Описание лабораторно-практического исследования

 

1. Рассчитать параметры регулятора тока при настройке контура тока на технический оптимум. Диапазон изменения kт из л.п.р. №11.

2. Установить расчётные значения элементов регулятора тока. Установить коэффициент передачи обратной связи по току и проверить экспериментально при отключенном возбуждении двигателя.

3. Замкнуть обратную связь по току и при отключенном возбуждении двигателя проверить настройку контура тока, подавая ступенчатое воздействие соответствующее номинальному току. Снять график переходного процесса.

4. Рассчитать параметры регулятора скорости при настройке системы на технический оптимум, предварительно задавшись коэффициентом обратной связи по скорости (л.п.р. 10).

5. Рассчитать диапазон регулирования и статизм электромеханических характеристик.

6. Снять электромеханические характеристики в диапазоне регулирования (U_зmin, 0.5 U_{з, mAx}). Сверить статизм с расчётным.

7. Осуществить пуск системы стабилизации скорости при ступенчатом воздействии. Снять зависимости ω=f(t), i=f(t) при I_с=I_хх. Сверить с расчётами.

8. Снять зависимости ω=f(t), i=f(t) для U_з=const при ударном приложении нагрузки.

9. Повторить п. 12.3.4 ‑ 12.3.8 для системы настроенной на симметричный оптимум.

 

Порядок работы с лабораторно-практической установкой. Перед включением автомата питания стенда тумблеры SA100, SA101, SA200, SA300, SA301, SA302, SA700, SA1 должны находиться в нижнем положении (в сервоприводе SA1 ‑ вверх).

12.2.1. Установка параметров регулятора тока. Собрать схему (рис. 12.4). Включить автомат питания. Включить SA200. Подключить ко входу А4 тестер. Задать резистором R201 некоторое напряжение U_вх на входе А4, при котором

 ,

где U_нас=10: В ‑ напряжение насыщения ОУ. Подключить тестер к выходу А4. Изменяя R217, установить на выходе А4 расчётное напряжение U_р. Резистором R201 установить напряжение задания, равное нулю (по тестеру). Включить SA100, SA700. Кнопкой SB704 подключить якорь М1 к ШИП. Изменяя резистором R201 напряжение задания, установить ток якоря М1 3 А. Подключив к ОУ Ki тестер резистором Ki, установить требуемый Кт. Кнопкой SB703 отключить якорь М1 от ШИП. Выключить SA700, SA100, SA200 и автомат питания. Настройки регулятора и обратной связи по току не трогать. При замыкании системы следить, чтобы знаки напряжения задания и напряжения обратной связи были противоположны.

12.2.2. Испытание контура тока. Собрать схему (рис. 12.5). Опыт выполняется при управлении с ПК. Включить автомат питания. Включить SA100, SA700, SA200. Рассчитать Uз, при котором установившийся ток якоря М1 будет равен I_н=3,3 А, и установить его резистором R201 в диалоговом окне на мониторе ПК. Нажать кнопку SB704 ‑ в диалоговом окне монитора ПК отобразится график переходного процесса. Кнопкой SB703 отключить якорь М1 от ШИП. Выключить SA200, SA700, SA100, автомат питания.

12.2.3. Испытание двухконтурной системы. Собрать схему (рис. 12.6). Включить автомат питания, включить SA200. Подключить ко входу А3 тестер. Задать некоторое напряжение U_вх на входе А3, при котором

,

где U_нас=10, В ‑ напряжение насыщения ОУ. Подключить тестер к выходу А3. Изменяя R211, установить на выходе А3 расчётное напряжение U_р. Резистором R201 установить напряжение задания, равное нулю (по тестеру). Включить SA300 и резистором R300 установить ток возбуждения М1, равный 400 mA. Включить SA100, SA700. Кнопкой SB704 подключить якорь М1 к ШИП. Резистором R201 задать частоту вращения М1 (ИС1) 20 ‑ 30 рад/с. Резистором Kw установить расчётное значение Кс (смотри процедуру л.п.р. №10). Учесть знак К_с см. (л.п.р. №10). Резистором R201 уменьшить частоту вращения М1 (ИС1) до нуля. Кнопкой SB703 отключить якорь М1 от ШИП. Выключить SA700, SA100, SA300, SA200, автомат питания.

4. Собрать схему (рис. 12.7). Обратить внимание, что знак сигнала обратной связи по току надо поменять на противоположный по отношению к опыту п.12.4.2. Включить автомат питания. Включить ШИП-1, ШИП-2 тумблерами SA300, SA301. Резистором R300 установить ток возбуждения машины М1 400 mA (pA1). Резистором R301 установить ток возбуждения машины М2, равный нулю (pA2). Включить SA100, SA200, SA700, SA1 ‑ электромеханические характеристики. Кнопкой SB704 подключить якорь М1 к ШИП. Резистором R201 установить напряжение на якоре М1 (pV10), равным 105 В. Изменяя ток возбуждения машины М2 (pA2) резистором R301 снять электромеханическую характеристику системы 4-5 точек (ИС1, pA4). Уменьшить резистором R301, ток возбуждения М2 до нуля. Резистором R201 установить напряжение на якоре М1 (pV10), соответствующее минимальной частоте вращения диапазона регулирования. Изменяя ток возбуждения машины М2 (pA2), снять электромеханическую характеристику системы 4-5 точек (ИС1, pA4). Уменьшить резистором R301 ток возбуждения машины М2 до нуля (pA2). Переходной процесс, выполняется при управлении с ПК. Резистором R201 в диалоговом окне монитора ПК установить напряжение ШИП 40 В (pV10). Кнопкой SB703 отключить якорь М1 от ШИП и после полной остановки вала М1 кнопкой SB704 подключить якорь М1 к ШИП ‑ в диалоговом окне монитора ПК отобразится график переходного процесса. Резистором R301 в диалоговом окне монитора ПК установить ток возбуждения машины М2 таким, чтобы ток якоря М1 (pA10) был равен 2А. Разомкнуть SA1 и после установления скорости М1 опять замкнуть. В диалоговом окне монитора ПК отобразится график переходного процесса.

5. Испытания двухконтурной системы стабилизации скорости. Симметричный оптимум РС. Собрать схему (рис. 12.6) и повторив процедуру п.12.4.3 настроить регулятор скорости.

6. Собрать схему (рис. 12.8) и повторив процедуру п.12.4.4 снять статические и динамические характеристики системы.

 

Контрольные вопросы

1. От чего зависит характер переходного процесса в замкнутой системе регулирования?

2. Чему равен коэффициент затухания при настройке контура тока на технический оптимум?

3. Чему равно время переходного процесса и перерегулирование при настройке контура тока на технический оптимум?

4. Чему равна статическая ошибка в двухкратно интегрирующей системе?

5. Каким образом в рассматриваемой системе обеспечить отсечку по току?

6. Влияет ли ограничение напряжения регуляторов на характер переходных процессов? Когда и каким образом?

7. Достоинства и недостатки систем подчинённого регулирования.