Программа работы и порядок ее выполнения

1 Для индикаторного режима работы:

1.1 Снять зависимость угла положения ротора ВЕ() от угла положения ротора ВС (а), для чего:

1.1.1 Тумблер S2 установить в положение «инд.»

1.1.2 Тумблер S3 установить в положение «откл.».

1.1.3 Освободить ротор BE, отдав механизм фиксации 2.

1.1.4 Включить тумблер S1.

1.1.5 Установить ротор ВС в нулевое положение.

1.1.6 Изменяя угол α, снять значение угла β

1.1.7 Данные свести в таблицу 1.

Таблица 1

α, гр.
β, гр.

 

2 Для трансформаторного режима работы снять зависимость выходного напряжения BE (U_вых) в зависимости от угла α, для чего:

2.1 Тумблер S2 установить в положение «Тр».

2.2 Тумблер S3 установить в положение «Вкл.».

2.3 Выключить тумблер S1.

2.4 Установить ротор ВС в нулевое положение.

2.5 Фиксатором 2 затормозить ротор BE.

2.6 Изменяя а, снять значение U_вых и свести их в таблицу 2

Таблица 2

	α, гр.
Uвых, В
	α, гр.
Uвых, В
	α, гр.
Uвых, В
	α, гр.
Uвых, В

2.7 Тумблер S3 установить в положение "Нагр" а переключатель S4 в положение 1. Тумблер "Haгp." включать кратковременно.

2.8 Эксперименты повторять для случая, когда S4 находится в положениях 2 и 3. Данные свести и таблицу 2.

3 Для трансформаторного режима работы сельсинов исследовать характер изменения формы выходного напряжения при различных значениях и для чего:

3.1 Подключить осциллограф к гнездам 1 и 2 установки.

3.2 Повторить процедуру, указанную в пункте 2, и исследовать форму выходного напряжения BE.

 

ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА

Отчет должен содержать следующие разделы.

1 Титульный лист

2 Цель работы.

3 Краткое описание принципа работы сельсинов в индикаторном и трансформаторном режимах.

4 Принципиальную схему установки с перечней оборудования и приборов, использованных в работе.

5 Таблицы с экспериментальными данными, графические зависимости при различных построенные по данным таблиц, осциллограммы формы кривой напряжения при различных R.

6 Выводы по работе.

 

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1 Принцип действия сельсина.

2 Индикаторный режим работы сельсинов.

3 Трансформаторный режим работа сельсинов.

4 Сравнительная характеристика исследуемых режимов работы.

5 Основные элементы схемы установки.

 

БИБЛИОГРАФИЯ

1 Хайкин А.Б. Элементы судовой автоматики: Учеб. пособие /А.Б. Хайкин, Н.Е. Жадобин – Л.: Судостроение, 1982. – 376 с.

Рисунок 1

 

 

Рисунок 2

 

Рисунок 3

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2

ИССЛЕДОВАНИЕ МАГНИТНОГО УСИЛИТЕЛЯ

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Ознакомиться с принципом работы и конструкцией магнитного усилителя (МУ) и снять опытным путем зависимость тока нагрузки (I_н) от тока управления (I_y):

1. При отсутствии обратной связи и смещения.

2. С внутренней обратной связью, но без смещения.

3. С внешней обратной связью, но без смещения.

4. При наличии смещения и без обратной связи или с внугренней обратной связью или с внешней обратной связью.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Магнитный усилитель, как и усилители других типов, представляют собой устройства, которые при относительно малой мощности управления позволяют управлять большой мощностью нагрузки.

В простейшем случае МУ представляет собой обычный дроссель с подмагничиванием его сердечника постоянным магнитным потоком. Его рабочая обмотка, как правило, включается последовательно с нагрузкой, а обмотка управления подсоединяется к источнику постоянного тока

Зависимость тока нагрузки от тока управления называют характеристикой вход–выход или статической характеристикой усилителя.

В магнитных усилителях широко применяются внешняя и внутренняя обратные связи. Внешняя обратная связь выполняется с помощью дополнительной обмотки, намотанной на сердечник усилителя, по которой протекает выпрямленный ток нагрузки. Внутренняя обратная связь не требует дополнительной обмотки и реализуется путем включения вентилей в цепи рабочей обмотки.

Обратная связь может быть положительной или отрицательной. Для положительной обратной связи при коэффициенте обратной связи K_oc >1.0 характерен релейный режим работы МУ, который характеризуется скачкообразным изменением тока в цепи нагрузки.

Смещение в МУ, так же как и в полупроводниковых усилителях применяется для перемещения характеристики I_н=f(I_у)

параллельно самой себе вдоль оси абсцисс. Выполняется смещение обычно с помощью дополнительной обмотки, которая охватывает сердечник. На обмотку смещения подается постоянный по величине ток.

Для работы в судовых системах автоматического регулирования и управления выпускаются усилители серии ТУМ и УМП.

