3. Описание лабораторной установки

Принципиальная схема установки приведена на рис.2. Установка состоит из генератора постоянного тока Г, работающего на сопротивление нагрузки R_H, угольного регулятора Р и измерительных приборов. Первичным двигателем генератора является асинхронный двигатель АД.

Измерительные приборы:

1) амперметр Э-59 = 1 А – А₁

2) амперметр Э-59 = 1А – А₂

3) вольтметр Э-59 = 600 В – V₁

4) вольтметр Э-59 = 600 В – V₂

Амперметр A₁ служит для измерения тока в цепи нагрузки генератора, вольтметр V₁ - для измерения напряжения на его зажимах, аналогично А₂ и V₂ служат для измерения тока П₁ напряжения в цепи возбуждения.

Переключатель П₁ обеспечивает:

- в положении 1 - подключение нагрузки;

- в положении 2 - отключение нагрузки.

Переключатель П₂ в положении 1 обеспечивает подачу питания 24 В на ОР, а в положении 2 24 В подводится к обмотке возбуждения генератора. Переключатель П₃ в положении 1 коммутирует цепи, обеспечивающие питание обмотки возбуждения генератора, а в положении 2 происходит подключение угольного регулятора к обмотке возбуждения.

4. Порядок выполнения работы

1. Снять внешнюю характеристику генератора u₁=f(I₁) без регулятора. Для этого включить автомат А приводного двигателя АД.

а) переключатель П₂ установить в положение 2

б) переключатель Пз установить в положение 1

в) переключатель П₁ установить в положение 1

г) переключатель П₄ установить в положение 1

д) изменяя величину нагрузки ген оратора путём изменения сопротивления нагрузки R_H снять показания приборов V₁ и A₁.

Данные занести в табл.1.

Таблица 1

I H1,A

UH1,B

2. Снять внешнюю характеристику генератора u₁ =f(I_C) с угольным регулятором. Для этого:

а) оставить все переключатели кроме Пз в тех же положениях;

б) П₃ поставить в положение 2;

в) изменяя сопротивление нагрузки Rн, снять показания приборов V₁ и A₁

Таблица 2

Iн,А

Uн, В

По данным таблиц №1 и №2 на одном графике построить зависимости:

U_H =f(I _H ), U_HP –f(I _H)

24B

Рис.2. Принципиальная схема лабораторной установки

5. Содержание отчета

1. Принципиальная и функциональная схемы системы стабилизации напряжения.

2. Результаты измерений, представленные в виде таблиц.

3. Графики внешних характеристик генератора при независимом возбуждении и работе системы стабилизации.

4. Выводы.

6. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. В чем состоит сущность процесса стабилизации напряжения при использовании угольного регулятора?

2. Дать классификацию рассматриваемой системы.

3. Каким элементом системы обеспечивается установка напряжения в исследуемой САР?

7. ЛИТЕРАТУРА

При подготовке к выполнению и защите лабораторной работы рекомендуется литература [1,7,12]

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5

ИССЛЕДОВАНИЕ СИСТЕМЫ СТАБИЛИЗАЦИИ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА С ЭЛЕКТРОМАШИННЫМ УСИЛИТЕЛЕМ МОЩНОСТИ

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1) Изучение статических характеристик звеньев системы автоматического регулирования частоты вращения ДПТ.

2) Изучение влияния обратных связей на статическую точность стабилизации частоты вращения ДПТ.

2. ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

На рис.1 приведена разомкнутая система управления частотой вращения исполнительного двигателя ИД. С валом двигателя жестко связан тахогенератор ТГ. Двигатель ИД подключен к электромашинному усилителю (ЭМУ) с приводным ассинхронным двигателем ПД. Перемещая ползунок реостата n и контролируя частоту вращения по прибору, можно обеспечить требуемую частоту вращения ИД.

Рис.1

Сущность управления по разомкнутому циклу заключается в том, что изменение регулируемой величины, в данном случае частоты вращения двигателя, непосредственно не преобразуется в управляющий сигнал. Управление осуществляется с помощью оператора. Регулирование по разомкнутому циклу имеет тот существенный недостаток, что одному и тому же положению задающего органа (ползунка n) могут соответствовать разные значения регулируемой величины, обусловленные изменениями нагрузки.

Разомкнутая система не может автоматически, без вмешательства оператора, устранить влияние различных возмущающих воздействий, приложенных к системе.

Системы, в которых изменения регулируемой величины автоматически, без вмешательства оператора, передаются на вход и преобразуются в управляющее воздействие, называются замкнутыми системами.

Разомкнутая система может быть преобразована в замкнутую (см. рис.2) путем подключения главной отрицательной обратной связи. Наличие главной отрицательной обратной связи придает замкнутой системе управления принципиально новые свойства, важнейшим из которых является независимость, в пределах заданной точности, значения регулируемой величины от возмущающего воздействия.

Рис.2

Пусть ползунок n установлен в положение, обеспечивающее заданную частоту вращения исполнительного двигателя ИД. Этой частоте соответствует определенное напряжение ЭМУ, обусловленное таким значением напряжении на ОУ, которое равно разности между задающим напряжением и напряжением тахогенератора u_ОУ=u_ПМ – u_ТГ.

При увеличении нагрузки на валу ИД частота вращения двигателя начнет уменьшаться, что повлечет за собой снижение напряжения u_ТГ. В результате увеличатся u_ОУ, магнитный поток обмотки управления и напряжение ЭМУ. Это обеспечит увеличение частоты вращения. При уменьшении нагрузки на валу, наоборот, частота вращения исполнительного двигателя ИД увеличится, тогда напряжение u_ТГ увеличится, а значит уменьшится u_ОУ и напряжение на ЭМУ. Это обеспечит уменьшение частоты вращения ИД.