Описание лабораторной установки.

Двигатель и генератор постоянного тока, создающий нагрузку для двигателя, установлены на металлической раме.

Выпрямитель и схема управления смонтированы в отдельном шкафу лабораторного типа, на передней панели которого установлен пакетный переключатель подачи напряжения питания на привод, потенциометр задания скорости двигателя, ампереметр и вольтметр для измерения тока и напряжения двигателя.

На передней панели лабораторного стенда представлена принципиальная схема привода, а также установлены тумблер для подключения реостата нагрузки генератора, гнезда для подключения осциллографа.

Программа выполнения лабораторной работы

1. Изучить расположение и назначение оборудования и органов управления лабораторной установкой.

2. Ознакомиться с расположением и монтажом элементов системы управления приводов в шкафу, выявить расположение элементов настройки системы управления приводом и, вчастности, потенциометра настройки величины I_отс.

3. Экспериментально снять электромеханическую характеристику привода без токоограничения.

4. Экспериментально снять электромеханическую характеристику привода с токоограничением.

5. Составить план и порядок проведения экспериментов при выполнении пунктов 3 и 4, при этом обязательно предусмотреть проведение работ по настройке блока токоограничения при отключенном электропитание.

Контрольные вопросы.

1. С какой целью установлены диоды Д27 иД28.

2. Каким потенциометром устанавливается величина тока отсечки.

3. На какой частоте работает ГПН.

4. Составьте структурную схему САР скорости двигателя.

Рис. 8. Принципиальная схема привода.

Лабораторная работа № 4

ИЗУЧЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПРИВОДА С ПОДЧИНЕННЫМ РЕГУЛИРОВАНИЕМ КООРДИНАТ

Цель работы: изучение САР привода постоянного тока по схеме подчиненного регулирования и исследование влияния параметров настройки на переходной режим привода.

Общие положения

САР подчиненного регулированиям электродвигателя по своей структуре представляет двух или трехконтурную систему регулирования. Каждый контор осуществляет регулирование одной переменной. В двухконтурной системе – регулирование тока и скорости двигателя, в трехконтурной системе - регулирование тока, скорости и угла поворота двигателя.

Подчиненность контуров выражается в том, что старший контур – контур регулирования угла поворота, формирует заданное значение для подчиненного контура – контура регулирования скорости, контур регулирования скорости формирует заданное значение тока двигателя для подчиненного контура – контура регулирования тока двигателя. Основным преимуществом такой структуры является возможность реализации различных законов регулирования в каждом контуре. Под законом регулирования понимаем функциональную связь между выходной переменной и входной переменной регулятора соответствующего контура. Недостатком такой структуры является снижение быстродействия контура с ростом старшинства контура.

Описание сар привода

Функциональная схема привода приведена на рис 9. Силовая часть привода состоит из согласующего трансформатора, однофазного мостового нереверсивного выпрямителя, высокомоментного двигателя с возбуждением от постоянных магнитов и встроенным тахогенератором.

Схема управления представляет собой двухконтурную САР подчиненного регулирования, в которой младшим контуром является контур регулирования тока, а старшим контуром является контур регулирования скорости.

Контур регулирования тока включает: якорь двигателя (объекта регулирования); полностью контур регулирования тока; РС-регулятор скорости; датчик скорости (тахогенератор, встроенный в двигатель, и фильтр); потенциометр – задатчик скорости.

Регуляторы скорости и тока соответственно выполнены на базе операционных усилителей 1 и2 (рисунок 10). Встречновключенные диоды на входах ОУ необходимы для ограничения входных сигналов ОУ и, следовательно, выходных сигналов. R₁ и R₂ - входные резисторы сигналов задания скорости и обратной связи по скорости. Резистор R₁ и емкость С₁ образуют цепь обратной связи ОУ₁ и служат для формирования различных законов регулирования контура скорости.

Р ис.9 Функциональная схема привода: 1 -задатчик скорости, 2 –регулятор скорости, 3 –регулятор тока, 4 -сифу, 5- блок питания, 6-датчик тока с фильтром, 7 –датчик скорости с фильром

Резистор R­₆ устанавливает величину максимального тока двигателя. R­₇, R₈ , С₄ – фильтр низких частот в цепи ОС по скорости.

R­₃, R₄ – входные резисторы сигналов задания тока двигателя и обратной связи по току двигателя.

Тумблер РС «R»

Положение /Значение	I	II	III
RI	176,5 K	9,16 Moм	3б84 МОм

Тумблер РТ “R”

Положение/Значение	I	II	III
R7	215 кОм	430 кОм	430 кОм
C7	940 пФ	940 пФ	0

Тумблер РС “С”

Положение/Значение	I	II	III
Ci	0,487 мкФ	0,047 мкФ	5,447 мкФ

Рис. 10. Схема регуляторов скорости и тока.

Резистор R_j и емкость С_j образуют цепь обратной связи ОУ₂ и служат для формирования закона регулирования в контуре тока. R₁₁, R₁₂, C₆ – фильтр низких частот в цепи ОС по току. R₁₃ ограничивает величину угла управления тиристорами.

Лицевая панель лабораторного стенда приведена на рисунок 11.

Рис. 11. Лицевая панель.

Рис. 12 Структурная схема привода