Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Автоматика и автоматизация производственных процессов. Методические указания
.pdf
31
)cos(
0max2вых
UU
– максимальная ЭДС, возникающая на вы-
0
Δ
~
U
cдв
UU
c
U
c
U
к
U
к
U
к
U
c
С
0
~
U
_
U
с
U
ходе дистанционной передачи при равенстве углов поворота роторов
сельсина – датчика и сельсина – приемника. Таким образом, выход-
ное напряжение системы по величине и знаку однозначно опреде-
лятся углом рассогласования
роторов сельсинов. Такая
особенность дистанционной передачи позволяет использовать её для
управления поворотом мощных устройств.
Программа и порядок выполнения лабораторной работы
1. Ознакомиться с расположением блоков лабораторного стен-
да.
2. Установить органы управления, относящиеся к данной лабо-
раторной работе, в исходное положение:
на блоке ТРЩ тумблер «сеть» – «выкл»
на блоке ИП:
– тумблер «
– тумблер «
– переключатель «рег.
» – «выкл.»;
» – «
»;
» – «0»;
– тумблер «U» – «выкл.»;
– тумблер «
» – «выкл.»;
– регулятор «рег.
– переключатель «контр.» – «
на блоке ПУ:
– тумблер «индикат. – трансф.» – «индик.»;
– тумблер «контроль – работа» – «контроль»;
– тумблер «контроль
на блоке ИМ1:
– рукоятку «вводγ» – «
3. Определить точность дистанционной передачи «сельсин» в
индикаторном режиме.
Для этого необходимо следующее:
1) включить тумблер «сеть»;
2) включить тумблеры «
» – в крайнее левое положение;
»;
» – «выкл.»;
» ( по шкале «
» (вверх) и «
»).
» (вверх);
3) поставить переключатель «рег.
» в положение «1»;
32
4) плавно повернуть по часовой стрелке рукоятку «ввод
γ
0
0
0
0
зд0
с
U
с
U
Номер
измере-
ния
Угол
поворота
11 22 3 4 55
6
67 8 99 1
10 111
1
12 113
зд
град
00 3
30 60
90 1120
1
180
210
2
240
2
270
3
300
3
330
360
0
град
град
зд
град
0
град
град
c
U
» на
30, записать показания
Проделать то же для углов
то же, поворачивая рукоятку против часовой стрелки от
и
.
= 60, 90 и т.д. до 360. Сделать
= 360.
до 0 Результаты записать в табл.1. Подсчитать и внести в табл.1
разности
, которые представят собой погрешности ди-
станционной передачи при соответствующих углах поворота;
5) поставить переключатель «рег.
» в положение «3». Проде-
лать опыты – такие же, как в п.4. Результаты записать в табл.2.
аналогичную по форме табл. 1.
Таблица 1 (2)
Определение точности сельсинной передачи в индикаторном режиме
при положении «1»(«3») переключателя «рег.
»
Поставить переключатель «рег.
» в положение «1».
33
димо:
квых
/UU
к
U
к
U
к
U
к
U
0
0
180
0
к
U
0
к
U
с
U
Полож
ение
«рег.
c
U
»
1
2
3
Номер
измер
ения
1 2 3
Сред
нее
значе
ние
1 2 3
Сред
нее
значе
ние
1 2 3
Сред
нее
значе
ние
усп
t
;с
сU
4. Определить время успокоения сельсинов. Для этого, необхо-
1) подготовить к работе секундомер: соединить проводом
клемму «
чить тумблер «
напряжение
» блоке ИП с клеммой «
» на блоке ИП, установить ручкой «рег.
