Системы управления электромеханическими объектами. Система управления «магнитный усилитель – двигатель», страница 10

Рис. 6.1. Переходные процессы в обмотке реле при срабатывании (а) и отпускании (б)

,                                                           (6.3)

где L_k ‑ индуктивность обмотки при притянутом якоре, а R = R_обм + R_д. Решение уравнения (6.3) имеет следующий вид:

.

Здесь  ‑ корни характеристического уравнения, а A₁ и A₂ находятся из начальных условий, которые соответствуют моменту отключения обмотки реле:

Рис. 6.2. Схемные методы изменения временных параметров реле

;  

тогда

;   

Для получения апериодического процесса (отсутствие колебаний и многократного срабатывания реле) необходимо, чтобы было выполнено условие

                                                                           (6.4)

Для приближенных расчетов при достаточно большом сопротивлении обмотки (CR>>20L_k/R) и небольшом добавочном сопротивлении (R £ 0,1R_обм) можно в решении уравнения (6.3) ограничиться одним корнем a₁. Тогда

, откуда

                                                 (6.5)

При заданном времени t’’_пр можно получить расчетную формулу для требуемой емкости:

  (6.6)

Рис. 6.З. Временная диаграмма работы пульс-пары

Одной из типичных релейных схем, в которой требуются определенные временные параметры реле, является релейный генератор (пульс-пара), показанный на рис. 6.3, а. На рис. 6.3, б дана временная диаграмма работы пульс-пары, из которой видно, что длительность генерируемых импульсов x и период T зависят от временных параметров реле. Так,

;                                                                                                           (6.7, a)

.                                                                                                           (6.7, б)

Содержание работы

В работе исследуются временные параметры маломощных электромагнитных реле типа РЭС-9 и РМУГ, имеющих следующие паспортные данные:

Для исследования переходных процессов в обмотке реле используются мультивибратор М к транзисторный ключ К, предназначенные для периодического включения и выключения реле (рис. 6.4). Эта схема обеспечивает периодическое включение и выключение обоих реле от мультивибратора М и позволяет наблюдать изменение тока в обмотке реле при включении и отключении с помощью осциллографа. Вид переходного процесса при включении показал на рис. 6.3, а. По этой осциллограмме могут быть определены t’_тр, t’_дв, а также ток срабатывания I_ср и постоянные времени T₀ и T_к.

Вторая часть работы заключается в построении релейного генератора с определенной частотой и длительностью импульсов. Генератор настраивается при изменении времени отпускания реле включением конденсатора С по схеме рис. 6.2, д. Схема пульс-пары приведена на рис. 6.5

Программа работы

1. Собрать схему по рис. 6.4 и снять осциллограммы токов в обмотках реле при срабатывании и отпускании. По снятым осциллограммам определить t’_тр, t’_дв, t_ср, t”_тр, t”дв, t_отп, T_k, T₀, L_k, L₀, I_ср, I_отп, для обоих реле.

2. Рассчитать емкость для получения определенной частоты и длительности импульсов в пульс-паре по схеме рис. 6.5. Для этого по заданным преподавателем  и  на основании соотношений (6.7, а) (6.7, б) и данных, полученных в п.1, из анализа осциллограмм, определяются требуемые t”_тр1 и t”_тр2 ‑ времена трогания при отпускании для первого и второго реле. Затем по формулам (6.6) находятся C. Расчет можно выполнить при R_д = 0.

3. Собрать пульс-пару по схеме рис. 6.5, установить полученные С₁ и С₂ и снять экспериментально, пользуясь осциллографом, временную диаграмму работы пульс-пары.