Дослідження поворотного трансформатора

Мета роботи — практично освоїти збирання і експериментальне до­слідження різних схем підключення поворотних трансформаторів і отрима­ти підтвердження теоретичним знанням, що одержані на лекціях, по впли­ву окремих параметрів схеми на якість відтворення функцій.

Опис лабораторного стенду

Основними елементами стенду є два поворотних трансфор­матори: лінійний поворотний трансформатор типу 4ВТМ-Б-5Є і сінусно-косінусний поворотний трансформатор типу ІОВТМ-Б-5б. Ці трансформа­тори в залежності від положення перемикачів, розміщених у лівій час­тині стенду, можуть бути підключені в сінусно-косінусну /рис. 17.1/ або в лінійну /рис. 17.2/ схему. При цьому у відповідній схемі на ви­ході відтворюється і відповідна функція напруги від кута повороту ротора трансформатора.

Вимірювання напруги на виходах схем здійснюється цифровим вольт­метром Б7-20, котрий підключається до вихідних гнізд відповідних об­моток /позначені на макеті як Р1+Р4, а також С3/. Границя вольтмет­ра повинна дорівнювати 100 В змінної напруги.

В лівій частині стенду розміщені комутаційні перемикачі:

S1 — вмикання живлення лінійного /положення І/ або сінусно-косінусного /положення 2/ трансформатора ;

S2 — перемикач вибора схеми /сінусно-косінусна схема — положення І, лінійна — положення 2/;

S3- вмикання первинного симетрування ;

S4- вмикання навантаження в косінусну обмотку трансформатора;

S5 — вмикання

clip_image002

навантаження до сінусної обмотки трансформатора. Потенціометр R3 призначений для по­рушення стану вторинного симетрування в сінусно-косінусній схемі

Рис. 17.1. Схема сінусно-косінусного поворотного трансформатора.

clip_image005

/опір R3 дорівнює нулю в крайньому лівому положенні ручки/.

Обертання роторів досліджуємих поворотних трансформаторів здійснюється через відлікові лімби, що розміщені в правій частині стенду. Відлік кута повороту ротора проводиться відносно початкової мітки /стрілка/.

Програма та методика виконання роботи

І. Познайомитись з теоретичними відомостями і принципом дії поворотних трансформаторів. Вивчити конструкцію і паспортні дані досліджуємих поворотних трансформаторів.

2. Дослідити сінусно-косінусний поворотний трансформатор.

Для цього встановити перемикачі в такі положення:SIположення 2; S2 — положення І; S3, S4, S5вимкнені /нижнє положення/. Підключити до гнізд РІ і Р2 вхід цифрового вольтметра. Ввімкнути живлення схеми /тумблер "Мережа"/.

Виставити початок відліку на лімбі. При цьому напруга виходу мінімальна. Зняти і побудувати залежність вихідної напруги від кута повороту ротора в проміжку 0÷360° /через кожні 10°/. Для врахування зміни фази напруги необхідно при побудові для кутів від 180° до 360° брати напругу з від’ємним знаком.

Ввімкнути первинне симетрування /S 3/. Повторити попередній дослід.

Не вимикаючи S 3,ввімкнути вторично симетрування /перемикачі S4 і S5/. Повторити попередні досліди.

В результаті проведених досліджень одержимо сімейство кривих, відповідне відтворенню сінусної залежності.

Для дослідження відтворення косінусної залежності необхідно цифровий вольтметр підключити до гнізд P3÷P4 і повторити всі попе­редні виміри.

3. Дослідити лінійний поворотний трансформатор.

Для цього перемикачі виставити в такі положення: S1 — в положення І ; S2 — в положення 2 ; S3 — замкнути, S4 і S5 — розімкнути. Цифровий вольтметр підключити до гнізд СЗ і РІ лінійної схеми.

Виставити початок відліку лінійного трансформатора. Зняти ви­хідну залежність напруги від кута повороту в діапазоні ±130° з

дискретністю 10°. Побудувати зняту залежність і визначити коефіцієнт нелінійності в діапазоні ±60°.

Контрольні запитання .

1. Які різновидності поворотних трансформаторів ви знаєте?

2. В чому сутність первинного і вторинного симетрування?

3. Опишіть конструкцію і принцип дії сінусно-косінусного пово­ротного трансформатора.

4. Намалюйте схему з’єднань лінійних поворотних трансформато­рів з первинним і вторинним симетруванням.

5. Запишіть аналітичну залежність вихідної напруги від кута повороту для лінійного трансформатора, покажіть графічну залежність.

Література

1. Волков Н.И., Миловзоров В.П. Электромашинные устройства ав­томатики: Учеб. для вузов. — М.: Высш. шк.., І986.

2. Кацман М.М., Юферов Ф.М. Электрические машины автоматических систем. — М.: Высш.шк., 1979.

3. Арменский Е.В., Фалк Г.Б. Электрические микромашины. -М; Высш.шк., 198.

Лабораторна робота №18

ДОСЛІДЖЕННЯ СИНХРОННОЇ ПЕРЕДАЧІ З СЕЛЬСИНАМИ

Мета роботи — познайомитись зі схемами з’єднання однофазних і диференціальних сельсинів для створення індикаторної і трансформаторної синхронних передач ; придбати практичні навики експериментального визначення їх точності і основних параметрів.

Опис лабораторного стенда

Електрична принципіальна схема стенда на рис. 18.1.

