Методические указания по подготовке к выполнению и выполнению лабораторной работы Описание лабораторного стенда (стр. 12 из 20)
Широтно-импульсный режим управления током в обмотке управления генератора создается путем алгебраического суммирования на базовых цепях составного транзистора двух электрических сигналов. Первый из них (отпирающий
) создается сетью постоянного тока. Вторым сигналом (запирающим 
) является выходной сигнал магнитного усилителя с самонасыщением. Контур тока, созданный выходным напряжением магнитного усилителя показан на рисунке 3.23 стрелками для положительной полуволны переменного напряжения источника питания секций рабочей обмотки магнитного усилителя. Очевидно, при наличии двух, противоположных по полярности, сигналов на базовых переходах составного транзистора его состояние (открытое или закрытое) будет определяться соотношением амплитуд этих сигналов. Если амплитуда выходного сигнала магнитного усилителя меньше величины напряжения смещения, созданного на базовых переходах составного транзистора напряжением сети, то транзистор буде все время находиться в открытом состоянии. Следовательно, амплитуда выходного сигнала магнитного усилителя должна быть, во-первых – больше напряжения смещения, во-вторых – быть достаточной для обеспечения требуемой кратности изменения тока в обмотке управления генератора (диаграммы на рисунке 3.23).Как установлено (лабораторная работа 2), при нулевом токе в обмотке управления магнитного усилителя с самонасыщением его ферромагнитные сердечники будут насыщенными, а индуктивные сопротивления секций рабочей обмотки – пренебрежимо малыми. В этом режиме к обмотке управления генератора будет приложено средневыпрямленное, двухполупериодное напряжение источника питания магнитного усилителя (на рисунке 3.23 – линейное напряжение генератора). При выполнении условия
, угол 
соответствует интервалу открытого состояния составного транзистора. Из диаграмм, представленных на рисунке 3.23, следует, что при изменении угла 
(угла насыщения ферромагнитных сердечников магнитного усилителя) в интервалах ( 
) и ( 
) напряжение, приложенное к обмотке управления генератора будет оставаться постоянным. На первом из указанных интервалов величина напряжению будет иметь минимальное значение, на втором – максимальное (равное напряжению сети постоянного тока). Управление величиной напряжения, приложенного к обмотке управления генератора (ОУГ) возможно только в интервале изменения угла насыщения 
, равном 
.Соответствие между текущим значением напряжения генератора и величиной угла
(углом насыщения ферромагнитных сердечников магнитного усилителя) в регуляторе напряжения достигается путем согласования параметров измерительного органа с величиной тока в обмотке управления магнитного усилителя. Измерительный орган регулятора напряжения выполнен в виде мостовой схемы, плечам которой являются резисторы 
и стабилитрон 
. Для управления режимом работы магнитного усилителя используется область отрицательных значений выходного сигнала измерительного органа.На рисунке 3.24 показана логика взаимодействия основных функциональных звеньев регулятора напряжения.
Рисунок 3.24. Схема функционального взаимодействия звеньев регулятора
Исследуемый в лабораторной работе регулятор напряжения относится к типу статических регуляторов, поэтому его настройка может быть произведена на любую, но единственную режимную точку работы генератора. На рисунке3.24 точкой настройки регулятора показан режим холостого хода генератора. В точке настойки (на всех графиках – точка «а») напряжение генератора равно номинальному значению, величина тока в обмотке подмагничивания спинки якоря будет максимальной и равной расчетному (экспериментальному) значению по регулировочной характеристике генератора. Вид расчетной (экспериментальной) регулировочной характеристики генератора показан линией «а, а» в координатах (
). Внешняя характеристика генератора и его регулировочная характеристика (линии «а, b, с» на рисунке 2.24) при работе генератора в комплекте с регулятором напряжения отличаются от расчетных характеристик. Это различие характеристик является принципиальным и связано с законом изменения выходной характеристики измерительного органа регулятора напряжения.Рабочее задание
Э3.1. Снять внешние характеристики генератора при двух режимах настройки номинального напряжения – по режиму холостого хода генератора и по режиму его номинальной нагрузки.
Э3.2. Снять характеристику
измерительного органа регулятора напряжения.Э3.3. Снять характеристику
модулятора ширины импульсов.Э3.4. Снять характеристику
транзисторного усилителя.Э3.5. Снять внешнюю характеристику источнику
источника переменного тока в замкнутой системе регулирования напряжения.Описание лабораторной установки
Структура и функциональная схема взаимодействия силовых агрегатов и регулировочной аппаратуры лабораторной установки представлены на рисунке 3.25.
Рисунок 3.00. Схема лабораторной установки
Примечание: на фрагменте схемы стенда приняты те же обозначения, что и на лабораторном стенде.
Силовые агрегаты лабораторного стенда: привод - электродвигатель постоянного тока смешанного возбуждения и трехфазный генератор переменного тока соединены жестким валом, что позволяет однозначно связать частоту вращения вала привода и частоту переменного тока генератора. Переменная симметричная нагрузка генератора представлена четырьмя группами резисторов, каждая из которых может подключаться к шинам генератора собственным тумблером. Источником первичной энергии для силовых агрегатов стенда является сеть постоянного тока (сетевой выпрямитель ВУ-42/70Б), показанная на схеме в виде источника G.
Требуемый по экспериментам режим работы привода воспроизводится в лабораторной работе с помощью регулятора частоты (лабораторная работа 2).