения э.д.с. статорной обмотки сельсина-трансформатора в функции угла (90 +).

Из этих опытов и теоретической зависимости найти максимальные значения положительной _макс+(в сторону большей величины измеренного напряжения по сравнению с теоретическим значением) и отрицательной_макс-(в сторону меньшей величины указанного напряжения) статической ошибки. Рассчитать максимальную ошибку по формуле

 = ( | _макс+| + |_макс-| ) / 2.

Определить также величину Е_СТмакси крутизну выходного напряжения сельсина-трансформатора близ нулевого значения угла рассогласования.

3) Собрать схему по рис 2. При заданных преподавателем углах α и γ выполнить операции и вычисления, изложенные в предыдущем пункте.

Для установки угла γ найти согласованное положение дифференциального сельсина как положение, при котором выходное напряжение сельсина-трансформатора равно нулю, когда между роторами сельсина-датчика и сельсина-трансформатора имеется нулевое рассогласование, определённое в предыдущем опыте.

4) Собрать схему по рис. 3. Убедиться, что при принудительном повороте одного из сельсинов другой также поворачивается в ту же сторону. Плавно поворачивая ротор сельсина-датчика поочерёдно в обе стороны, найти предельный угол поворота 2_с, внутри которого вал сельсина-приёмника остаётся неподвижным. Определить по шкалам сельсинов точки согласованного положения валов посередине угла 2_с. Нагружая с помощью грузового устройства вал сельсина-приёмника различными моментами, построить зависимость статического синхронизирующего момента от угла рассогласования валов. По этой зависимости и измеренному значению_свычислить М_макс,m₀, М_тр,k_д. Сравнить полученные результаты с табличными данными.

5) Собрать схему по рис. 4 и убедиться, что она работает так, как описано в подразделе 2.2. Зафиксировать вал дифференциального сельсина и, поступая как в пункте 4, найти 2_си точки согласованного положения валов сельсинов датчика и приёмника, М_макс,m₀, М_тр, k_д.

6) Обсудить полученные результаты в резюме.