На лицьову панель стенда виведені: тумблер S1 "Мережа", запо­біжник FU , сигнальна лампочка FS "Мережа", перемикач вибору схеми S2, амперметри РАI ÷ PA4, вольтметр PV1. В правому верхньому кутку стенда розміщені гнізда 1-2 для підключення зовнішнього вольтметра PV2 . В нижній частині лицьової панелі розміщені відлікові кругові лімби, зв’язані з осями роторів сельсинів: давача /СД/, приймача /СП/ і диферинціального /ДС/.

Для вибора схеми синхронної передачі з індикаторним режимом роботи сельсинів необхідно перемикач S2 поставити в положення 1. Для переводу сельсинів в трансформаторний режим роботи перемикач S2 потрібно поставити в положення 2. Індикаторна синхронна передача з диферинціальним сельсином досліджується в положенні 3 перемикача S2.

Як зовнішній вольтметр краще застосовувати цифрові пристрої, наприклад, В7-20, Щ4313 і т.д.

clip_image006clip_image008

Програма і методика виконання роботи.

1.Дослідити індикаторний режим роботи сельсинів.

1.1. Зняти і побудувати криву помилок. Для цього поставити перемикач S2 в положення 1. Включити живлення стенду. Встановити відлікові лімби сельсина – давача і сельсина – приймача в узгоджене положення, яке ивідповідає нульовим відміткам шкал. Повільно повертаючи ротор сельсина – давача в діапазоні 0 –3600 через 200 знімати покази відлікового лімба сельсина – приймача. Криву помилок знімати при повороті ротора в ліву і праву сторону від нульового положення. Дані занести в таблицю1. Помилка передачі кута в кожній точці визначається як різниця показів відлікових лімбів сельсина- давача і сельсина – приймача.

Таблиця 1.

Лівий напрямок
Правий напрямок

Кут повороту

CD, ά д

Кут повороту

СП, ά п

Помилка

Δά п

Кут повороту,

СП, ά п

Помилка

Δά п

00

200

400

. . . .

3600

По результатах вимырювань побудувати криву помилок.

1.2. Визначити точність індикаторної передачі.

Точність досліджуємої передачі визначається як півсума абсолютних значень максимальних помилок для лівого та правого напрямків обертання давача.

1.3. Виміряти час заспокоєння сельсина – приймача.

Встановити ротори сельсинів в узгоджене положення. Зафіксувати ротор сельсина – давача. Відключити живлення стенду. Відхилити ротор сельсина – приймача на 5-70 від узгодженого положення. Подати напругу живлення на стенд і одночасно засікти по секундоміру або секундній стрілці ручного годинника час, за який ротор сельсина приймача зупиниться в узгодженому положенні.

Дослід повторити декілька разів, змінюючи при цьому напрямок відхилення сельсина – приймача. Кінцевий результат визначити як середнє арифметичне окремо одержаних значень.

2. Дослідити трансформаторний режим роботи сельсинів

2.1. Визначити залишкову напругу

Для цього перемикач S2 перевести в положення 2. Узгодити ротори сельсинів. До гнізд 1-2 підключити зовнішній вольтметр PV2. Зафіксувати ротор сельсина – давача. Повертаючи ротор сельсина – приймача, добитися мінімального показу вольтметра PV2. Записати це значення. Дослід повторити 2-4 рази. Залишкову напругу визначити як середнє арифметичне окремих значень.

2.2. Визначити помилки асиметрії.

Для цього узгодити ротори сельсинів /показ вольтметра PV2 – /мінімальний/. Зафіксувати ротор сельсина – давача. Провернути вручну ротор сельсина – приймача точно на 1800. Записати покази PV2. Для досягнення мінімальних показань вольтметра PV2, повернути ротор сельсина – приймача на потрібний кут α а . Цей кут і буде помилкою асиметрії.

2.3. Визначити крутизну сельсина – приймача в режимі холостого ходу.

Узгодити сельсини. Зафіксувати ротор сельсина – давача. Повільно повертаючи ротор сельсина – приймача в діапазоні 0 – 900, через кожні 100 вимірювати вихідну напругу U2.

Результати занести до таблиці 2.

Таблиця 2.

Кут неузгодженності, α, град

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

Вихідна напруга U2, B

                   

Побудувати вихідну характеристику U2 = f (α). Крутизна Sс /В/град/ визначається в початковій точці /α < 50 / і характеризує кут нахилу вихідної характеристики:

Sс = (ΔU2 / Δα ) α < 5.

3. Дослідити індикаторну передачу з диферинціальним сельсином .

Визначити точність передачі.

Перемикач S2 поставити в положення 3. Узгодити сельсини

сд = αсп = α дс = 00/. Зафіксувати ротор сельсина – приймача. Повертаючи ротор сельсина – давача в проміжку 0 – 3600 аналогічно п.1.1, зняти і побудувати криву помилок диферинціального сельсина.

Контрольні питання

1. Які ви знаєте різновидності сельсинів і систем синхронної передачі ?

2. Опишіть конструкцію контактних і безконтактних сельсинів.

3. Індикаторний режим роботи: схема з’єднання, основні залежності.

4. Трансформаторний режим роботи: схема з’єднання, основні залежності.

5. Трансформаторний режим роботи: основні параметри і джерела похибок передачі.

6. Схема і принцип дії індикаторної передачі з диферинціальним сельсином.

Література

1. Арменский Е.В., Фалк Г.Б. Электрические микромашины: Учебное пособие для электротехн.спец.вузов.-М.:Высш.шк., 1985.

2. Волков Н.И., Миловзоров В.П. Электромашинные устройства автоматики.- М.:Высш.шк., 1986.

3. Свечарнин Д.В. Дистанционные передачи. – М., Л.: Энергия, 1986.

Оставьте комментарий к статье