Дослідження електромеханічних елементів автоматики

Мета роботи – вивчити пристрій і принцип дії трьох електромеханічних елементів автоматики: електромагнітного реле постійного струму, поляризованого реле та герконового реле; навчитися експериментально визначити їх енергетичні і часові параметри, освоїти засоби їх зміни.

10.1. Опис лабораторного стенду.

Принципова схема лабораторного стенду зображена на рис. 10.1. Стенд дозволяє проводити дослідження трьох типів реле, вибір яких проводиться перемикачем S2. так для дослідження енергетичних параметрів реле постійного струму КІ необхідно замкнути перемикач S2.1, а для дослідження його часових параметрів – перемикач S2.2. Вибір поляризованого реле К2 здійснюється замиканням перемикача S2.3, а вибір герконового реле К3 – замиканням перемикача S2.4.

Живлення обмоток реле може виконуватись або від регулюючого джерела постійної напруги G1, або від джерела регулюємих по амплітуді прямокутних однополярних імпульсів, що зібрані на основі віброперетворювача (ВП). В обох випадках регулювання проводиться змінним опором R1, а вибір необхідного живлення проводиться перемикачем S1.

Вольтметр V і міліамперметр А використовуються для вимірювання напруги живлення і струму обмотки реле при живленні від джерела його амплітуда і амплітуда струму обмотки реле вимірюється осцилографом, підключеним відповідно до гнізд 1-2 і 9-10 макета. В останньому випадку величина струму визначається падінням напруги на зразковому опорі R5 номіналом 20 Ом.

Всі досліджувані типи реле мають нормально розімкнуті контакти. Наприклад, реле постійного струму КІ має дві пари контактів: КІ.І і КІ.2. Замикання цих контактів контролюється або світодіодом VD2, або через гнізда 5-6 частотоміром-періодоміром . поляризоване реле К2 має контакти К2.І, замикання яких приводить до загорання світодіода VD3. Герконове реле К3 обладнане контактами К3.І, замикання

clip_image002

Рис. 10.1. Схема лабораторного стенда.

яких приводить до загорання світодіода VD4 при замкнутому перемикачі S5. розмикання перемикача S5необхідно тільки при дослідженні герконового генератора пилкоподібної напруги, зібраного на двох герконових реле К3 і К4.

Сигналізація момента замкнення контактів призначена для вимірювання струму роботи досліджуваних реле. Для цього на досліджуване реле необхідно подавати постійну напругу, збільшуючи її від нуля до значення, при якому спрацює реле. В цей момент по міліамперметру А необхідно визначити струм спрацювання данного реле.

Перемикачі S3 i S4 використовують для набору різноманітних схем підключення реле постійного КІ до джерела живлення, змінюючи часові параметри реле при його спрацюванні і відпусканні. В макеті передбачені такі схеми підключення реле постійного струму:

1. Обмотка реле безпосередньо підключається до джерела живлення. При цьому 3.1 замкнутий, інші перемикачі розімкнуті

2. Обмотка реле підключається до джерела через додатковий активний опір R2. При цьому S3.2. замкнутий, інші перемикачі розімкнені.

3. Обмотка реле, шунтована опором R4 і ємністю С4, підключається до джерела через додатковий активний опір R2. При цьому S 3.2 і S 4.3 замкнуті, інші перемикачі розімкнуті.

4. Обмотка реле підключається до джерела через додатковий активний опір R3, шунтований ємністю СІ. При цьому S3.3 замкнутий, інші перемикачі – розімкнуті.

5. Обмотка реле шунтована ємністю С2. При цьому S3.1 I S4.1 замкнуті, інші перемикачі розімкнуті.

6. Обмотка реле шунтована ємністю С3. При цьому S3.1 I S4.2 замкнуті, інші –розімкнуті.

7. Обмотка реле шунтована напівпровідниковим діодом VD1. при цьому S3.1 i S4.4 замкнуті, інші перемикачі розімкнуті.

