5. Содержание отчёта:

1. Принципиальная и структурная схемы системы;

2. Экспериментальные и расчетные данные;

3. Фазовый портрет системы;

4. Графическое решение уравнения устойчивости автоколебаний методом Гольдфарба;

5. Зависимости Q = f(t) и ;

6. Выводы.

6. Вопросы для самопроверки:

1. 1. Как определить практически зону запаздывания в статической характеристике нелинейного элемента?

2. Каков принцип работы системы?

3. Как связан фазовый портрет с параметрами?

4. Как графически оценить устойчивость автоколебаний?

Приложение 3

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №9

ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ СТАБИЛИЗАЦИИ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДПТ С ТИРИСТОРНЫМ УСИЛИТЕЛЕМ МОЩНОСТИ

1. Цель работы

Изучение принципа работы тиристорного преобразователя, исследование статических характеристик звеньев, анализ устойчивости САР и качества переходных процессов.

2. Основные теоретические положения

САР могут быть подразделены на три основных класса: автоматической стабилизации, программного регулирования и следящей системы.

в системах автоматической стабилизации управляющие воздействия представляют собой заданные постоянные величины; в системах программного регулирования задающие воздействия являются известными функциями времени (изменяются по программе); в следящих системах задающие воздействия представляют собой заранее неизвестные функции времени.

Упрощенная система тиристорной системы стабилизации приведена на рис. 1.

Рис.1

где СИФУ - система импульсно фазового управления;

УВ - управляемый тиристорный выпрямитель;

ДПТ - двигатель постоянного тока независимого возбуждения;

ТГ - тахогенератор;

Г - генератор постоянного тока.

Напряжению уставки U_Усоответствует заданная частота вращения ДПТ.

При изменении момента на валу двигателя, например, при увеличении его, уменьшается частота вращения. Соответственно уменьшается напряжение обратной связи U_ОСснимаемое с тахогенератора. Это приводит к увеличению напряженияUсогласно выражению

U = U_У - U_ОС.

Увеличение Uприводит к увеличению частоты вращения двигателя. Таким образом, система компенсирует изменение момента сопротивления на валу двигателя.

3. Описание лабораторной установки

Принципиальная схема установки приведена на рис. 2.

Напряжение с задатчика скорости вращения электродвигателя выполненного на элементах VD9...VD12, C2, C3, R3, R7, VD14,складываясь с напряжением обратной связи, снимаемым с тахогенератора, подается на интегрирующую цепьR8 - C4, далее сигнал поступает на вход потенциального триггера, выполненного на транзисторахVT2, VT3.

На транзисторе VT1выполнен коммутатор с периодом коммутации 0,01 с. При отрицательном напряжении на базеVT1он открыт и напряжение на коллекторе практически равно нулю. При появлении напряжения на базе транзисторVT1закрывается и конденсаторС4начинает заряжаться от напряжения сигнала управления. При достижении напряжения на конденсатореС4и, соответственно, на входе потенциального триггера, величины срабатывания этого триггера, он опрокидывается, и импульс с его выхода, продифференцированный цепочкойС5, R16,поступает на формирователь импульсов (VT4, VT5, R17, VD16, VD17, TV2).

С выходных обмоток трансформатора TV2импульсы положительной полярности поступают на управляющие электроды тиристоровVS1, VS2. При изменении напряжения управленияUy, меняется время достижения на конденсатореС4напряжения срабатывания триггера и, соответственно, смещение (фаза) управляющего импульса напряжения относительно силового напряжения на тиристорах.

В свою очередь, фаза управляющих импульсов определяет величину угла проводимости тиристоров, напряжение на якоре электродвигателя, его скорость.