Описание лабораторно-практического исследования

 

1. По паспортным данным определить передаточные функции элементов электропривода, задействованных в работе: электродвигателя, преобразователя (л.п.р. №9), диапазон изменения k_с (экспериментально) и диапазон изменения k_у.

2. Исследовать разомкнутую систему управления двигателем постоянного тока:

а) снять электромеханическую характеристику при U_я=105 В;

б) при изменении нагрузки от М_ХХ до М_н определить максимально возможный диапазон регулирования. Рассчитать напряжение якоря для обеспечения минимальной ω_omin..

Снять электромеханическую характеристику на минимальной частоте вращения полученного D.

Теоретически и по полученным характеристикам рассчитать статизм на максимальной и минимальной частотах вращения. Сравнить:

в) снять график переходного процесса при ступенчатом управляющем воздействии (величина задаётся преподавателем). Определить σ и t_р. Выполнить при наличии связи с ПК.

3. Исследовать замкнутую систему. Предварительно для заданных статизма δ и диапазона регулирования D (или нескольких их значений) рассчитать k_у и проверить систему на устойчивость. Далее выполнить подпункты а)-в) п. 10.3.2. Произвести сравнительный анализ разомкнутой и замкнутой систем. Если исследования производились для нескольких значений k_у, сравнить полученные результаты и сделать выводы.

 

Лабораторно-практической исследование переходных

Процессов

Перед включением автомата питания стенда тумблеры SA100, SA101, SA200, SA300, SA301, SA302, SA700, SA1 должны находиться в нижнем положении (в сервоприводе SA1 ‑ вверх).

1. Разомкнутая система.Собрать схему (рис. 10.3). Включить автомат питания. Включить тумблерами SA300, SA301 ШИП-1 ШИП-2. Резистором R300 установить ток возбуждения М,1 равным 400 mA (pA1). Резистором R301 установить ток возбуждения М2, равным 0 (pA2). Замкнуть SA1. Включить тумблером SA100 ШИП. Движок резистора R201 установить в среднее положение. Включить SA200. Включить SA700. Запустить двигатель М1 кнопкой SB704. Установить, вращая резистор R201 против часовой стрелки, напряжение на якоре М1 (pV10), равное 105 В. Изменяя ток возбуждения машины М2 резистором R301 (pA2), снять электромеханическую характеристику М1 4-5 точек (pA2 ‑ пересчитать момент, ИС1 ‑ частота вращения). Тестером измерить напряжение на выходе датчика скорости (операционный усилитель с надписью Kw) и по показаниям тестера и ИС1 определить величину коэффициента обратной связи по скорости к_с (величина к_с не должна быть больше 0,048 ‑ если больше ‑ уменьшить резистором с надписью Kw). Резистором R201 уменьшить напряжение на якоре М1 (pV10) до расчётного минимального. Изменяя ток возбуждения машины М2 резистором R301 снять электромеханическую характеристику на минимальной частоте вращения. Резистором R301, уменьшить ток возбуждения М2 до нуля. Резистором R201 уменьшить частоту вращения М1 до нуля (ИС1). Кнопкой SB703 отключить М1 от ШИП.

10.3.1. Переходной процесс в разомкнутой системе. Опыт производится при управлении стенда с ПК. Запустить М1 кнопкой SB704. Движком резистора R201 (диалоговое окно на мониторе ПК) установить напряжение на ШИП (pV10 ‑ диалоговое окно на мониторе) 40 ‑ 50 В. Резистором R301 (диалоговое окно монитора) задать момент нагрузки 0,5 Мн. Кнопкой SB703 на стенде остановить М1. После полной остановки двигателя М1 нажать кнопку SB704 ‑ запустить М1. В диалоговом окне на мониторе ПК появится график переходного процесса. Резистором R301 (диалоговое окно) уменьшить ток возбуждения М2 до нуля. Резистором R201 (диалоговое окно) уменьшить частоту вращения М1 до нуля (ИС1). Кнопкой SB703 отключить М1 от ШИП.

3. Замкнутая система (рис. 10.4). Кнопкой SB704 запустить М1. Задав резистором R201 некоторую частоту вращения двигателя М1 (20 ‑ 30 рад/с) тестером определить знак сигнала задания, а по ИС1 знак сигнала обратной связи по скорости. Для успешного замыкания системы знаки сигнала задания и сигнала обратной связи должны быть противоположны. Если знаки одинаковы, то сигнал обратной связи по скорости подать на резистор R210 через инвертор «-1». Уменьшить резистором R201 частоту вращения М1 до нуля. Кнопкой SB703 отключить М1 от ШИП. Замкнуть систему см. (рис.10.4) установив перемычки в цепи обратной связи по скорости (ИС1, Кω, «-1» ‑ если надо, резистор R210).

Запустить двигатель М1 кнопкой SB704. Установить, вращая резистор R201 против часовой стрелки, напряжение на якоре М1 (pV10), равное 105 В. Изменяя ток возбуждения машины М2 резистором R301 (pA2), снять электромеханическую характеристику М1 4-5 точек (pA2 ‑ пересчитать момент, ИС1 ‑ частота вращения). Резистором R201 уменьшить напряжение на якоре М1 (pV10) до расчётного минимального. Изменяя ток возбуждения машины М2 резистором R301, снять электромеханическую характеристику на минимальной частоте вращения. Резистором R301 уменьшить ток возбуждения М2 до нуля. Резистором R201 уменьшить частоту вращения М1 до нуля (ИС1). Кнопкой SB703 отключить М1 от ШИП.

10.3.2 Переходной процесс в замкнутой системе. Опыт производится при управлении стенда с ПК. Запустить М1 кнопкой SB704. Движком резистора R201 (диалоговое окно на мониторе ПК) установить напряжение на ШИП (pV10 ‑ диалоговое окно на мониторе) 40 ‑ 50В. Резистором R301 (диалоговое окно монитора) задать момент нагрузки 0,5 Мн. Кнопкой SB703 на стенде остановить М1. После полной остановки двигателя М1 нажать кнопку SB704 ‑ запустить М1. В диалоговом окне на мониторе ПК появится график переходного процесса. Резистором R301 (диалоговое окно) уменьшить ток возбуждения М2 до нуля. Резистором R201 (диалоговое окно) уменьшить частоту вращения М1 до нуля (ИС1). Кнопкой SB703 отключить М1 от ШИП. Осуществить процедуру выключения стенда.

 

Контрольные вопросы

 

 

1. Объясните назначение всех элементов рассматриваемого электропривода.

2. Как влияет ограничение выходного сигнала, например промежуточного усилителя, на эффект стабилизации скорости в замкнутой системе?

3. С какой целью в электроприводе применена отрицательная обратная связь по частоте вращения?

4. Как влияет величина коэффициента усиления промежуточного усилителя на устойчивость системы?