Опис установки для визначення параметрів обертального руху

Установка описана в інструкції до лабораторної роботи №1.

Для вивчення роботи індукційного перетворювача перемикач S2, розміщений на передній панелі приладу (див. рис. 6), перевести в положення «І». При цьому імпульсний електричний сигнал знімається з вимірювальної котушки індукційного перетворювача HL2 блоку перетворювачів 3 і підсилюється підсилювачем 4. Підсилений електричний сигнал вимірювальної котушки і узгоджений з ним сигнал генератора імпульсів 5 подаються на вхід інтегратора 6.

На виході інтегратора U1 маємо сигнал прямокутної форми, частота якого рівна наведеній частоті імпульсів ЕРС у вимірювальній котушці і пропорційні кутовій швидкості обертання валу двигуна.

Конструктивно вимірювальна схема дає можливість досліджувати електричний сигнал, який одержується безпосередньо за допомогою вимірювальної котушки HL-2, – спостерігати форму та визначити період його на екрані осцилографа. Для цього передбачені клеми вимірювальної котушки, винесені на корпус індукційного перетворювача.

Для визначення частоти спеціально сформованих прямокутних електричних імпульсів осцилографічним методом передбачений вихід U1, а при використанні частотоміра – вихід f1.

Визначивши період Т_і прямокутних електричних імпульсів, за допомогою співвідношень 2.5, 2.6, 2.7 та 2.8 легко обрахувати характеристики обертального руху якоря електричного двигуна.

Хід роботи:

1. Вивчити будову та електричну схему лабораторної установки.

2. Пояснити процес одержання електричних сигналів на клемах вимірювальної котушки індукційного перетворювача та виході U1 установки.

3. Встановити перемикач S2, розміщений на передній панелі приладу, в положення І.

4. Включити осцилограф.

5. Подати на вхід осцилографа за допомогою коаксіального кабелю електричний сигнал безпосередньо з клем вимірювальної котушки індукційного перетворювача. За допомогою перемикачів на передній панелі частоти «розгортка», «режим» та «чутливість» досягти стабільного зображення сигналу. За необхідності чіткість та яскравість зображення відкоригувати відповідними пристроями. Замалювати або сфотографувати зображення сигналу.

6. На вхід осцилографа за допомогою того ж кабелю подати електричний сигнал із виходу установки U1. Аналогічно до вказівок п.5 досягти стабільного зображення сигналу.

7. За вказівкою викладача встановити частоту розгортки. За шкалою екрана та встановленою частотою розгортки визначити період електричного імпульсу Т_і. Дослід провести тричі на різних частотах розгортки. Визначити середнє значення Т_іC. Результати вимірів і обрахунків занести до таблиці.

8. Встановити перемикач S1 послідовно в положення 2, 3 та 4 і виконати вимірювання для відповідних значень кутової швидкості вала електродвигуна.

9. За обрахованим середнім значенням Т_іC, визначити величини:

‒ періоду обертання вала двигуна T_ві с;

‒ частоти обертання вала двигуна f_ві, Гц;

‒ циклічної частоти обертання вала двигуна , рад/с;

‒ швидкості обертання вала двигуна n_і, об/хв.

10. Обрахувати середню та відносну похибки вимірювання вказаних величин.

11. Результати обрахунків занести в таблицю.

12. Остаточні результати обрахунків для кожної величини записати у вигляді

де – середнє значення досліджуваної величини;

– її абсолютна середня похибка.

Таблиця 2

Кінетичні характеристики обертального руху, одержані при використанні індукційного перетворювача

Параметри обертового → руху

Вимірювання

с

с

%

fі   Гц

Гц

%

с

с

%

fвi   Гц

Гц

%

%

%

Положення ↓ перемикача S1

…

сер

13. Сформулювати висновки за результатами виконаної лабораторної роботи.

Особливу увагу звернути на можливості підвищення точності вимірювання та зменшення габаритів приладу.

Контрольні питання та завдання

1. Поясніть будову та принцип дії імпульсного індукційного перетворювача.

2. Назвіть явище, що лежить в основі роботи імпульсного індукційного перетворювача, та поясніть його суть.

3. Поясніть призначення елементів електричної схеми (рис.7).

4. Запропонуйте оригінальні схеми імпульсних індукційних перетворювачів.

5. Вкажіть переваги та недоліки імпульсних індукційних перетворювачів.

6. Поясніть роботу лабораторної установки, користуючись її принциповою електричною схемою.

7. Поясніть призначення кожного блоку електричної схеми.