Принципиальная схема лабораторной установки.

Отчет

по лабораторной работе №2

«Датчик скорости»

Дисциплина «Технические средства автоматизации и управления»

Cтудент: Горбатюк Ю.А.

Группа: УТСб-1201

Преподаватель: Тимофеев В.Б.

Тольятти, 2014

1. Цель работы – приобретение навыков экспериментального определения выходных характеристик тахогенератора постоянного тока и тахометрического моста, с изучением конструкции и принципов действия этих датчиков скорости.

Программа работы

1. Ознакомиться с принципиальной схемой лабораторного стенда, его устройством и конструкцией. Определить часть схему стенда, относящуюся к лабораторной установке, необходимые устройства, приборы и органы управления. Ознакомится с паспортными данными электрооборудования установки.

2. Ознакомится с устройством и конструкцией встроенного в двигатель тахогенератора.

3. Расчётным путем определить условие компенсации тахометрического моста.

4. Снять выходные характеристики тахогенератора и тахометрического моста.

5. Изобразить графически полученные характеристики.

Принципиальная схема лабораторной установки.

Стенд включает в себя: стол 1, с установленными на нем автоматическим выключателем 2 (QF2) нагрузочного устройства (в работе не используется и постоянно выключен) и панелью управления 3, а также размещенные на полу электродвигатель 4 (М), нагрузочные генератор 6 (G), импульсный датчик частоты вращения 5 и согласующий трехфазовый трансформатор 7. На тыльной стороне стола размещен управляемый вентильной преобразователь.

Схема лабораторной установки является частью общей принципиальной электрической схемы стенда и изображена на рис.2.4. Согласно схеме, якорь двигателя М постоянного тока независимого возбуждения со встроенным тахогенератором BR получает питание от источника регулируемого напряжения – трехфазного нулевого управляемого выпрямителя (УВ). Вал двигателя М сочленен с валом нагрузочного генератора G, в этой работе не используемого.

В состав УВ входят три силовых вентиля (тиристора) VS1…3, согласующий трёхфазный трансформатор TV1 и блок управления выпрямителем БУВ (рацпредложение № 375). Трансформатор TV1 подключается к трёхфазной сети с помощью автоматического выключателя QF1. Лампы HL 1…3 служат для световой сигнализации наличия напряжения всех трёх фаз питающей сети. Органом управления является переключатель SA1, имеющий 9 положений. Постоянное питающее БУВ напряжение EП подключается выключателем SA2.

ля измерения напряжения тахогенератора BR UТГ, напряжения выходной диагонали тахометрического моста UТМ используется многопредельный цифровой вольтметр PV1 типа Ф283М1, в комплекте с кнопочным переключателем SB1…4 типа П2К (рацпредложение № 338). С помощью переключателя SB 1…4 многопредельный цифровой вольтметр PV1 может подключаться к выходу тахогенератора (точки 5-6) и выходу тахомоста (точки 7-8). Автоматическое переключение диапазонов измеряемого напряжения в вольтметре PV1 упрощает и ускоряет процедуру измерений сигналов различной величины. Из схемы ясно, что одновременное нажатие двух и более кнопок SB 1…4 запрещается.

В данной лабораторной работе для измерения частоты вращения вала исследуемого двигателя используются импульсные сигналы датчика серии ВБ (производство КамАЗа) с амплитудой 10-11 В длительностью 2-15 мс в зависимости от частоты вращения. Эти импульсные сигналы наблюдают на экране двухканального осциллографа типа С1-64А путём подключения потенциального входа и массы () одного из каналов к выходу импульсного датчика частоты вращения (гнезда XS5 и XS6, соответственно).

Для визуального контроля изменения напряжения тахогенератора BR (скорости двигателя М) используются вольтметр PV2.

На панели управления (см. рис.4.3) расположены; автоматический выключатель QF1; арматура с сигнальными лампами HL 1…3; переключатель SA1; выключатель SA2; кнопочный переключатель SB 1…4; два вольтметра PV1 и PV2; потенциометр RP; гнёзда XS5 и XS6.

Рисунок 1- Принципиальная схема лабораторной установки.

4. Определение условия компенсации и расчёт коэффициента передачи тахометрического моста.

Схема тахометрического моста (рис.2) используется в электроприводе постоянного тока при невысоких требованиях к точности, отсутствии встроенного в двигатель датчика скорости и невозможности установки более точного датчика скорости.

Для постоянных токов и напряжений схемы рис.2. легко записать:

Рисунок 2 - Схема тахометрического моста

; ; . (4.1)

где , - напряжение итог якорной цепи двигателя, В; А;

, - величины сопротивлений составных частей потенциометра RP; Ом;

- активное сопротивление обмотки дополнительного полюса двигателя, Ом;

Для двигателя справедливо:

, (4.2)

где к, Ф - конструктивный коэффициент и поток двигателя.

- суммарное активное сопротивление якорной цепи двигателя, Ом,

включая и обмотку ДП.

Исключив из (4.1) и (4.2) ток якоря IЯ, получим:

. (4.3)

Очевидно, что если выбирать величины и такими, что:

, (4.4)

то выходная характеристика тахомоста при постоянстве потока двигателя представляют собой линейную зависимость от угловой скорости w:

. (4.5)

В этом выражении величина

, (4.6)

является коэффициентом передачи тахометрического моста,

Равенство (4.4) называют условием компенсации тахомоста по постоянному току.

Таблица 4.1

При определении условии компенсации тахометрического моста рассчитываются величины сопротивлений R1 и R2 с использованием формулы (4.4) и данных табл.4.1.

Расчет коэффициента передачи тахомоста проводится по формуле (4.6). Для используемого двигателя при постоянстве потока Ф= удобно определять произведение

, (4.7)

где - номинальная угловая скорость, рад/с,

, - номинальные величины напряжения и тока якоря двигателя, В, А (табл.4.1).

Обработка результатов экспериментов и заполнение табл.4.2, проводится с использованием коэффициентов передачи тахометрического моста по формуле (4.6) и тахогенератора,

Таблица 4.2

Эксперимент	Расчёт
Положе- ние   SA1	В	В		Эксперимент	Теоретический
рад/с	В	В
эл	74, 80	31, 40	25, 0		79, 065	29, 618
эл	69, 40	28, 60	27, 0		73, 395	27, 494
эл	59, 80	24, 60	31, 5		63, 630	23, 836
эл	56, 60	23, 20	33, 0		59, 850	22, 420
эл	33, 30	13, 95	56, 0		35, 280	13, 216
эл	21, 10	8, 50	92, 0		21, 420	8, 024
эл	-	-	-	-	-	-
эл	-	-	-	-	-	-