Другие предметы \ Радиосистемы управления

Исследование асинхронного электрического двигателя переменного тока: Методические указания к выполнению лабораторной работы № 5, страница 2

Поскольку угол поворота, как функция времени, есть интеграл по времени от угловой скорости, т.е.

, kред – коэффициент передачи редуктора, то в области изображений

.                                              (9)

Тогда передаточная функция исполнительного двигателя, определяемая как отношение изображения угла поворота выходной оси редуктора двигателя к изображению управляющего напряжения, с учетом (6) и (9) будет иметь вид

.

т.е. в этом случае исполнительный двигатель с редуктором представляет собой инерционное интегрирующее звено.

2.   ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ

В составе лабораторной установки входят следующие элементы:

-  усилитель-модулятор, коэффициент передачи которого ку=10;

-  двухфазный асинхронный двигатель ДГ-ГТВ, сочлененный с тахогенератором переменного тока, служащим для измерения скорости вращения ротора исследуемого двигателя; коэффициент передачи тахогенератора ктг=0,64 мВ/об/мин = 6,1·10-3 В/рад с-1;

-  измерительные приборы;

-  генератор низкочастотных гармонических колебаний;

-  осциллограф.

3.   ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1. Снять регулировочную характеристику двигателя:

а) включить установку; переключатель рода работ поставить в положение «Стат.», нажать клавишу «Пуск».

б) изменить напряжение Uс на входе усилителя в пределах от 0 до ±2 В через 0,2 В, спять регулировочную характеристику двигателя Ω(Uу),  где uy = kyuc = 10uc . Результаты измерений занести в таблицу.

2. Снять амплитудно-частотную характеристику двигателя:

а) включить генератор и осциллограф;

б) переключить макет на динамический режим работы, отпустив кнопку переключателя «Стат.»

в) подключить к входным клемм усилителя X1, Х2 низкочастотный генератор и, установив значение амплитуды синусоидального напряжения 10 В, снять амплитудно-частотную характеристику двигателя для частот 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.7, 1.0, 3.0, 5.0, 10 Гц..

Амплитуду напряжения на входе усилителя (гнезда ХЗ, Х4) и на выходе  тахогенератора (Х5, Х6) измерить посредством осциллографа.

4.   ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЙ

1. Построить регулировочную характеристику двигателя:

а) по оси абсцисс отложить значения управляющего напряжения в вольтах    uy = kyuc = 10uc  где uс- взять из таблицы измерении;

б) по оси ординат отложить значения скорости вращения ротора двигателя Ω в рад.c-1. При этом для каждого значения Uy взять из таблицы измерений соответствующее значение напряжения Uтг на входе тахогенератора в вольтах и рассчитать значение скорости вращения по формуле

,  ;             (10)

в) аппроксимировать полученную совокупноcть точек на графике прямыми (вида рис.3);

г) определить по графику напряжение трогания u0;

д) рассчитать коэффициент передачи двигателя по скорости по формуле

,

где Ωmax и взять из расчетного графика.


Подпись: Рис.4. Принципиальная электрическая схема лабораторной установки



2.Построить амплитудно-частотную характеристику двигателя:

а) по оси абсцисс отложить значения круговой части       в пределах измерения ω  от 0,1 до 10Гц:

б) по оси ординат отложить значения отношения амплитуд скорости Ωmax и напряжения , пересчитав замеренные значения амплитуды напряжения на выходе тахогенератора  значения амплитуд скорости но формуле (10):

в) аппроксимировать полученную совокупность точек на графике плавной кривой (это – экспериментальная АЧХ):

г) определить но экспериментальной ЛЧХ частоту ωД, при которой значение АЧХ составляет 0,7 от ее максимального значения:

д) вычислить значение постоянной времени двигателя 

е) подставив вычисленные значения kд и Тд в (7). построить теоретическую АЧХ и ЛАХ двигателя.

  1. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

Отчет должен содержать:

- типовую схему включения двигателя (рис. 1);

- таблицы с результатами измерений;

- графики регулировочной характеристики, экспериментальную и теоретическую АЧХ и ЛАХ:

- расчет значений kд и Тд.

  1. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1.  Каков принцип работы асинхронного исполнительного двигателя?

2.  Чем определяется направление и скорость вращения ротора двигателя?

3.  Какого значение конденсатора в обмотке возбуждения двигателя?

4.  Чем определяется постоянная времени двигателя?

5.  Что такое механические характеристики двигателя? Чем отличаются механические характеристики асинхронного двигателя от механических характеристик двигателя постоянного тока, почему?

6.  Что такое регулировочная характеристика двигателя? Чем обусловлена ее нелинейность?

7.  К какому типу механических звеньев относится асинхронный исполнительный двигатель?

  1. ВОЗМОЖНЫЕ ТЕМЫ ДЛЯ УЧЕБНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ
  1. Разработать методику и выполнить исследование зависимости ширины зоны нечувствительности регулировочной характеристики двигателя от момента сопротивления.
  2. Разработать методику и выполнить исследование механических характеристик двигателя.
  3. Исследовать влияние выходного сопротивления усилителя на параметры двигателя.
  4. Разработать алгоритм и составить на алгоритмическом языке программу построения ЛАХ двигателя

Библиографический список:

-  Бесекерский В.А. Динамический синтез систем автоматического регулирования. М.: Наука. 1970.

-  Артамонов В.М. Следящие системы радиолокационных станций автоматического сопровождения и управления. Л.: Судостроение, 1969.

-  Поляков Н.П. Лазаренко В.М. Приборы и устройства радиоэлектронных систем управления: Учеб. пособие ЛИАП. Л.. 1961.

Скачать файл