Схема исследования сельсинов.

В данной работе исследуются бесконтактные сельсины типа БД-501-А. Лабораторная установка предусматривает исследование сельсинной пары в режиме индикаторной синхронной передачи. Схема, включающая в себя исследуемые сельсины С1 и С2, вспомогательные элементы и измерительные приборы, представлены на рис. 2.1.

Питание обмоток возбуждения осуществляется через ЛАТР, позволяющий задавать значение напряжения возбуждения от 0 до U_В(НОМ)=110 В. Обмотки возбуждения сельсинов соединены последовательно, что следует учитывать при снятии показаний приборов, а также при установке напряжения ЛАТРом.

Подача питания на ЛАТР и к обмоткам возбуждения осуществляется с помощью автомата А. Наличие напряжения на ЛАТРе фиксируется загоранием лампочки Л.

На стенде имеется стопорное устройство, позволяющее фиксировать подвижную часть одного из сельсинов в заданном положении.

С помощью стрелок, закрепленных на валах, и шкал с нанесенными на них значениями углов, можно определять положение роторов сельсинов.

Рис. 2.1.

Определение потребляемого тока и мощности.

Схема, представленная на рис. 2.1, позволяет проводить опыты по определению потребляемого тока и мощности.

Опыт проводится следующим образом: ротор сельсина С2 с помощью стопора фиксируем в положении a=0. Включением автомата подаем питание к ЛАТРу, что подтверждается загоранием сигнальной лампочки на стенде.

ЛАТРом подаем питание на обмотки возбуждения сельсинов.

О величине напряжения, подводимого к обмоткам возбуждения, судим по показаниям вольтметра V.

Ток в обмотках возбуждения I_В и потребляемую мощность Р контролируем амперметром А и ваттметром W.

Изменяя величину напряжения возбуждения от 0 до U_В(НОМ)=110В, следим за показаниями приборов. Опытные данные заносим в табл. 2.1. Строим зависимости: I_В=f(U_В), Р=f(I_В).

После проведения опыта ЛАТРом уменьшаем напряжение возбуждения до 0, что соответствует исходному состоянию схемы для снятия следующей зависимости.

Определение зависимости линейного напряжения от тока возбуждения.

С помощью ЛАТРа изменяем ток возбуждения от 0 до I_В(НОМ), т.е. до тока при номинальном значении напряжения возбуждения. Одновременно следим за изменением линейных напряжений по показаниям вольтметра V1 (устанавливая "П" в положения 1–2, 1–3, 2–3).

Показания приборов заносим в табл. 2.2. Далее по опытным данным в одних координатных осях строим зависимости:

U_1-2=f(I_В), U_1-3=f(I_В), U_2-3=f(I_В).

Определение зависимости напряжения от угла поворота ротора a.

Установив с помощью ЛАТРа номинальное напряжение возбуждения и сняв стопор, изменяем угол поворота роторов от a=0 до a=360° через 30° Показания приборов заносим в табл. 2.3 и строим зависимости:

U_1-2=f(a), U_1-3=f(a), U_2-3=f(a).

Определение зависимости тока синхронизации от угла рассогласования роторов сельсинов q.

Фиксируем ротор сельсина С2 в заданном положении, например a=0. При номинальном напряжении возбуждения вращением ротора сельсина С1 задаем значение угла рассогласования через 30°.

Ток синхронизации определяем по показаниям амперметра А1. Данные заносим в таблицу 2.4 и строим зависимость:

I_C = f(q).

Таблица 2.1

Таблица 2.2

Таблица 2.3

Таблица 2.4

Контрольные вопросы.

1. Принцип работы сельсинов и их устройство.

2. Каковы режимы работы сельсинов?

3. Каковы фазы напряжений во вторичных обмотках сельсинов?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭМУ ПОПЕРЕЧНОГО ПОЛЯ

Общие сведения.

Существует большое число многоступенчатых ЭМУ, как универсальных, так и с ограниченными областями применения. Достаточно перечислить некоторые названия различных типов ЭМУ: автодин, амплидин, магнавольт, магникон, рапидин, регулекс, рототрол.

ЭМУ поперечного поля (амплидин) - двухступенчатый одноякорный усилитель. Для возбуждения второй ступени используется поток поперечной реакции якоря (отсюда и его название).

ЭМУ поперечного поля представляет собой генератор постоянного тока специальной конструкции. Рассмотрим принцип его действия.

При подаче питания в отмотку возбуждения ОУ (рис. 3.1), которая у ЭМУ называется обмоткой управления, появляется намагничивающий ток I_У, а следовательно, и намагничивающая сила (н. с.) F. Эта намагничивающая сила создает магнитный поток Ф.

В обмотке якоря при вращении в этом потоке, как и у всякой машины постоянного тока, наводится ЭДС Е1, максимальное значение которой получается между щетками 1 и 3, установленными на нейтрали машины.