Магнитные усилители серии ТУМ (тороидальный усилитель магнитный) изготавливаются пяти габаритов на напряжение 36, 110, 127, 220 В. Все исполнения усилителей этой серии выполнены на двух ленточных сердечниках тороидальной формы, изготовленных из холоднокатаной текстурированной стали. На каждом сердечнике намотано по две рабочих катушки с самостоятельными выводами. Соединение их может быть выполнено как последовательно, так и параллельно. Семь обмоток управления охватывают оба магнитопровода, начала и концы обмоток пронумерованы: I_н – I_к и тому подобное.

 

ОПИСАНИЕ СХЕМЫ

Схема для исследования магнитного усилителя типа ТУМ A3–11 приведена на рисунке 4, а расположение элементов на лицевой панели на рисунке 5: МУ – магнитный усилитель; S5 – тумблер, для подключения обмоток управления и смещения к источнику постоянного тока; R_н – сопротивление нагрузки; S1 – тумблер, позволяющий включить и выключить внутреннюю обратную связь; VD5, VD6 – проводниковые диоды внутренней обратной связи; VD1 ÷ VD4 – полупроводниковый диодный мост внешней обратной связи; R1 и R2 – потенциометры, позволяющие изменять величину тока в катушке управления и смещения; S3 и S4 – тумблеры в цепях управления и смещения, соответственно позволяющие менять направления тока в обмотках управления (L)и смещения (L_см); pA3, pA2, pA1 – амперметры для изменения тока нагрузки, управления и смещения соответственно; S6 – тумблер для отключения питания в цепи смещения; S7 – тумблер подачи питания в рабочей цепи; F1 – предохранитель; сеть – EL – электрическая лампа, сигнализирующая о наличии питания в рабочей цепи.

Для выполнения работы включить 220 В 50 Гц на 12 В пост. тока.

 

ПРОГРАММА РАБОТЫ И ПОРЯДОК

ЕЕ ВЫПОЛНЕНИЯ

1 Ознакомиться с устройством и принципом работы магнитного усилителя. Изучить схему установки для исследования МУ.

2 Снять статическую характеристику МУ без обратной связи и без смещения. Для этого необходимо:

2.1 Установить тумблеры S1, S2, S3, S4 и S6 в нижнее положение, т.е. «выкл.», а потенциометры R1 и R2 в крайнее левое

положение.

2.2 Включить тумблер «вкл.» и S3

2.3 Изменяя с помощью потенциометра R1 ток управления I_уп

от нуля до величины, при которой его изменение уже не оказывает влияние на состояние МУ, замерить соответствующие каждому значению I_уп токи загрузки I_н, и записать их в таблицу 3.

2.4 Тумблер S3 перевести в положение (+) и повторить пункт 2.3.

2.5 Установить все тумблеры и потенциометры в исходное состояние (п. 2.1).

Таблица 3

+Iyп
–Iyп
Iн	+
–

 

3 Снять статическую характеристику МУ с внутреннеей обратной связью и без смещения.

3.1 Включить тумблеры "вкл" S5, S1 и S2

3.2 Повторить пункты 2.3 и 2.4 и данные завести в таблицу 4.

3.3 Установить все тумблеры и потенциометры в исходное положение

Таблица 4

+Iyп
–Iyп
Iн	+
–

 

4 Снять статическую характеристику МУ с внешней обратной связью без смещения.

4.1 Включить тумблеры «вкл.», S2, S5.

4.2 Повторить пункты 2.3 и 2.4 и данные занести в таблицу 5.

4.3 Установить тумблеры и потенциометры в исходное состояние.

Таблица 5

+Iyп
–Iyп
Iн	+
–

 

5 Снять одну из характеристик п.п. 2, 3, 4. (по указанию преподавателя) со смещением, для чего:

5.1 Включить тумблеры ВКЛ., S5, S6.

5.2 Тумблер S4 переключается также как и S3 в предыдущем случае.

5.3 Потенциометром R2 установить (заданное преподавателем) значение тока смещения по амперметру рА2.

5.4 Повторить известную процедуру снятия характеристик и данные занести в таблицу 6

5.5 Установить все тумблеры и потенциометры в исходное состояние.

Таблица 6

+Iyп
–Iyп
Iн	+
–

 

ОФОРМЛЕНИЕ ОТЧЕТА

Отчет должен содержать следующие разделы.

1 Цель работы.

2 Краткое описание принципа работы МУ,

3 Принципиальную схему установки с перечнем оборудования и приборов, использованных в работе.

4 Таблицы с экспериментальными данными и графические зависимости I_н=f(I_уп) построенные по данным таблиц.

5 Выводы по работе.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1 Принцип действия магнитного усилителя.

2 Влияние обратной связи на характеристики магнитного усилителя.

3 Влияние смещения на характеристики магнитного усилителя.

4 Достоинства и недостатки магнитного усилителя.

БИБЛИОГРАФИЯ

1.Хайкин А.Б. Элементы судовой автоматики: Учеб пособие/ А.Б. Хайкин, Н Е. Жадобин – Л.: Судостроение, 1982. – 376 с.

2 Тищенко Н.М. Проектирование магнитных полупроводниковых элементов автоматики. 2–е изд. перераб. и доп. – М: Энергия, 1979. – 472 с.

Рисунок 4

 

Рисунок 5

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3