Системы управления электромеханическими объектами. Система управления «магнитный усилитель – двигатель», страница 14

Рис. 8.3. Схема алгоритма преобразования угол-код

При задании кода Na3 на ЦАП подаются коды синуса и косинуса заданного угла a3, выбираемые из таблицы в ПЗУ, которые и преобразуются в переменные напряжения изменяемой амплитуды, подаваемые на статорные обмотки СКВТ.

Амплитуда выходного UPSM, снимаемого с роторной обмотки в этом режиме согласно формуле (7.6), пропорциональна синусу угла рассогласования Da, как показано на рис. 8.4, б.

Описание лабораторного стенда

Функциональная схема лабораторного стенда приведена на рис. 8.5. Он состоит из микроконтроллера типа "Электроника К1-20" и аппаратуры связи с СКВТ-ЦАП, ФОН, коммутатора К, фазометра, клавиатуры задания кодов угла a3, переключателя режимов работы.

Переключатель задает три режима работы СКВТ:

1) амплитудный индикаторный режим, в котором на главную статорную обмотку подается напряжение E0sinwt;

2) фазовый индикаторный режим, где на обмотки статора подаются питающие напряжения E0sinwt и –E0coswt;

3) амплитудный разностный режим, в этом случае питание производится через ЦАП.

Рис. 8.4. Амплитудный разностный режим

Рис. 8.5. Функциональная схема стенда

С помощью клавишного переключателя к осциллографу подключаются обмотки: главная статорная (точка СГ), вспомогательная (точка СВ) и роторная (точка Р), а также сигналы управления фазометром ‑ пуск, готовность и счет.

В режиме 3 угол a3 задается шестиразрядным двоичным кодом Na3 , причем вес единицы младшего разряда равен 3 градусам. Задаваемый угол индицируется на дисплее в шестнадцатеричном коде.

Запуск программы обслуживания осуществляется командой монитора #G по адресу 5020.

Программа работы

1. Исследовать работу СКВТ в амплитудном индикаторном режиме, сняв зависимость UPS = f(a).

2. Исследовать работу СКВТ в фазовом индикаторном режиме.

2.1. Снять зависимость временного интервала t, от угла поворота ротора a.

2.2. Снять с помощью осциллографа временную диаграмму работы СКВТ в этом режиме (см. рис. 8.2).

2.3. Дать описание работы СКВТ в этом режиме по структуре рис. 8.1 и алгоритму, приведенному на рис. 8.3, при необходимости прочитав из ПЗУ программу обслуживания фазометра.

3. Исследовать работу СКВТ в амплитудном разностном режиме.

3.1. Снять характеристики функционального синусно-косинусного преобразователя

и

3.2. Снять в этом режиме характеристику СКВТ UPSM = f(Da), где Da = a – a3 (см. рис. 8.2, б). Определить Damax и EОГР. Обозначить рабочий участок 1 ‑ 2 (рис. 8.4, а). Дать описание работы СКВТ в этом режиме.

9. Микропроцессорная система управления двигателем постоянного тока (ДПТ)

Общие положения

Структура микропроцессорной системы управления ДПТ показана на рис. 9.1. В ней осуществляется импульсное управление ДПТ путем широтно-импульсной модуляции (ШИМ) питающего напряжения Uп. ШИМ генерируется микроконтроллером МК через ключи К1 и К2, а направление вращения двигателя зависит от состояния ключей КЗ и К4. При вращении вперед замкнут ключ КЗ и импульсы ШИМ следуют через него.

В общем случае с помощью МК может быть реализована трехконтурная система с тремя обратными связями ‑ по току якоря (1), по скорости (2) через тахогенератор ТГ и по положению (3) через датчик положения ДП ‑ датчик угла поворота.

Временные диаграммы ШИМ при вращения двигателя вперед показаны на рис. 9.2, а. Здесь среднее значение напряжения на двигателе зависит от скважности ШИМ g = tи / tц,

,                                                               (9.1)

Рис. 9.1. Микропроцессорная система импульсного управления ДПТ.

а ток якоря содержит постоянную и переменную составляющие.

Механическая характеристика двигателя при импульсном управлении описывается формулой

.                                                                   (9.2)

Рис. 9.2. Временные диаграммы ШИМ (а),