Практическое задание №7

Тема: «Изучение системы дистанционного управления исполнительными элементами автоматики».

Цель работы: изучить элементы, входящие в состав трансформаторной системы дистанционной передачи угла на сельсинах, и принцип действия системы.

Краткие теоретические сведения.

Синхронная связь – это электрическая связь, которая обеспечивает одновременное вращение или одновременный поворот двух или нескольких, механически не связанных, находящихся на расстоянии друг от друга осей механизмов.

Экспериментальная схема представлена в соответствии с рисунком 7.

Рисунок 7 - Экспериментальная схема

Переменный ток обмоток возбуждения СД создаёт пульсирующий магнитный поток возбуждения Ф_в, который индуцирует в обмотке синхронизации (ротора) электродвижущие силы E_А, E_В, E_С, они наводят токи в фазах системы i_А, i_В, i_С, которые создают магнитный поток Ф в СП. Значение ЭДС фаз зависит от пространственного расположения относительно обмотки возбуждения

где Е_max – максимальное ЭДС в обмотке ротора при соосном расположении с обмоткой возбуждения

где Ф_в – магнитный поток возбуждения статора;

W_ф – число витков обмотки фазы ротора;

k_ф – обмоточный коэффициент фазы ротора;

f_в – частота ЭДС статора;

α – угол поворота.

Если фазы обмоток синхронизации расположены в пространстве под углом 90⁰, то однофазная обмотка статора СП перпендикулярно суммарному магнитному потоку Ф и потокосцепление с этой обмоткой равно нулю, ЭДС в ней не наводится и U_вых=0. Положение роторов сельсинов называется согласованным.

Если ротор СД вывести из согласованного положения на некоторый угол α, изменяется взаимная индукция между одно- и трёхфазной обмотками СД, изменится амплитуда электродвижущих сил и амплитуды токов, что приводит к повороту потока Ф СП. Возникает потокосцепление с витками однофазной обмотки СТ, в ней наводится ЭДС, за счёт которой появляется выходное напряжение с частотой питающей сети и с амплитудой

где U_max – максимальная амплитуда выходного напряжения;

α – угол рассогласования.

Это напряжение подаётся на вход усилителя У, а затем на обмотку управления ОУ исполнительного двигателя ИД. Ротор двигателя начинает вращаться и через редуктор Р создаёт на валу рабочего механизма РМ вращающий момент, достаточный для поворота вала на угол α, одновременно поворачивая ротор СП до согласованного положения.

Исполнительным двигателем ИД является двухфазный асинхронный двигатель с амплитудным управлением. Управление выполняется изменяющимся значением (амплитудой) напряжения управления U_у. Сдвиг на 90⁰ напряжения возбуждения U_в относительно напряжение управления U_у осуществляется с помощью конденсатора С.

Задание.

Изучить элементы, входящие в состав трансформаторной системы дистанционной передачи угла на сельсинах, и принцип действия системы.

В выводе провести анализ проделанной работы.

Контрольные вопросы.

1. Что представляет собой сельсинный датчик?

2. Что измеряет сельсинный датчик?

3. Опишите принцип действия сельсинного датчика.

4. Какими достоинствами обладает сельсинный датчик?

5. Какими недостатками обладает сельсинный датчик?

6. Для чего применяются усилители в системах автоматики?

7. Основной параметр усилителей?

8. Как можно классифицировать усилители?

9. Исполнительный элемент – это…

10. Как можно классифицировать исполнительные элементы, применяемые в системах автоматики?

11. Основные требование, предъявляемые к исполнительным элементам система автоматики.

12. Особенности конструкции исполнительных асинхронных двигателей.

13. Способы управление исполнительными асинхронными двигателями.