4. Порядок выполнения работы

Перед выполнением работы внимательно ознакомиться с инструкцией. Строго придерживаться порядка выполнения действий приведенных в методическом указании.

4.1. Проверить исходное положение переключателей и регулировочных потенциометров. Исходное положение: отключены SA1, SA2, SA3, SA4, SA5, R_У- в крайнем положении по часовой стрелке.R_Н- в крайнем положении по часовой стрелке,R20в крайнем положении по часовой стрелке.

4.2. Ввод установки в действие.

4.2.1. Подать на схему питание обмоток возбуждения, включить SA1. по приборамPV3, PV4, PV5убедиться, что напряжение составляет 110 В. При необходимости при помощиR29, R30, R28установить необходимое напряжение.

4.2.2. Подать питание на схему блока “Универсал” тумблером SA2.

4.2.3. Включить SA3и вращением ручки потенциометраR_Уустановить частоту вращения двигателяn = 1500 об/мин.

4.3. Изучить принцип работы системы импульсно-фазового управления.

4.3.1. Подключить осциллограф к клеммам XS1иXS2, снять осциллограмму с интегратора. Изменяя обороты двигателя, пронаблюдать изменение напряжения на интеграторе.

4.3.2. Снять осциллограммы в контрольных точках XS3, XS4, XS6.

4.3.3. Подключить осциллограф к контрольным точкам XS7иXS8. Снять осциллограмму напряжения на двигателе.

4.4. Исследование статических характеристик.

Статические характеристики определяются для разомкнутой системы.

4.4.1. Определить коэффициент усиления блока “Универсал”.

Подключить цифровой вольтметр к гнездам XS1иXS9. Изменяя сигнал управления с помощьюR_У. Зафиксировать изменение напряжения на выходе блока по вольтметруPV1. Следить за тем, чтобы обороту двигателя не превышалиn = 3000 об/мин. Результаты измерений заносятся в табл. 1.

Построить график U₁ = f(U_У).

Определить коэффициент усиления.

4.4.2. Определение регулировочной характеристики двигателя n = f(U₁). Изменяя сигнал управления с помощьюR_у снять регулировочную характеристику по приборамPV1 иPA3. Результаты измерений заносятся в табл. 2. Построить графикn = f(U₁). Определить коэффициент передачи ДПТ по управляющему воздействию:

4.4.3. Определение механической характеристики двигателя n = f(М). Включить нагрузку тумблеромSA4. Установить оборотыn = 2000 об/мин. Изменяя ток нагрузки с помощью реостатаR_H, снять показания приборовPV2, PA2. Результаты занести в табл. 3. Следить за тем, чтобы ток двигателя не превышалI_НОМ = 2,4 А более чем в 1,5 раза (I_max = 3,6 А).

По окончании опыта вывести потенциометр R_Ув крайнее левое положение против часовой стрелки,R_Н- в крайнее положение по часовой стрелке.

Рассчитать момент, прикладываемый к валу двигателя:

где U_Г- напряжение генератора, В;

I_Г- ток нагрузки, А;

n- частота вращения двигателя, об/мин;

_Г = 0,735 - КПД генератора;

М- момент сопротивления, Нм

Построить график n = f(М).

Определить коэффициент передачи двигателя по возмущающему воздействию:

0. Снятие механической характеристики замкнутой системы

Включить тумблер обратной связи SA5. Установить частоту вращения двигателяn = 2000 об/мин.

Внимание!При работающем двигателе тумблерSA5не отключать, иначе обороты двигателя превысятn = 3000 об/мин и двигатель пойдет в разнос.

Изменяя ток нагрузки, снять механическую характеристику замкнутой системы. Результаты опыта занести в таблицу.

Построить график в тех же координатах, что и в предыдущем случае. Сравнить графики.

Вывести R_Нпо часовой стрелке, выключитьSA4. Установить частоту вращенияn = 2000 об/мин. Подать момент сопротивления, включив тумблерSA4. Снять показания приборовPV2 и PA2. Зафиксировать падение оборотовn.

Выключить установку в следующей последовательности: вывести R_Упротив часовой стрелки,R_Н- по часовой стрелке. ВыключитьSA3, затемSA2,SA1.

Таблица 1

UУ, В
U1, В

Таблица 2

U1, В
n, об/мин

Таблица 3

без ОС				с ОС
n об/мин	UГ В	IГ А	МС Нм	n об/мин	UГ В	IГ А	МС Нм

4.6. Оценка устойчивости и качества САР.

Используя структурную схему, а также динамические параметры системы, полученные экспериментально с помощью осциллографа, произвести анализ устойчивости САР. Структурная схема системы стабилизации частоты вращения ДПТ приведена на рис. 3.

Рис.3

где = 0.01 с - время запаздывания;

Т_М = 2.3 с - электромеханическая постоянная ДПТ;

Т_Я = 0.037 с - постоянная якорной цепи;

К_ОС = 0.0086 - коэффициент обратной связи.

В структурную схему подставить указанные динамические параметры, а также коэффициенты передач, полученные в ходе выполнения данной лабораторной работы.

6.1. Построить ЛАЧХ и ЛФЧХ разомкнутой системы с учетом запаздывающего звена е^-0.01р, которое вносит дополнительный фазовый сдвиг  ,

где в рад/с.

6.2. Построить область устойчивости, используя D-разбиение в плоскости комплексного параметра К.

6.3. Построить ЛФХ разомкнутой системы. По критерию Найквиста оценить устойчивость. Сравнить полученные записи устойчивости по амплитуде и фазе.

6.4. Построить переходный процесс при единичном вращающем воздействии, используя частотный метод. Для этого:

- составить передаточную функцию разомкнутой системы по возмущающему воздействию;

- построить ВЧХ замкнутой системы;

- используя метод трапеций построить переходный процесс;

- сравнить расчетные данные с экспериментально полученными в разделе