Московский государственный университет печати

С.П. Вартанян


         

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА

Лабораторно-практические работы


С.П. Вартанян
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРОНИКА
Начало
Печатный оригинал
Об электронном издании
Оглавление
1.

Работа 1. Цепь постоянного тока

1.1.

Описание объекта исследований

1.2.

Цель работы

1.3.

Исходные данные

1.4.

Задание

1.5.

Расчетная часть

1.6.

Экспериментальная часть

1.7.

Краткие методические указания

1.8.

Литература

2.

Работа 2. Источник питания

2.1.

Описание объекта исследований

2.2.

Цель работы

2.3.

Задание

2.4.

Экспериментальная часть

2.5.

Краткие методические указания

2.6.

Литература

3.

Работа 3. Фазосдвигающий мост в схеме управления тиристорным преобразователем

3.1.

Описание объекта исследований

3.2.

Цель работы

3.3.

Исходные данные

3.4.

Задание

3.5.

Краткие методические указания

3.6.

Подготовка к защите работы

3.7.

Литература

4.

Работа 4. Релейно-контакторная схема управления асинхронным двигателем

4.1.

Описание обьекта исследований

4.2.

Цель работы

4.3.

Исходные данные

4.4.

Задание

4.5.

Краткие методические указания

4.6.

Подготовка к защите работы

4.7.

Литература

5.

Работа 5. Однокаскадный усилитель на биполярном транзисторе

5.1.

Описание объекта исследований

5.2.

Цель работы

5.3.

Исходные данные

5.4.

Задание

5.5.

Краткие методические указания

5.6.

Подготовка к защите работы

5.7.

Литература

6.

Работа 6. Схемы на операционных усилителях для коррекции апертурных искажений

6.1.

Описание объекта исследований

6.2.

Цель работы

6.3.

Исходные данные

6.4.

Задание

6.5.

Краткие методические указания

6.6.

Подготовка к защите работы

6.7.

Литература

7.

Работа 7. Логические элементы в схемах управления печатных машин

7.1.

Описание объекта исследований

7.2.

Цель работы

7.3.

Исходные данные

7.4.

Задание

7.5.

Краткие методические указания

7.6.

Подготовка к защите работы

7.7.

Литература

8.

Работа 8. Схема управления электроприводом рулонной печатной машины

8.1.

Описание объекта исследований

8.2.

Цель работы

8.3.

Исходные данные

8.4.

Задание

8.5.

Краткие методические указания

8.6.

Подготовка к защите работы

8.7.

Литература

Указатели
19   указатель иллюстраций
Рис.3.1. Схема электропривода ЭП-2 Рис. 3.3. Временные диаграммы напряжений Рис.3.1. Схема электропривода ЭП-2 Рис. 3.2. Векторные диаграммы фазосдвигающего моста Рис.3.4. Зависимость площади под синусоидой от фазового угла

Представленная на рисунке 3.1 Рис.3.1. Схема электропривода ЭП-2 система управления тиристорным преобразователем может быть использована на различных видах полиграфического оборудования с маломощными (менее киловатта) силовыми установками вроде электронагревателей (ТЭНов трубчатых электронагревателей), электродвигателей и т.п. Силовая часть системы выполнена в виде тиристорного преобразователя на оптронных тиристорах, управляемых по однофазной несимметричной схеме. К выходным клеммам (+/-) преобразователя в лабораторной установке могут быть подключены либо реостаты (имитирующие ТЭНы), с общим сопротивлением 60 ом, либо обмотки якоря двигателя постоянного тока М. Для питания обмотки возбуждения двигателя используется диодный мост V5.

В системе применена схема «горизонтального» фазного управления, при котором напряжения, подаваемые на излучающие диоды оптронных тиристоров, имеют форму, близкую к синусоидальной и сдвигаются по фазе [на графиках Uт(t) - по горизонтали, откуда и название] относительно исходного (сетевого) напряжения Uc, подаваемого на собственно тиристоры (см.рис.3.3 Рис. 3.3. Временные диаграммы напряжений).

Эти напряжения создаются фазосдвигающим мостом, плечами которого являются одинаковые резисторы R61, R62, потенциометр Rу2 и конденсатор С26 (см.рис.3.1 Рис.3.1. Схема электропривода ЭП-2). К одной диагонали моста (к точкам 1,2) подводится питание через резистор R60, снижающий сетевое напряжение до требуемого уровня. Напряжение Uт, снимаемое с другой диагонали моста (точки 3,4), изменяет свою фазу относительно напряжения сети при изменении сопротивления потенциометра Rу2. В идеальном случае, вектор этого напряжения может поворачиваться на 180 градусов относительно вектора напряжения сети, оставаясь неизменным по длине (см. векторные диаграммы на рис.3.2 Рис. 3.2. Векторные диаграммы фазосдвигающего моста).

