Описание лабораторной установки и упрощенной схемы коммутатора.

На передней панели расположены: выключатель «Сеть»; кнопки: S1 – «Пуск», S2 – «Стоп», S3 – «Шаг», S4 – «Уст.0», S5 – «Автомат-пошаговый», S6 – «Реверс», S7 – S 10 переключатели установки числа шагов, R1 - переменное сопротивление регулировки частоты генератора, упрощенная принципиальная схема коммутатора (рис. 17) на которой в виде z_m показана одна обмотка шагового двигателя. К характерным точкам схемы подсоединены гнезда для получения осциллографа: XS0 – общий, XS1 – выходной сигнал генератора, XS2 - выходной сигнал ПЗУ, XS3 – выходной сигнал линии задержки переднего фронта импульса, XS4 – выходной сигнал транзисторного ключа, XS5, XS6, XS7, XS8 – сигналы на управляющих электродах и в силовых цепях тиристоров, XS9 – сигнал на обмотке ШД.

Рис.17 Схема коммутатора

Стенд питается переменным напряжением ~ 380В, которое понижается и выпрямляется с использованием шестифазной схемы. Напряжение на управляющие электроды тиристоров подается через импульсный трансформатор Т. Тиристор VS1 подключает обмотку Z_m ШД к источнику напряжения, тиристор VS2 служит для запирания тиристора VS1 при разряде конденсатора С4. Форсировочный резистор R5 предназначен для снижения постоянной времени двигателя, . Демпфирующий резистор R6 – для защиты от всплесков напряжения при включении тока фазы.

Для силовых теристорных ключей промежуток между импульсами, поступающими на их выходы, должен быть больше времени запирания тиристоров. Важно знать, что в противном случае тиристоры не успеют закрыться и происходят сбои в их работе. Это условие реализуется с помощью элементов задержки фронта импульса, поступающего с выхода ПЗУ – D5. На схеме показана только одна цепь задержки. Аналогичные устройства подключены и к остальным выходам ПЗУ.

При поступлении импульса с ПЗУ конденсатор С2 начинает заряжаться через времязадающий резистор R3. Диод VD1 заперт, так как включен в обратном направлении. Поэтому элемент D14.1 переключается не сразу, а через промежуток времени, определяемый величинами R3 и С2. После окончания импульса конденсатор С2 быстро разряжается через открытый диод VD1. Таким образом, осуществляется задержка фронта.

Программа и порядок выполнения работы.

1. Построение циклограмм.

1.1. Переключить S5 в положение «пошаговый», S6 в положение «Прямо», обнулить счетчик, нажав кнопку S4 – «Уст.0» перемещая ротор двигателя на один шаг кнопкой S3- «шаг» и считывая информацию с индикаторных ламп Н5, зарисовать циклограмму работы ШД при прямом вращении, «I» - соответствует подаче на обмотки ШД, «0» - отсутствие.

1.2. Переключить S6 в положение «Реверс», обнулить счетчик. Получить циклограмму для реверсного вращения.

2. Определение ошибки отработки угла.

2.1. Обнулить счетчик. Переключить S5 в положение «Автомат», задать переключателями S7-S10 число шагов. Поворотом рукоятки влево установить минимальную скорость. Нажав кнопку S1 – «Пуск», отработать заданное число шагов. По шкале сосчитать угол поворота вала двигателя. Определить ошибку отработки угла. Опыт повторить несколько раз.

2.2. Изменяя скорость, повторить опыт по п 2.1.

2.3. Изменив заданное число шагов, повторить опыт по п 2.2.

3. Исследование системы управления.

3.1. Подключая осциллограф к контрольным гнездам и изменяя частоту генератора, зарисовать сигналы и объяснить их изменения.

Содержание отчета

1. Название.

2. Цель работы.

3. Функциональная схема системы управления.

4. Схема коммутатора.

5. Циклограмма работы ШД.

6. Экспериментальные данные ошибок угла обработки.

7. Выводы.

Контрольные вопросы.

1. Объясните принцип работы ШД.

2. Как осуществляется управление движением ШД?

3. Каким образом изменяется направление вращения ШД?

4. Раскройте назначение элементов управления.

5. Объясните работу силовой части системы управления.

6. Каким образом задана циклограмма работы ШД?

Список литературы:

 

1. Москаленко В.В. Автоматизированный электропривод: учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат; 1986.- 416с.

2. Розман М.Б., Брейтер Б.З. Устройство, наладка и эксплуатация электроприводов металлорежущих станков. – М.: Машиностроение, 1985. – 208 с., ил.

3. Саронов Ю. М. Электроприводы промышленных роботов. – М.: Энергоатомиздат; 1990.- 176с.: ил.

Учебное издание

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторным занятиям по дисциплине

«АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД СТАНКОВ И ПРОМЫШЛЕННЫХ РОБОТОВ»

для студентов специальности

«АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ УПРАВЛЕНИЕ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ»

(Лабораторные работы 1-7)

 

 

Составители

В. В. ЛЕВИН

А. В. КОЛЕСНИКОВ