Описание лабораторной установки и упрощенной схемы коммутатора.

На передней панели расположены: выключатель «Сеть»; кнопки: S1 – «Пуск», S2 – «Стоп», S3 – «Шаг», S4 – «Уст.0», S5 – «Автомат-пошаговый», S6 – «Реверс», S7 – S 10 переключатели установки числа шагов, R1 - переменное сопротивление регулировки частоты генератора, упрощенная принципиальная схема коммутатора (рис. 17) на которой в виде z_m показана одна обмотка шагового двигателя. К характерным точкам схемы подсоединены гнезда для получения осциллографа: XS0 – общий, XS1 – выходной сигнал генератора, XS2 - выходной сигнал ПЗУ, XS3 – выходной сигнал линии задержки переднего фронта импульса, XS4 – выходной сигнал транзисторного ключа, XS5, XS6, XS7, XS8 – сигналы на управляющих электродах и в силовых цепях тиристоров, XS9 – сигнал на обмотке ШД.

Рис.17 Схема коммутатора

Стенд питается переменным напряжением ~ 380В, которое понижается и выпрямляется с использованием шестифазной схемы. Напряжение на управляющие электроды тиристоров подается через импульсный трансформатор Т. Тиристор VS1 подключает обмотку Z_m ШД к источнику напряжения, тиристор VS2 служит для запирания тиристора VS1 при разряде конденсатора С4. Форсировочный резистор R5 предназначен для снижения постоянной времени двигателя, . Демпфирующий резистор R6 – для защиты от всплесков напряжения при включении тока фазы.

Для силовых теристорных ключей промежуток между импульсами, поступающими на их выходы, должен быть больше времени запирания тиристоров. Важно знать, что в противном случае тиристоры не успеют закрыться и происходят сбои в их работе. Это условие реализуется с помощью элементов задержки фронта импульса, поступающего с выхода ПЗУ – D5. На схеме показана только одна цепь задержки. Аналогичные устройства подключены и к остальным выходам ПЗУ.

При поступлении импульса с ПЗУ конденсатор С2 начинает заряжаться через времязадающий резистор R3. Диод VD1 заперт, так как включен в обратном направлении. Поэтому элемент D14.1 переключается не сразу, а через промежуток времени, определяемый величинами R3 и С2. После окончания импульса конденсатор С2 быстро разряжается через открытый диод VD1. Таким образом, осуществляется задержка фронта.

Программа и порядок выполнения работы.

1. Построение циклограмм.

   1. Переключить S5 в положение «пошаговый», S6 в положение «Прямо», обнулить счетчик, нажав кнопку S4 – «Уст.0» перемещая ротор двигателя на один шаг кнопкой S3- «шаг» и считывая информацию с индикаторных ламп Н5, зарисовать циклограмму работы ШД при прямом вращении, «I» - соответствует подаче на обмотки ШД, «0» - отсутствие.

   2. Переключить S6 в положение «Реверс», обнулить счетчик. Получить циклограмму для реверсного вращения.

2. Определение ошибки отработки угла.

   1. Обнулить счетчик. Переключить S5 в положение «Автомат», задать переключателями S7-S10 число шагов. Поворотом рукоятки влево установить минимальную скорость. Нажав кнопку S1 – «Пуск», отработать заданное число шагов. По шкале сосчитать угол поворота вала двигателя. Определить ошибку отработки угла. Опыт повторить несколько раз.

   2. Изменяя скорость, повторить опыт по п 2.1.

   3. Изменив заданное число шагов, повторить опыт по п 2.2.

3. Исследование системы управления.

   1. Подключая осциллограф к контрольным гнездам и изменяя частоту генератора, зарисовать сигналы и объяснить их изменения.