Материал: 319

11

5.Порядок выполнения работы

1.Установить переключатель S1 в положение "Резистивная нагрузка" и

включить стенд. Ручками резисторов R1 и R2 установить нулевые значения токов управления и смещения.

2.Не меняя положения ручки R1, снять зависимость Iн = f1(Iу).

3.Установить величину тока смещения Icм = 5 mA. Изменяя Iу от 0 до максимального значения, снять зависимость Iн = f2(Iy). Продолжить снятие характеристик при Iсм = 10, 15, 20, 25 mA. Результаты измерений и вычислений заносятся в табл. 1.1.

где Rу – сопротивление цепи управления, Ry = 500 Ом.

4. Включить в качестве нагрузки двигатель постоянного тока и повторить измерения. Результаты занести в таблицу. Определить ориентировочно диапазон устойчивого регулирования скорости вращения:

12

и зависимости Рн = fn(Ру).

6. Пользуясь построенными характеристиками, определить коэффициенты усиления по току к мощности:

6.Содержание отчета

1.Наименование работы и ее цель.

2.Задание.

3.Электрическая схема испытания МУ.

4.Табл.1.1 с результатами измерений и вычислений.

5. Характеристики управления и график зависимости IH = f( Iy ) и Рн = f(Py) с расчетами коэффициентов усиления.

6.Результаты определения диапазона регулирования двигателя.

7.Вопросы к защите

1.В чем преимущества двухполупериодного МУ перед однополупериодным?

2.Какова роль обмотки смещения МУ?

3.Какие основные требования предъявляются к материалу магнитопровода МУ?

4.Что изменится в магнитном усилителе, если потребуется усиление разности двух сигналов?

13

Лабораторная работа №2

ИЗУЧЕНИЕ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМОВ РАБОТЫ СЕЛЬСИННОЙ ПАРЫ

Цель работы: ознакомление с принципом действия сельсинов и основными режимами их работы, снятие характеристик выходного напряжения в зависимости от угла поворота ротора сельсина-датчика при работе в трансформаторном режиме.

1. Принцип работы и область применения сельсинной пары

Сельсин представляет собой миниатюрную электрическую машину, в обычном исполнении сходную с синхронным генератором или двигателем.

Конструктивное исполнение их может быть различным. Преимущественное применение получили сельсины с однофазной первичной и трехфазной вторичной обмотками. Однофазная первичная и трехфазная вторичная обмотки могут располагаться соответственно как на роторе, так и на статоре. Чаще всего ротор сельсина имеет одну обмотку, а статор – три обмотки, оси которых сдвинуты на 120° одна относительно другой.

Сельсины всегда работают попарно. Один из сельсинов называется сельсин-датчик (СД), связанный с входным валом, другой – сельсинприемник (СП), связанный с выходным валом. Сельсин-датчик преобразует угол поворота одного механизма в электрический сигнал, который передается по проводам (на любое расстояние) и воспринимается сельсином-приемником.

Сельсин-приемник преобразует поступивший сигнал в угловое перемещение второго механизма, одинаковое с первым. В автоматических системах сельсины используются в двух основных режимах: индикаторном и трансформаторном.

Индикаторный режим. Схема включения сельсинов в индикаторном режиме приведена на рис.2.1.

Роторы обоих сельсинов получают питание от одного источника переменного тока, статорные обмотки сельсинов соединены в звезду и между собой.

Однофазный переменный ток создает в магнитной цепи каждого сельсина пульсирующий магнитный поток, который наводит во вторичных обмотках ЭДС. При одинаковых положениях роторов датчика и приемника ЭДС в каждой фазе сельсина-датчика уравновешивается соответствующей ЭДС сельсина-приемника и во вторичных цепях ток отсутствует. При повороте ротора датчика ЭДС в соответствующих

14

110 В

Рис.2.1. Схема включения сельсинов в индикаторном режиме

обмотках окажутся различными по величине, так как роторы занимают уже неодинаковое положение по отношению к осям обмоток статора. Под действием разности ЭДС во вторичных цепях сельсинов потекут уравнительные токи.

Взаимодействие этих токов с магнитным потоком создает на валах сельсина-датчика и сельсина-приемника синхронизирующий момент, стремящийся свести угол рассогласования Θ = αd – αn к нулю. Однако этот момент мал и практически достаточен лишь для перемещения стрелок или других указательных устройств, поэтому индикаторный режим в системах автоматического регулирования применяется редко.

Угол рассогласования служит показателем системы синхронной передачи. В зависимости от величины Θ сельсины делятся на четыре класса (табл.2.1).

Таблица 2.1

Максимально возможная средняя ошибка, определяющая класс точности сельсина, есть полусумма максимальных ошибок, получаемых при вращении датчика в двух направлениях:

Θ = (Θ1 + Θ2) / 2,

15

где Θ1 и Θ2 – абсолютные значения максимальных ошибок, полученных при вращении датчика в обе стороны.

Сельсинная пара рассматривается как безынерционное устройство. Точность обычных сельсинов, как правило, не превышает десятых долей градуса. Главной причиной возникающих погрешностей являются дефекты изготовления: электрическая и магнитная асимметрия, неточная центровка, эллиптичность ротора и т.д.

Трансформаторный режим. Принципиальная схема включения сельсинов в трансформаторном режиме приведена на рис.2.2.

Отличие данной схемы от индикаторной заключается в том, что однофазная обмотка сельсина-приемника не подключается к источнику напряжения, а является выходной и присоединяется в следящих схемах ко входу усилителя, а ротор сельсина-приемника заторможен. Такая схема включения сельсинов применяется для передачи движения на исполнительные устройства, нагруженные большими моментами сопротивления движению.

V

Рис.2.2. Схема включения сельсинов в трансформаторном режиме

Выходное напряжение будет равно нулю при разности углов поворота 90°, так как результирующий поток в этом случае не будет пересекать витков обмотки ротора-приемника. Это положение и принимается за нулевое. Любое рассогласование сопровождается появлением напряжения на выходе, причем величина выходного напряжения в распространенных конструкциях является функцией синуса угла рассогласования:

Uвых = K sin Θ,

где K = 1 В/град.