» на блоке ПУ, вклю-
»
= 4 – 5 В, поставить переключатель «контроль реле»
на блоке ПУ в положение ЭР1 и убедиться в срабатывании ЭР1 по
свечению лампочки ЭР, включить тумблер «сек.» на блоке ПУ;
2) рукояткой «ввод γ» на блоке ИМ установить
ку «ввод
» на блоке ПУ повернуть на угол
. Рукоят-
и удерживать
рукой, т.к. рукоятка стремится вернуться в начальное положение под
действием вращающего момента;
3) перевести тумблер «
одновременно отпустить рукоятку «ввод
ротора СП остановить секундомер, выключив тумблер «
»на блоке ИП в положение «выкл.» и
». В момент остановки
». Запи-
сать результат в табл.3. Поставить секундомер в начальное положе-
ние. Повторить опыт 3 раза;
4) проделать опыты для положения 2, 3 переключателя «рег.
». Результаты внести в табл.3.
Измерение времени успокоения сельсинов
Таблица 3
5. Исследовать характеристику сельсинной дистанционной передачи
в трансформаторном режиме. С этой целью:
«1»;
– на блоке ИП поставить переключатель «рег.
» в положение
34
– на блоке ПУ тумблер «индик. – трансф.» – в положение
c
C
c
U
c
U
0
0
90
0
0
Δ
Номер
измерен
ия
1 2 3 4 5
6
7 8 9
10
11
,
град.
90
150
180
210
270
300
330
350
360
вых
U
,
дел
вых
U
, В
0
0
вых
U
«трансф.»;
– на блоке ПУ переключатель «контроль
«
», клеммы
подключить к осциллографу;
» – в положение
– на блоке ИМ1 зафиксировать рукояткой «ввод » угол
– на блоке ПУ установить ручкой «ввод
» угол
.
Величину выходного напряжения измерить по экрану осцилло-
графа. Разность значений углов поворота сельсинов датчика и при-
емника
Повторить эксперимент, увеличивая величину
, и величину напряжения записать в табл.4.
на 30, 60 и
0
т. д.
Таблица 4
Определение зависимости выходного напряжения
сельсинной передачи от угла рассогласования
;
Оформление отчета
Отчет должен содержать:
1) принципиальную электрическую схему дистанционной пере-
дачи типа «сельсин»;
2) таблицы с экспериментальными данными;
3) графические характеристики, построенные по данным
табл.1.2.4., а именно:
=f (
);
=f (
);
4) результаты расчетов математических ожиданий (средних
значений) ошибки передачи угла по данным табл.1 и 2.
=f (
);
35
n
i
i
n
1
1
0i
Δ
n
i
i
n
D
1
2
1
D
/
вых
US
;
где n – число измерений;
– угол рассогласования сель-
синов в данном измерении;
5) результаты расчетов дисперсий и среднеквадратичных от-
клонений по данным табл.1 и 2 с использованием соответственно
формул:
; и
;
6) результаты расчетов и графическую зависимость чувстви-
тельности
режиме для всех значений
передачи «сельсин» в трансформаторном
по табл.4.
Контрольные вопросы:
1. Каково назначение дистанционной передачи типа «сельсин»?
2. Из каких основных элементов состоит сельсин?
3. Из каких основных устройств состоит дистанционная сель-
синная передача?
4. Как влияет величина напряжения питания на точность сель-
синной дистанционной передачи?
5. В чем заключается принцип работы сельсинов в трансформа-
торном режиме?
6. В чем заключается принцип работы сельсинов в индикатор-
ном режиме?
7. Что является причиной возникновения синхронизирующего
момента?
8. Как влияет степень рассогласования сельсинов и значение
напряжения питания на величину синхронизирующего момен-
та?
9. При какой величине разности углов поворота сельсинов в
трансформаторном режиме выходное напряжение дистанцион-
ной передачи равно нулю?
36
Задание по УИРС
Построить схему автоматического регулирования угла поворота тяжеловесного объекта (например, стрелы башенного экрана) с
применением дистанционной передачи на сельсинах, работающих в
трансформаторном режиме.
37
Лабораторная работа №4
ИССЛЕДОВАНИЕ ОДНОТАКТНОГО МАГНИТНОГО
УСИЛИТЕЛЯ
Цель работы:
1) ознакомиться с принципом работы, характеристиками и па-
раметрами однотактного магнитного усилителя;
2) исследовать различного рода влияния на характеристики
магнитного усилителя: тока смещения и внутренней обратной связи.