При Rу2 = 0 вектор выходного напряжения моста (между точками 3 и 4) совпадает по фазе с вектором напряжения сети. Поэтому выходное напряжение тиристорного преобразователя Uн максимально. Один полупериод ток управления проходит через R63, V3, V37, а другой полупериод - через R64, V1, V36.

При увеличении Rу2 вектор выходного напряжения фазосдвигающего моста начинает отставать по фазе от напряжения сети, вследствие того, что векторы напряжений, падающих на конденсаторе и на сопротивлении Rу2 перпендикулярны друг другу, возрастание падения напряжения на Rу2 приводит к угловому смещению вершины 4 относительно направления векторов 1-3-2. В результате, угол отпирания тиристоров увеличивается и среднеквадратичное (действующее) выходное напряжение Uнд преобразователя снижается (см.рис.3.4 Рис.3.4. Зависимость площади под синусоидой от фазового угла).

Целью работы является определение параметров системы управления тиристорным преобразователем и характеристик нагрузки в зависимости от задающих воздействий.

Исходное состояние системы:

    - к выходным клеммам преобразователя подключены два последовательно соединенных реостата с общим сопротивлением 60 ом и вольтметр с диапазоном измерений 0-300В;

    - сопротивление Rу2 = 0;

    - к клеммам 2-3 и 3-4 фазосдвигающего моста подключен двухлучевой осциллограф для наблюдения смещения по фазе выходного напряжения моста относительно фазы сетевого напряжения.

    1. Определить зависимость разности фаз между векторами сетевого и выходного напряжения фазосдвигающего моста от величины сопротивления Rу2.

    2. Построить передаточную характеристику тиристорного преобразователя.

    3. Построить выходную характеристику нагревательного элемента.

    4. Построить регулировочную характеристику электродвигателя.

Зависимость разности фаз между сетевым и выходным напряжением фазосдвигающего моста от величины сопротивления Rу2 определяется по трем-четырем экспериментальным точкам при фиксированных положениях рукоятки движка потенциометра Rу2 (два из них - крайние, min и max). Сдвиг фаз снимается с экрана двухлучевого осциллографа, один из лучей которого отражает изменение напряжения на клеммах 3-2, а другой - на клеммах 3-4 фазосдвигающего моста.

Передаточная характеристика тиристорного преобразователя строится по тем же точкам, что и предыдущая зависимость, только выходным параметром характеристики (функцией угла) является выходное напряжение на клеммах +/- тиристорного преобразователя.

Расчет выходной характеристики нагревательного элемента Q=f(U) осуществляется согласно закону Джоуля-Ленца. Величина выделяемого тепла на реостате сопротивлением 60 ом определяется в джоулях (1 дж=1Вт.с).

Зависимость частоты вращения (n [об/мин]) от действующего напряжения на якоре (Uя [B]) называется регулировочной характеристикой электродвигателя. Частота вращения якоря определяется с помощью тахогенератора, ось которого механически соединена с валом двигателя. Напряжение на выходных клеммах тахогенератора линейно зависит от частоты его вращения и находится (из условия, что при 1000 об/мин тахогенератор вырабатывает 62,5 В) по формуле n = 1000 Uтг/62,5.

К защите необходимо:

    - представить отчет с требуемыми по заданию экспериментальными данными, расчетами и характеристиками;

    - изучить схему системы и принцип управления тиристорами;

    - знать правила представления параметров однофазного синусоидального переменного тока векторными диаграммами; знать назначение, принцип действия и схематическое обозначение полупроводниковых диодов, оптронных тиристоров, электрических машин постоянного тока;

    - подготовиться к вопросам преподавателя по указанным темам.

    1. Касаткин А. С., Немцов М. В., Электротехника. Учебник для вузов. - М.: Высшая школа, 1999. - 542 с.: ил.

    2. Электрооборудование полиграфических машин. Лабораторные работы. Составитель: Артыков Э. С. - М.: МГАП, 2001. - 114 с.:ил.

    3. Алиев И. И., Электротехнический справочник. - М.: РадиоСофт, 2000. - 384 с.:ил.

© Центр дистанционного образования МГУП