LABORATORIUM TEORII STEROWANIA I TECHNIK REGULACJI
WYDZIAŁ: EAIiE KIERUNEK: ELEKTROTECHNIKA			Rok: II Grupa: 1
Temat ćwiczenia: Układ automatycznej regulacji prędkości obrotowej silnika obcowzbudnego prądu stałego.			Imię i Nazwisko: Robert Eliasz
Data wykonania: 24.02.1999	Data oddania: 10.03.1999	Ocena:

1. Cel ćwiczenia :

W ćwiczeniu będziemy obserwować układ automatycznej regulacji prędkości obrotowej silnika obcowzbudnego prądu stałego oraz będziemy badać wpływ sprzężenia zwrotnego na stabilność jego pracy.

Zjawisko to będą obrazować charakterystyki wykreślone na podstawie pomiarów U_p=f(U_w) , n =f(i_p) .

Parametry znamionowe silnika:

I_max=29 [A] ,

U_max=230 [V],

P= 6,5 [kW] .

Parametry znamionowe prądnicy:

I_max=29 [A] ,

U_max=230 [V],

P= 6,5 [kW] .

2. Schemat pomiarowy :

S - badany silnik,

OBC - obciążenie,

P- prądnica , która zasila obwód wirnika silnika,

WZ - wzbudnica (prądnica) zasilająca obwód wzbudzenia P,

TP - tachoprądnica napędzana przez badany silnik , mierząca jego prędkość obrotową ,

AS1 3f , AS2 3f - silniki asynchroniczne trójfazowe napędzające odpowiednio prądnicę i silnik .

U_w - napięcie wzbudzenia wzbudnika,

U_s - napięcie sprzężenia,

U_ω - napięcie wskazywane przez woltomierz wyskalowany w obr/min.

U_p - napięcie obwodu wirnika silnika.

3. Schemat blokowy typowy dla automatyki :

4. Tabele wyników :

a) silnik na biegu jałowym (bez sprzężenia zwrotnego) :

Uw	[V]	0	5	11	15	21	27	32	36	0
Up	[V]	25	45	80	120	165	215	230	250	40

b) silnik obciążony (bez sprzężenia zwrotnego) :

stałe napięcie U_p=200[V]

ip	[A]	1,5	6	11,5	14,5	21
n (Uw)	[obr/min]	920	900	845	810	750

c) silnik obciążony ze sprzężeniem zwrotnym:

stałe napięcie U_p=200[V]

ip	[A]	1,5	4,5	12	18,5	23
n (Uw)	[obr/min]	920	900	865	840	820

d) silnik obciążony z większym sprzężeniem zwrotnym :

stałe napięcie U_p=200[V]

ip	[A]	1,5	6	13,5	20,5
n (Uw)	[obr/min]	930	910	880		850

5. Wykresy :

6. Wnioski :

W ćwiczeniu sprawdzaliśmy wpływ ujemnego sprzężenia zwrotnego na stabilność pracy silnika elektrycznego prądu stałego. Sprzężenie zwrotne realizuje się przez sumowanie części sygnału wyjściowego z sygnałem wejściowym i użycie tej kombinacji do sterowania układu. Jeżeli w wyniku sprzężenia zwrotnego zmniejsza się efektywny sygnał wejściowy to sprzężenie zwrotne nazywa się ujemnym , w przeciwnym przypadku sprzężenie zwrotne jest dodatnie.

W badanym przez nas przypadku mieliśmy do czynienia z ujemnym sprzężeniem zwrotnym. W momencie w którym na skutek wzrostu obciążenia maleje prędkość obrotowa silnika ,aleje strumień przeciwdziałający strumieniowo magnetycznemu wzbudzenia. Wskutek tego całkowity strumień wzbudzenia rośnie, rośnie napięcie U_p prądnicy co powoduje wzrost prędkości obrotowej silnika.

Na podstawie przeprowadzonych pomiarów wykreśliłem 2 charakterystyki U_p=f(U_w) oraz n=f(M_obc) (U_w=f(i_p)) dla różnych sprzężeń zwrotnych. Zauważamy, że charakterystyka U_p=f(U_w) jest liniowa. Dla pewnej wartości U_w powstaje nasycenie, które powoduje wolniejszy przyrost U_p . Przeprowadzone pomiary słabo ilustrują to zjawisko. Spowodowane jes to przeprowadzeniem pomiarów w zbyt wąskim zakresie U_w . Charakterystykę n=f(M_obc) wykreśliłem korzystając z liniowej zależności n i U_w oraz M_obc i i_p . Z powyższego wynika, że kształt tej charakterystyki jest identyczny jak zależności U_we=f(i_p) . Z charakterystyki tej wynika, że duże sprzężenie zwrotne powoduje znaczne polepszenie własności silnika (mniejszy spadek prędkości przy wzroście obciążenia).

1

5

---