Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Писание лабораторной установки

Стр 1 из 14Следующая ⇒

ЭЛЕМЕНТЫ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА

СУДОВОЙ АВТОМАТИКИ

Методические указания

по выполнению лабораторных работ для студентов

направления 6.0922 "Электромеханика"

специальности 6.092200

"Электрические системы и комплексы транспортных средств"

дневной и заочной форм обучения

Керчь, 2008

Автор: Матеух Е. И., ст. преподаватель кафедры ЭСиАП КГМТУ.

Рецензент: Голиков С.П., к.т.н.,доцент, зав.кафедрой ЭСиАП КГМТУ.

Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании кафедры ЭСиАП КГМТУ,

протокол № 5 от 15.01.2008 г.

Методические указания рассмотрены и рекомендованы к утверждению на заседании методической комиссии МФ КГМТУ,

протокол № 3 от 18.03.2008 г.

Методические указания утверждены на заседании Методического совета КГМТУ,

протокол № 3 от 28.05. 2008 г.

Ó Керченский государственный морской технологический университет

Лабораторная работа №1

Исследование частотного преобразователя частоты вращения

Цель работы:

1. Изучить конструкцию и принцип действия фотоэлектрического преобразователя частоты вращения;

2. Освоить методику градуировки преобразователя и снятия его характеристик.

Теоретические положения

В частотных преобразователях измеряется не размер выходного напряжения, а его частота, которая изменяется пропорционально частоте вращения. На судах нашли применение индукционные, трансформаторные и фотоэлектрические преобразователи частоты вращения.

Фотоэлектрический преобразователь (рис. 1) состоит из диска 3, источника светового потока 1, фоточувствительного устройства 2.

Диск выполняется из непрозрачного материала. По окружности диска равномерно расположены отверстия (или щели). При вращении диска, укрепленного на валу, частота вращения которого измеряется, происходит периодическое перекрывание светового луча. Это приводит к периодическому изменению состояния фоточувствительного устройства, которое с помощью измерительной схемы преобразуется в прямоугольные импульсы напряжения. Частота импульсов изменяется пропорционально измеряемой частоте вращения n (об/мин.):

f_n =n^.z/60

где z – число отверстий диска или щелей.

Фотоэлектрические преобразователи в судовых установках не имеют ограничений при изменении как малых, так и больших частот вращения. В качестве источников светового потока применяются светодиоды, а в качестве фоточувствительных устройств – фотодиоды. Недостатком фотоэлектрических преобразователей является наличие оптического устройства, которое в судовых условиях загрязняется масляными порами и пылью.

писание лабораторной установки

Лабораторная установка для исследования фотоэлектрического преобразователя частоты вращения состоит из двух блоков, соединенных линией связи: собственного фотодатчика и измерительного блока.

Устройство фотодатчика изображено на рис. 1 и описано в п. 1.

Измерительный блок представляет собой корпус, в котором размещены: блок питания, плата с измерительной схемой, измерительный механизм магнитоэлектрического миллиамперметра, используемого в качестве выходного стрелочного указателя.

Блок питания (рис. 2) вырабатывает из сетевого напряжения (220 В, 50 Гц) стабилизированное постоянное напряжение +5 В, необходимое для питания измерительной схемы, собранной на базе ИМС К155.

Измерительная схема изображена на рис.3, а ниже приводится описание работы этой схемы:

Измеритель предназначен для измерения частоты вращения двигателей в интервале от 0 до 3000 об/мин. Основу его работы составляет изменение R_обрат. фотодиода под действием света излучателя. Делитель R1, R2 подобран таким образом, чтобы сформировать на выходах Д.Д1.1 перепады напряжения, «перекидывающие» его из «1» в «Ф» и наоборот. Элементы ДД1.1 и ДД1.2 необходимо для четкого срабатывания одновибратора, выполненного на элементах Д. Д.1.3, Д. Д.1.4. Под действием логической единицы на выходах 9.10 одновибратор вырабатывает импульс, длительность которого задается времязадающей цепью RЗ, С1, С2. Переключателем S1 выбирается диапазон измерения. Чем больше емкость конденсатора, подключаемого к выходу 13 элемента Д.Д.1.4 тем больше длительность сформированного импульса и показания индикатора. Поэтому при измерении частоты до 1500 об/мин, подключается С1, а до 3000 – С2. Подстроечными резисторами R4, R5 выставляются максимальное отклонение стрелки индикатора в каждом из диапазонов. СЗ - для плавного отклонения стрелки. R6 - для выравнивания уровней напряжения логич. единицы на плюсовом и минусовом зажимах микроамперметра. Схема запитана от стабилизированного источника питания + 5В. Срабатывание измерителя в значительной степени зависит от яркости лампочки HL1 изменение обратного сопротивления фотодиода при его засвечивании настолько мало, что не вызывает опрокидывания элементов Д. Д.1.1, Д. Д.1.2. Особенностью данного измерителя является то, что он реагирует только на перепады освещенности. При полном затемнении фотодиода показания прибора нулевые. При полном длительном засвечивании в первый момент времени стрелка может отклониться на несколько делений, но затем через время 1 сек. вернется на нулевую отметку. При вращении диска, укрепленного на валу двигателя, свет от источника падает на фотоприемник – преобразователь, который преобразует энергию света в соответствующее изменение электрической величины (в данном случае – сопротивления).

В итоге на выходе преобразователя появляются напряжения двух уровней: низкое (при отсутствии света) и высокое (при попадании света через отверстие диска). Напряжение высокого уровня запускает одновибратор, работающий в ждущем режиме. Каждому одному высокому уровню напряжения соответствует один импульс одновибратора определенной длительность. Длительность импульса выбирается при изменении пределов измерения. Стрелочный индикатор отображает среднее значение напряжения. Чем больше частота вращения двигателя, тем чаще засвечивается фотоприёмник, тем больше коэффициент заполнения.

12 3 4 5 6 7 8 9 10 Следующая ⇒