8. Обмотка реле підключена до джерела через індуктивність L I. При цьому S3.4 замкнутий, а інші перемикачі розімкнуті. Вимірювання часових параметрів реле постійного струму виконується за допомогою частотоміра-періодоміра. Його входи В та Г підключаються відповідно до гнізд „3+4” та „5+6” стенду.

При вимірюванні часу спрацювання реле необхідно замкнути перемикач „Реле вкл.”. Виставити за домогою опору R1 струм, достатній для спрацювання реле. Розімкнути перемикач „Реле вкл.”. Натиснути кнопку „Сарос” частотоміра-періодоміра. Після цього подати живлення на реле (замкнути перемикач „Реле вкл. „). При цьому індикатор пристрою покаже час спрацювання у мілісекундах.

При вимірюванні часу відпускання реле необхідно замкнути перемикач „Реле вкл.”. Добитись спрацювання реле. Скинути попередені покази частотоміра-періодоміра (натиснути кнопку „Сарос”). Розімкнути перемикач „Реле вкл.” При цьому пристрій покаже час відпускання реле у мілісекундах.

10.2. Лабораторне завдання.

10.2.1. Теоретична частина.

1. Вивчити конструкцію і принцип дії електромагнітного реле постійного струму.

2. Що являють собою такі характеристики і параметри реле: тягова і механічна характеристики, струми спрацювання і відпускання, коефіцієнт поверенення, потужність спрацювання?

3. Що являють собою час спрацювання та відпускання? Як його можна змінити?

4. Вивчити конструкцію і принцип дії поляризованого реле, його переваги і недоліки.

5. Вивчити конструкцію і принцип дії герконового реле, його переваги і недоліки.

10.2.2. Експериментальна частина.

1. Виміряти струм спрацювання і струм відпускання реле постійного струму, підключеного до джерела живлення по схемі І. Розрахувати коефіцієнт повернення.

2. Виміряти струм спрацювання і відпускання поляризованого реле. Розрахувати коефіцієнт повертання.

3. Виміряти струм спрацювання і відпускання герконового реле. Розрахувати коефіцієнт повертання.

4. Знайти чутливість кожного типу реле за значенням струму спрацювання і опору обмотки (для реле постійного струму Rоб = 90 Ом, поляризоване реле Rоб = 120 Ом, герконове реле Rоб = 1800 Ом), Зрівняти одержані результати і зробити висновки.

5. Виміряти час спрацювання реле постійного струму для таких схем його підключення до джерела живлення : № 1,2,3,4,5,6 і 9. Перемикач S2.2, замкнутий. При оформленні звіту зобразити графічно досліджувані схеми і вказати одержані значення часу спрацювання. Для підвищення точності необхідно повторити вимірювання на кожній схемі не меньше трьох разів. За результат взяти середнє.

6. Виміряти час відпускання реле постійного струму для таких схем його підключення до джерела живлення: № 1,3,4,6,7, і 8. перемикач S2.2 замкнути.

7. Дослідити динаміку роботи поляризованого реле при імпульсному живленні. Для цього перемикач S1 поставити в верхнє положення та замкнути S2.3. Підключити осцилограф до гнізда 9-10 макета і спостерігати форму струму через обмотку реле. Зарисувати осцилограму і по ній визначити час початку руху і час руху якоря реле.

8. Дослідити роботу герконового генератора пилкоподібної напруги. Для цього підключити постійну напругу до герконових реле К3 і К4 (перемикач S1 в нижньому положенні). Опором R1 виставити достатнє для їх спрацювання значення даної напруги. Перемикач S5 розімкнений. Осцилограф підключити до гнізд 7-8 макета. Зарисувати форму вихідної напруги і виміряти її частоту.

Література: (4, с. 222-232; 6, с. 334-339; 352-359, 364-369,373-379; 7, с. 245-258, 264-272).

Оставьте комментарий к статье