Снятие характеристик холостого хода ЭМУ.

Процесс наведения ЭДС в ЭМУ поперечного поля исследуется снятием трех характеристик холостого хода:

1. Характеристики холостого хода первого каскада

E1 = f(I₀), при I1 == 0 и n = const

2. Характеристики холостого хода второго каскада

Е2 = f(I1), при I2 = 0 и n = const

3. Результирующей характеристики холостого хода

Е2 = f(I₀), при I2 = 0 и n = const

где n - число оборотов.

Рис. 3.2.

Характеристика холостого хода первого каскада снимается следующим образом:

С помощью переключателя "А" осуществляем пуск приводного двигателя. Режим холостого хода первого каскада будет обеспечен размыканием цепи амперметра А1 с помощью выключателя Р. Подав питание на обмотку ОУ, изменяем с помощью реостата R1 ток управления I₀ в диапазоне 0-20 mA. Величину тока I₀ и ЭДС поперечной оси AI контролируем по приборам mА и V1.

Таким образом, снимаем восходящую ветвь характеристики, изменяя ток I₀ только в сторону увеличения. Затем снимаем нисходящую ветвь, изменяя ток I₀ в сторону уменьшения от 20 до 0 mА.

Показания приборов заносим в таблицу 3.1, по которой строим график E1=f(I_У).

Таблица 3.1

Характеристику холостого хода второго каскада и результирующую характеристики снимаем одновременно.

Условие холостого хода второго каскада будет соблюдено в случае, размыкания цепи нагрузки с помощью выключателя Вкн, в чем надо убедиться перед снятием характеристик.

Переключателем Р замыкаем обмотку 0102 поперечной оси на амперметр А1, по показаниям которого будем судить о величине тока I₁. Значение тока I₁ будем задавать регулированием тока в обмотке управления I_У в диапазоне 0-20 mA, одновременно следя за изменением обеих величин. Кроме того контролируем изменение величины рабочей ЭДС Е2 по показаниям вольтметра V2.

Таким образом снимаем восходящие и нисходящие ветви обеих характеристик. Необходимо помнить, что при снятии восходящих ветвей характеристик, изменения тока Iy необходимо вести только в сторону увеличения, иначе в показания вносится погрешность нисходящей ветви, и наоборот. Показания прибора А1 увеличить в 3 раза, V2 - в 2 раза.

Показания приборов заносим в таблицу 3.2, по этим данным строим графики зависимостей Е2 = f(I₁), E2 - f(I_У).

Таблица 3.2

Снятие внешних характеристик ЭМУ.

Внешние характеристики ЭМУ поперечного поля представляют собой зависимости

I₁ = f(I₂) и U₂ = f(I₂) при I_У = const и n = const.

Снимаются внешние характеристики следующим образом.

С помощью реостата R1 задаем значение тока I_У = 20 mA, не изменяя этого значения на протяжении всего опыта. Тем самым будет соблюдено условие снятия внешних характеристик ЭМУ I_У = const.

Обмотка 0102 поперечной оси замыкается с помощью переключателя Р на амперметр А1, что дает возможность контролировать величину тока I₁.

Данное состояние схемы является исходным для снятия внешних характеристик. Ориентируясь на показания приборов А2, Al, V2, снимаем первую точку характеристик.

Далее, переводом переключателя Вкн в положение "вкл", подключаем к ЭМУ нагрузку. Затем, увеличивая ток нагрузки I₂ до 2А, с помощью реостата R_Н, одновременно следим за изменением интересующих нас величин I₁ и U₂.

Показания приборов заносим в таблицу 3.3, по которым строим зависимости I_l=f(I₂) и U₂=f(I₂).

Таблица 3.3

По окончании опыта схему приводим в исходное состояние и отключаем приводной двигатель ЭМУ.

Контрольные вопросы.

1. Чем обеспечивается постоянство К_У в ЭМУ?

2. Роль компенсирующей обмотки?

3. Назначение обмотки ДО?

 ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4

ИССЛЕДОВАНИЕ СИНУСНО - КОСИНУСНОГО ПОВОРОТНОГО ТРАНСФОРМАТОРА.

Общие сведения.

Поворотный трансформатор (ПТ) представляет собой индукционную машину переменного тока.

На роторе и статоре ПТ размещено по одной или по две распределенной обмотке. Если к обмотке статора подведено переменное напряжение, то при повороте ротора изменяется коэффициент взаимоиндукции между обмотками статора и ротора, вследствие чего величина ЭДС, наводимой в обмотке ротора будет изменяться по закону синуса, косинуса или по линейному закону. Это достигается за счет соответствующего выбора схемы и типа обмоток, числа пазов ротора и статора, постоянства воздушного зазора, выбора соответствующих магнитных материалов.

ПТ нашли применение в счетно-решающих устройствах, следящих системах, радиотехнических системах.

В зависимости от закона изменения величины ЭДС на обмотках ротора при повороте его на определенный угол, ПТ подразделяются на синусные, синусно-косинусные и линейные.

Синусный ПТ.

Принципиальная схема синусного ПТ представлена на рис. 4.1. К обмотке W1, распределенной на статоре, подводится переменное напряжение U₁ постоянной частоты и амплитуды. В этом случае при повороте ротора на некоторый угол относительно исходного положения, при котором оси обмоток W1 и W2 взаимно перпендикулярны, величина ЭДС Е₂ в разомкнутой обмотке ротора будет изменяться пропорционально синусу угла его поворота

Е₂ = Е_2max∙sina,

где Е_2max - максимальное значение ЭДС ротора, полученное при a = 90°

Подключение к обмотке ротора нагрузки обусловит протекание по ней тока I₂. Этот ток создает МДС F₂, которую можно разложить на продольную F_2d и поперечную F_2q составляющие. МДС F_2d, направленная против основной МДС F₁ статора, будет скомпенсирована соответствующим увеличением тока статора I₁, а МДС F_2q внесет искажения в синусоидальную зависимость ЭДС Е₂ от угла поворота ротора.

Для устранения этих искажений в пазы статора перпендикулярно обмотке W₁ укладывается дополнительная обмотка W_q, которая обычно замыкается накоротко. МДС этой обмотки действует встречно МДС F_2q и компенсирует ее. Эта дополнительная обмотка называется компенсационной или квадратурной, а такой способ устранения погрешности в ПТ - первичнымсимметрированием.

Синусно-косинусный ПТ.

В отличие от синусного, синусно-косинусный ПТ (рис. 4.2) имеет две взаимно перпендикулярные обмотки на роторе W₂ и W₄. В зависимости от угла поворота ротора в этих обмотках будут устанавливаться значения ЭДС:

E₂ = Е_2max∙sina, E₄ = Е_4max∙cosa.

Таким образом, при холостом ходе ПТ позволяет получить две ЭДС, зависящие, соответственно, от синуса и косинуса угла поворота ротора.

В случае подключения нагрузки, при протекании тока каждая из вторичных обмоток будет создавать МДС. Продольные составляющие этих МДС F_2d и F_4d будут скомпенсированы увеличением тока в обмотке статора I₁, а поперечные составляющие F_2q и F_4q, направленные друг против друга, при равенстве нагрузок взаимно компенсируются. Такая компенсация называется вторичнымсимметрированием.

Минимальные погрешности получаются при одновременном симметрировании как с первичной, так и со вторичной стороны.