Описание лабораторной установки
Магнитный усилитель (МУ), входящий в состав лабораторного
стенда, выполнен в виде отдельного блока, обозначенного на лице-
вой панели буквами «МУ» (рис. 1).
Блоки, используемые в данной лабораторной работе, выделены
штриховкой:
ТРЩ – токораспределительный щит; ИП – источник питания;
МУ – магнитный усилитель.
Рис. 1. Схема расположения блоков лабораторного стенда
Исследуемый усилитель (рис.2) имеет сеть обмоток на ферромагнитном сердечнике, который состоит из двух сложенных колец.
На рис. 2 кольца изображены условно – в виде прямых линий О
Обмотки wу1…w
используются в качестве управляющих. С помо-
у4
и О
1
2
щью переключателя П можно вводить в действие от одной до четырех последовательно соединенных обмоток и таким образом изме-
нять усиление МУ.
.
38
Управляющие обмотки питаются постоянным током управле-
ния (Iy). Источник Iy расположен в блоке ИП (рис.1) и соединяется
внешними проводами с клеммами «вход МУ».
Обмотки w
p1
и w
являются рабочими. В цепях рабочих обмо-
р2
ток включается нагрузка. В данном случае в качестве нагрузки ис-
пользуются сопротивления Rн и Rн (рис.2). Для подключения внеш-
ней нагрузки предусмотрены клеммы Кл7 и Кл8, находящейся на
лицевой панели блока МУ.
Рабочие обмотки наматываются в одну сторону, каждая на свое
кольцо. Затем кольца складываются, а обмотки соединяются последовательно встречно (конец первой обмотки с концом второй). При
таком соединении магнитные потоки обмоток направлены встречно,
поэтому они взаимокомпенсируются и не создают переменные э.д.с.
в управляющих обмотках, охватывающих оба кольца сердечника.
Рабочие обмотки питаются переменным рабочим током (Iр).
Поскольку индуктивная составляющая полного сопротивления рабочей обмотки значительно больше активной, последней можно прене-
бречь.
39
Рис. 2. Принципиальная электрическая схема МУ
40
Технические данные магнитного усилителя
Обмотка
Число
витков
Активное
сопротивле
ние, Ом
Ток
номинальный,
А
Примечание
w
p1
w
p2
w
см
w
y1
w
y2
w
y3
wy4
1200
1200
470
1100
1100
1100
1100
17,2
17,2
82
103
200
200
134
0,3
0,3
0,023
0,01
0,01
0,01
0,01
Мощность усилителя
Р = 25 Вт;
предназначен для
работы от сети с
U = 127 В
f = 50Гц
;
2
н
2
р
RX
U
I
l
д
2
l
Sw
L
p
р
)(уРIfI
Тогда рабочий ток равен
Таблица 1
где Xl – индуктивное сопротивление рабочей обмотки; Rн – сопротивление нагрузки.
Сопротивление внешней нагрузки должно быть не менее 300
Ом. Индуктивное сопротивление пропорционально индуктивности,
которая, в свою очередь, зависит от числа витков обмотки, размеров
и действующей магнитной проницаемости сердечника, то есть
,
где Lр – индуктивность рабочей обмотки; S – площадь поперечного
сечения сердечника; l – средняя длина магнитного пути в сердечнике; µ
– действующая магнитная проницаемость материала сердеч-
д
ника.
Величина µд зависит от напряженности подмагничивающего
поля. В МУ подмагничивающее поле создается управляющей обмоткой, поэтому индуктивность рабочей обмотки, ее индуктивное сопротивление, а следовательно, и рабочий ток зависят от тока управ-
ления, то есть
Следует иметь ввиду, что коэффициент магнитной проницаемости µд уменьшается с увеличением тока управления Iy, а, значит,
уменьшаются индуктивность Lр и индуктивное сопротивление X
.
ра-
l
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]