Лабораторная  работа №3

Пояснения и указания к работе

Перед началом работы следует ознакомиться с конструкцией и паспортными данными сельсинов и изучить схему испытательного стенда (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Схема для исследования сельсинов 

При исследовании работы сельсинов в индикаторном режиме их обмотки возбуждения подключены к сети переменного тока на номинальное напряжение (переключатель П2 па рис. 3.1 в положении 1). Перед снятием кривой погреш­ностей ∆α=f(α_д) необходимо путем поворота корпуса при­емника установить стрелку приемника на нуль шкалы при нулевом положении датчика. Затем поворотом ротора дат­чика задаются углы α_д от 0 до 360° (через каждые 10°) и измеряются углы поворота ротора приемника α_п. Погреш­ность системы характеризуется разностью между показания­ми датчика приемника ∆α=α_д—α_п. Точность сельсинов определяется как среднее арифметическое значение макси­мальной положительной и максимальной отрицательной по­грешности. В зависимости от значения погрешности индика­торные сельсины-приемники разделяются на четыре класса точности: I класс имеет погрешность до 30'; II — от 30' до 45'; III — от 45' до 60'; IV — от 60' до 90'.

Удельным синхронизирующим моментом сельсина-приемника называется момент, приходящийся на 1° угла рассогла­сования. Для его измерения на валу ротора-приемника ук­реплен шкив радиусом 2,5 см. При помощи нити, накрученной на шкив, и подвешенного к ней груза ротор приемника выводится из согласованного положения. Стрелка приемни­ка показывает угол рассогласования. Произведение массы груза на радиус шкива определяет синхронизирующий момент. Удельный синхронизирующий момент находится делением рассчитанного момента на измеренный угол рассогла­сования.

Для определения времени успокоения сельсина-приемника сельсины устанавливаются в согласованное положение. Ротор датчика закрепляется. Напряжение питания выключается. Стрелка приемника устанавливается на угол 179°. Затем си­стему включают на номинальное напряжение и одновременно запускают секундомер. Время, в течение которого ротор приемника колеблется, приходя в согласованное положение, называется временем успокоения сельсина-приемника.

При определении критического угла рассогласования приемника с его вала снимается внешний механический демпфер. Ротор датчика закрепляется в нулевом положении. Поворотом стрелки приемника задается некоторый угол рассогласования (примерно 2°). Затем стрелку отпускают и ротор приемника, совершив несколько колебаний, приходит в сог­ласованное положение. Увеличивая угол рассогласования, находят такой режим, когда колебания ротора носят незатухающий характер. Минимальный угол рассогласования, при котором ротор приемника, будучи отпущен, не успокаи­вается, а начинает вращаться, называется критическим углом рассогласования. Останавливать вращающийся ротор следует путем выключения питания. Не допускается работа сельсина в режиме асинхронного вращения, т. к. это вызы­вает перегрев обмоток и износ подшипников. После проведе­ния опыта демпфер необходимо поставить на место.

Снятие зависимостей синхронизирующего момента, токов и мощностей от угла рассогласования начинают с нулевого (согласованного) положения сельсинов. Затем с помощью шкива и нити с грузом задается угол рассогласования от 0 до 180° через каждые 15—20°, и производится запись показаний приборов и значения момента. При определении максимального момента, имеющего место при угле рассогласо­вания α=90°, а также при снятии кривой момента после ее прохождения через максимум необходимо двумя пальцами руки ограничивать разбег стрелки. Рекомендуется при одном и том же грузе снимать показания в устойчивой зоне угловой характеристики 0≤α<90⁰ и неустойчивой зоне 90° < α≤180°, переводя стрелку пальцами руки в положение 180°—α_i, где α_i — показания стрелки в устойчивой зоне. Во избежание чрезмерного перегревания сельсинов все испытания следует проводить быстро, особенно при углах рас­согласования α>30°.

При исследовании работы сельсинов в трансформаторном режиме обмотка возбуждения приемника отключается от пи­тающей сети и подключается к осциллографу (переключатель П2 на рис. 3.1 в положении 2). В реальных схемах эта обмотка, являясь выходной обмоткой, подключена через усилитель мощности к обмотке управления исполнительного двигателя.

Для определения остаточного напряжения ротор приемника, при фиксированном нулевом положении ротора датчика, поворачивают до тех пор, пока осциллограф, подключенный к выходной обмотке, не покажет минимального напряжения. В этом положении ротора датчика с помощью вольтметра измеряется остаточное напряжение. Для определения ошибки асимметрии ротор датчика и ротор приемника со стрелкой устанавливают в нулевое положение и, поворачивая корпус приемника, фиксируют его в положении, при котором выходное напряжение минимально. Затем ротор приемника поворачивают на 180°. Если сельсин не имеет асимметрии, то в этом положении ротора выходное напряжение снова будет минимальным. При наличии асимметрии ротор приходится поворачивать на некоторый угол в ту или иную сторону от 180°, с тем, чтобы добиться минимального напряжения. Значение этого угла и является ошибкой асимметрии.

Для снятия кривой погрешностей сельсинов в трансформаторном режиме ротор датчика устанавливают на нуль шкалы, а ротор приемника фиксируют в положении, при ко­тором нулевому положению стрелки соответствует минималь­ное выходное напряжение. Такое положение сельсинов называется согласованным. Затем ротор датчика поворачивают на 20° и снова фиксируют. Пальцами руки стрелку прием­ника вращают вместе с ротором приемника в ту же сторону, что и ротор датчика, на угол, при котором на выходной обмотке наблюдается минимальное напряжение. Разница меж­ду 20° и данным углом дает погрешность сельсина-приемника. В общем случае погрешность сельсина-приемника ∆α=α_д—α_п. Повторяя описанную процедуру через каждые 20° в диапазоне от 0 до 360°, получают зависимость погрешности от угла поворота датчика. Для более точного определения погрешности минимум выходного напряжения следует фик­сировать при помощи осциллографа. Точность сельсина-приемника определяется полу суммой абсолютных значений максимальной положительной и максимальной отрицательной погрешностей. В зависимости от значения погрешности приемника трансформаторные сельсины делятся на семь классов точности: I — ±1'; II —±2'; III — ±3'; IV — ±5'; V — ±10'; VI — ±20'; VII — ±30'.

При определении зависимостей выходного напряжения, токов в линиях связи, мощности и тока, потребляемых обмоткой возбуждения датчика, от угла рассогласования ротора сельсинов устанавливают в нулевое положение и записы­вают первое показание приборов. Затем ротор датчика, при фиксированном нулевом положении ротора приемника, поворачивают на 10°, 20° и далее до 360° через каждые 10° и в каждом из этих положений записывают показания приборов. После окончания экспериментов необходимо определить удельное выходное напряжение, как частное от деления вы­ходного напряжения при угле рассогласования 10° на 10:

U_вых.уд = U_вых·10° /10.