3.2 Регулятор скорости

В системе управления вентильным двигателем в качестве общего усилителя используется регулятор скорости. Регулятор скорости своими выходными транзисторами (VT3, VT4, VT9 и VT10) замыкает и размыкает цепи питания датчиков Холла (HG, G) двигателя. При замкнутой цепи датчиков двигатель развивает вращающий момент в соответствии со своей естественной механической характеристикой. При размыкании цепи датчиков Холла двигатель совершает свободный выбег. Суммарный за период коммутации вращающий момент двигателя определяется соотношением времени замыкания цепи и периода коммутации. Выходные транзисторы регулятора скорости управляются органом сравнения, в котором сравниваются величины напряжения управления и выпрямленного напряжения с тахообмотки двигателя, величина которого пропорциональна его частоте вращения.

При превышении величины управляющего напряжения над величиной напряжения с тахообмотки, орган сравнения открывает выходной транзистор, что соответствует включению двигателя и увеличению его угловой скорости вращения. Рост частоты вращения происходит до тех пор, пока величина напряжения с тахообмотки не превысит величину управляющего напряжения, и орган сравнения не закроет выходной транзистор и двигатель перейдет в режим свободного выбега. Таким образом, частота вращения двигателя стабилизируется на уровне, соответствующем величине управляющего напряжения.

3.3 Описание лабораторного стенда

Стенд состоит из приборного блока и электромеханической части, которые соединяются между собой тремя кабелями через разъемы на передней панели стенда. Электромеханическая часть состоит из электродвигателя БК-1424 и электромагнитного тормоза, который получает питание от источника постоянного тока. Сопротивление обмотки возбуждения тормоза R=80 Ом.

Рис. 3.3 Принципиальная схема лабораторного стенда

Перевод обозначений на панели:

POWER – энергия; CONTROL VOLTAGE – управляющее напряжение; ARMETURE VOLTAG – напряжение якоря (статора); ARMETURE CURRENT – ток якоря (статора); SPEED, rad/s – скорость, рад/с; TEST MOTOR – исследуемый двигатель; SUPPLY VOLTAGE – напряжение питания;

HG – датчик Холла; DIGITAL TACHOMETER – цифровой тахометр; COMPENSATOR - компенсатор; CURRENT SOURCE – источник тока; BRAKE CONTROL – задатчик нагрузки; BRAKE – электромагнитный тормоз.

4. Программа работы

   1. Проверка работоспособности стенда.

   2. Снять электромеханические характеристики при действии обратной отрицательной связи по скорости.

   3. Построить механические характеристики при действии обратной отрицательной связи по скорости.

   4. Снять регулировочную характеристику для замкнутой системы электропривода.

   5. Снять осциллограммы напряжений на обмотке якоря, осциллограммы сигналов с датчика Холла и тока якоря.

5. Указания и пояснения по выполнению работы

5.1 Проверка работоспособности стенда и подготовка его к работе

Прверка осуществляется в следующем порядке:

- Перевести тумблеры S1 и S2 в крайнее левое положение;

- Повернуть ручки потенциометров R2 и R3 влево до упора, а потенциометра R1 вправо до упора;

- Включить автоматический выключатель на левой боковой панели, при этом должна включить сигнальная лампа «POWER»;

- Повернуть по часовой стрелке потенциометр R3 и убедиться в том, что ротор двигателя приводится во вращении;

- Скорость вращения регистрируется с помощью цифрового тахометров (см. окно «скорость, рад/с»);

- Переключить тумблер S3 и убедиться в том, что ротор двигателя приводится во вращение;

- Повернуть по часовой стрелке ручку потенциометра R2 и убедиться в том, что электромагнитный тормоз способен создавать нагрузку на валу тестируемого двигателя;

- Установить ручки потенциометров R2, R3 и R1 и тумблеров S1 и S2 в исходное положение;

- Стенд готов к работе.

5.2 Снятие механических и электромеханических характеристик двигателя при регулировании скорости вращения в системе с отрицательной обратной связью по скорости

Для этого:

- задать U_У = 3 В по вольтметру PV2, поворачивая ручку потенциометра R3 вправо;

- увеличивать нагрузку на валу двигателя, поворачивая ручку потенциометра R2 и записывая по 5-6 значений I, U_тг, Z. в таблицу 1;

Таблица 1

Для напряжения управления U_У = …

Uтг	В
ω	рад/с
I	mA
Z	дел
M	Нм

- повторить опыт для значений управляющего напряжения U_У = 4 В; 5В и 6 В;

- вернуть ручки потенциометров в исходное положение.