Щетки 1 и 3 у нормальных двухполюсных машин постоянного тока служат для питания нагрузки. У ЭМУ с поперечным полем они замкнуты накоротко, благодаря этому по якорю машины протекает ток короткого замыкания I1, который при малом сопротивлении цепи якоря достигает большой величины, при этом н.с. обмотки управления F незначительна. Ток I1, проходя по обмотке якоря, создает н.с. поперечной реакции якоря и поперечный магнитный поток Ф1. Поперечный магнитный поток Ф1 в ЭМУ является рабочим потоком, который вызывает появление в обмотке якоря машины ЭДС Е2, максимальное значение которой получается между щетками 2 и 4, установленными в усилителях поперечного поля в плоскости, перпендикулярной плоскости щеток 1 и 3. Эта ЭДС является рабочей. Если к щеткам 2 и 4 усилителя подключить нагрузку, то ток, протекая по якорю машины, в свою очередь создаст н.с. реакции якоря F2. Эта намагничивающая сила вызовет появление магнитного потока Ф2 реакции якоря, направленного навстречу потоку Ф. Вследствие этого ЭДС, индуктируемая на рабочих щетках, будет близка к нулю, и машина в таком виде как усилитель работать не может.

Для возможности работы машины в качестве усилителя необходимо компенсировать н.с. реакции якоря от тока нагрузки. Для этого на полюсах машины размещается распределенная компенсационная обмотка К, которая включается последовательно и ее н.с. по величине и форме является зеркальным отображением н.с. реакции якоря F2.

В ЭМУ поперечного поля компенсационную обмотку выполняют несколько большей, чем это требуется для обеспечения полной компенсации реакции якоря от тока нагрузки. Это делается для того, чтобы при наладочных испытаниях машины можно было получить нужную степень компенсации путем изменения величины специального шунтирующего сопротивления R_ШК.

Рис. 3.1.

Недокомпенсация и перекомпенсация размагничивающего действия реакции якоря, даже в небольшой степени, значительно сказывается на характеристиках машины. При недокомпенсации реакции якоря, в случае увеличения нагрузки, напряжение усилителя падает. При полной компенсации напряжение усилителя изменяется мало, только за счет изменения падения напряжения в сопротивлении обмоток якоря. При незначительной перекомпенсации возможно самовозбуждение усилителя, т.е. произвольный рост напряжения при постоянстве тока в обмотке управления или даже при отсутствии последнего.

Для улучшения коммутации тока нагрузки под щетками 2 и 4 в зоне этих щеток предусматриваются дополнительные полюса ДП.

Из рассмотрения принципа действия ЭМУ следует, что машина этого типа представляет собой двухступенчатую машину постоянного тока. ЭМУ поперечного поля состоит как бы из двух двухполюсных машин постоянного тока. Первой ступенью или каскадом является обмотка управления и обмотка якоря, замкнутая накоротко щетками 1 и 3 поперечной оси. Вторая ступень – обмотка якоря со щетками 1 и 3, являющаяся обмоткой возбуждения для второй ступени, и обмотка якоря со щетками 2 и 4, в которой индуктируется рабочая ЭДС Е2.

ЭМУ характеризуется коэффициентом усиления по мощности, который рассчитывается по формуле К_УС = Р/Р_У, где Р - мощность на выходе ЭМУ, Р_У – мощность управления.

Результирующий коэффициент усиления ЭМУ, равный произведению коэффициентов 1-ой и 2-ой ступеней, достигает больших значений, равных 10000–20000.

ЭМУ обычно имеют не одну, а несколько обмоток управления, в соответствии с требованиями схем, в которых они применяются.

Амплидины нашли применение в качестве возбудителей – регуляторов синхронных машин, в схемах автоматического управления электроприводами. Отдельные образцы их изготавливаются на мощность до 100кВт.

Схема исследования ЭМУ.

В данной лабораторной работе исследуется электромашинный усилитель поперечного поля типа ЭМУ – 3А.

Схема, включающая в себя исследуемый ЭМУ, вспомогательные элементы и измерительные приборы, представлена на рис. 3.2.

Пуск приводного двигателя ЭМУ осуществляется переводом переключателя "А" в положение "вкл"

Обмотка управления получает питание с понижающего трансформатора Тр через выпрямитель В и реостаты R1 и R2.

Подача питания в обмотку управления осуществляется выключателем В_кл. Регулирование тока управления I_У в диапазоне 0-20 mA производится с помощью реостата R1.

О величине тока управления I₀ судим по миллиамперметру mA.

О величине ЭДС Е1, наводимой в поперечной оси между щетками 1 и 3 , судим по показаниям V1.

Величину тока I1 поперечной оси контролируем амперметром А1.

Величину рабочей ЭДС Е2 между щетками 2 и 4 и ток I₂ определяем по показаниям приборов V2 и А2.

Холостой ход второго каскада и подключение нагрузки обеспечивается выключателем В_КН. Регулирование тока нагрузки I₂ осуществляется реостатом R_Н