Описание лабораторной установки
Конструктивно система автоматического регулирования частоты вращения (САРЧ) двигателя постоянного тока выполнена в виде пяти частей:
Объект регулирования - двигатель постоянного тока ДПТ с независимым возбуждением типа СЛ 569к с номинальной частотой вращения n ном = 850 об/мин, мощностью P = 36 вт, напряжением питания обмотки возбуждения постоянным током Uвоз = 110 v, I= 0.8 А.
Регулятор ,выполненный в виде отдельного выдвижного электронного блока и помещенный в пластмассовый корпус.
Нагрузочный генератор, сочлененный через муфту с ДПТ. В качестве генератора применен такой же ДПТ СЛ 569к.
Фотоэлектрический датчик частоты вращения ФДЧВ, состоящий из круглого алюминиевого диска с 60-ю равномерно расположенными по окружности прорезями. Диск жестко закреплен на валу двигателя. В нижней
части смонтирован фотоэлектрический датчик частоты вращения: с одной стороны диска установлена осветительная лампа, а с другой стороны – фотодиод, преобразующий импульсы света от проходящего через прорези света лампы в импульсы электрического тока.
Реостат, позволяющий электрически нагружать генератор от минимальной до максимально допустимой нагрузки. В зависимости от этой электрической нагрузки генератор создает на валу двигателя требуемый момент сопротивления.
Двигатель, генератор, оптическая часть ФДЧВ смонтированы на общем основании. С помощью кабелей и разъемов двигатель, генератор, фотодатчик соединяются с регулятором и реостатом.
Частота импульсов fдв. на выходе ФДЧВ пропорциональна частоте вращения двигателя и может быть вычислена по формуле:
fдв = nдв*Z/ 60 [Гц] (1)
где: nдв - частота вращения, об/мин;
Z = 60 - число прорезей в диске.
Регулятор собран на коробчатом прямоугольном металлическом шасси со съемной панелью управления, закрепленной винтами на передней стенке короба шасси. Сверху на шасси закреплен силовой трансформатор, питающий цепь обмотки возбуждения через первый выпрямитель и через второй выпрямитель - усилитель мощности формирователя управляющего напряжения якорной обмотки ДПТ. На боковой стенке шасси смонтирован блок питания электрической схемы регулятора со своим отдельным трансформатором. На верхней плоскости шасси смонтировано пять 31-ти контактных гнездовых разъемов предназначенных для установки печатных плат регулятора. Четыре из пяти разъема соединены между собой сквозным монтажом, так что электронные платы кроме платы УМ могут вставляться в указанные разъемы в произвольном порядке. Монтаж первого разъема выполнен индивидуально и предназначен для установки только платы УМ. Один из четырех однотипных разъемов предназначен для соединения панели управления с электронной схемой регулятора. На верхней плоскости шасси смонтированы ответные части двух круглых разъемов, с помощью которых цепи сетевого питания и питания якорной обмотки двигателя соединены с органами управления панели. Для соединения общей шины панели управления с корпусом шасси предусмотрено отдельное гнездо. На задней стенке шасси смонтированы три ответные части круглых разъемов: меньший по диаметру - для соединения ФДЧВ с регулятором, следующий по размеру
для задания частоты вращения ДПТ, нижний - для регулирования коэффициента усиления контура управления. Под указанными потенциометрами расположены 2 тумблера: левый - для включения в контур управления цифрового интегратора (ЦИ), правый - для включения аналогового интегратора (АнИ). У правого края передней панели смонтирован тум- для подключения сетевого питания, третий, самый большой - для соединения силовых цепей ДПТ с регулятором. Внутри коробки шасси смонтированы на разъемной плате 2 выпрямителя: один - для обмотки возбуждения и якорной цепи, второй - для питания низковольтных цепей УМ. Там же смонтированы конденсаторы фильтров выпрямителя.
На панели управления слева размещены: тумблер включения питания и лампочка-индикатор наличия напряжения питающей сети, внизу - держатель плавкой вставки предохранителя. Справа от тумблера включения сетевого напряжения смонтирован тумблер включения якорной цепи ДПТ. В верхней части панели смонтированы два потенциометра: верхний - блер включения дополнительной емкости АнИ. В правой части передней панели установлено 12 контрольных гнезд, которые с помощью проводов и вилки 31-ти контактного разъема соединены с электронной частью регулятора. Используя указанные гнезда, можно снимать осциллограммы сигналов в заданных точках схемы, статические характеристики регулирования, а также контролировать частоты fзад. и fдв.
Под всеми органами управления и контроля выполнены соответствующие надписи, которые поясняют назначение этих элементов.