Исследование асинхронного двухфазного двигателя. Статическая характеристика системы регулирования с обратной связью

Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет

Кафедра Автоматики и Вычислительной техники

Отчет

по лабораторной работе

по электромеханике

«Исследование асинхронного двухфазного двигателя»

  Студент:              

  Группа:  3081/1                             

      Преподаватель:       

Санкт-Петербург

2009

1.  Цель работы.

Исследовать асинхронный двухфазный двигатель.

2.  Программа работы

1. Пользуясь справочными данными, построить механическую характеристику АДП по трем точкам. Вычислить статические и динамические параметры двигателя: K_U, K_ω, T_M. Написать выражение для передаточной функции двигателя

2. В разомкнутой системе снять статические характеристики АДП ω = f(M) и ω = f(U_y), сравнить их с построенными в п.1.

3. Снять временные диаграммы работы системы управления. При K_у = 1снять зависимость U_y = f(U_вх) и определить K_т.

4. Построить расчетным путем, пользуясь выражением , статическую характеристику системы регулирования с обратной связью.

5. Снять статические характеристики замкнутой системы ω = f(M); U_y = f(M).

6. Снять переходные характеристики двигателя в системе без обратной связи и с обратной связью. Определить T_м и сравнить с расчетным значением.

3.  Исходные данные.

На рис. 1 приведена функциональная схема системы управления частотой вращения асинхронного двухфазного двигателя типа АДП-362. В качестве датчика обратной связи по скорости используется тахогенератор постоянного тока типа ТД 102.

Рис. 1. Структура системы управления скоростью вращения АДП

АДП-362

Номинальная частота вращения                                n_н = 1950 об/мин

Частота вращения холостого хода                             n_о = 2650 об/мин

Номинальный вращающий момент                           M_н = 9,5 Н·см

Пусковой момент                                                        M_пном = 17 Н·см

Номинальное напряжение управления                      U_ун = 120 В

Момент инерции                                                         J = 0,85 кг·см²

ТД-102

Коэффициент передачи                                               K_тг = 0,5 В·с

СЛ 329

Коэффициент передачи                                               K_эм = 0,045 В·с

ω_н = 204 с^-1

ω_о = 277 с^-1

 

K_дв = K_U/K_w = 3,78 В·с

T_м = J/K_w = 0,23 с

4.  Результаты экспериментов.

Статические характеристики.

Механическая характеристика – зависимость частоты вращения от нагрузки (момента).

Характеристика без обратной связи.

Характеристика без обратной связи приведена в Таблице 1 и на Рис.2.

Таблица 1.

Iм	М,нм	υy=100В		υy =80В		υy =60В
		Uтг,В	ω, c-1	Uтг,В	ω, c-1	Uтг,В	ω, c-1
0,0	0,0000	102,1	204,2	81,3	162,6	61,5	123,0
0,5	0,0225	100,8	201,6	79,6	159,2	59,6	119,2
1,0	0,0450	97,1	194,2	74,7	149,4	51,5	103,8
1,5	0,0675	89,2	178,4	65,0	130,0	37,2	72,6
2,0	0,0900	78,8	157,6	49,4	98,8	NaN	-
2,5	0,1125	62,2	124,4	7,2	14,4	NaN	-

Рис 2. механическая характеристика АДП

Характеристики с обратной связью.

I_я=0                             υ_y=45B

Таблица 2.

Iм	М,нм	Ky=1			Ky=10
		Uтг,В	ω, c-1	Uy,В	Uтг,В	ω, c-1	Uy,B
0,0	0,0000	50,6	101,2	44,9	51,8	103,6	45
0,5	0,0225	40,0	80,0	50,3	49,0	98,0	59,3
1,0	0,0450	27,9	55,8	56,3	46,4	92,8	72,2
1,5	0,0675	15,7	31,4	62,5	43,7	87,4	85,9
2,0	0,0900	3,0	6,0	68,9	40,7	81,4	101,1
2,5	0,1125	-8,1	-16,2	74,5	38,0	76,0	114,5

Рис 3. нагрузочные характеристики АДП в системе с обратной связью

Рис 4. Зависимость напряжения управления от нагрузки двигателя

Рис 5.Временные диаграммы

5.  Выводы

В ходе работы был исследован асинхронный двухфазный двигатель с полым ротором. Были получены его механические характеристики (зависимость частоты вращения ω от момента сопротивления М). Также были высчитаны статические и динамические параметры двигателя: K_U, Kω, T_M. Была найдена статическая характеристика системы регулирования с обратной связью, снята статическая характеристика замкнутой системы ω = f(M); U_y = f(M), а также переходная характеристика двигателя в системе без обратной связи и с обратной связью.

Все экспериментальные данные практически совпадают с теоретическими. Погрешность обусловлена лишь тем, что не всегда удавалось точно установить задаваемые значения.

Можно сделать вывод, что эксперимент подтверждает теоретические расчеты и представления.