Лабораторная работа №6
Тема: Исследование работы широтно-импульсного регулятора
Цель: Получение навыков работы с широтно-импульсными регуляторами
Оборудование:
1. Лабораторный стенд;
2. Вольтметр;
З. Осциллограф.
Порядок выполнения работы:
1. Ознакомиться с лабораторным стендом и его схемой;
2. Подключить проводниками вольтметр к клеммам GND и ХР2;
З. Подключить осциллограф к клеммам GND и ХРЗ;
4. Включить лабораторный стенд и контролировать загорание светодиодов, сигнализирующих наличие напряжения +12 и -12 вольт;
5. Включить осциллограф и настроить его параметры таким образом, чтобы период прямоугольных импульсов составлял 5 или 10 делений по горизонтали;
6. Устанавливая коэффициент заполнения равным 0,2; 0,4; 0,6; 0,8 измерить значения напряжения управления. Полученные значения записать в таблицу:
Таблица 1
№ п/п |
Кз |
Uупр |
1 |
0,2 |
|
2 |
0,4 |
|
3 |
0,6 |
|
4 |
0,8 |
|
5 |
1.0 |
|
7. На основании полученных данных построить график зависимости коэффициента заполнения от напряжения управления.
8. Подключить вольтметр к клеммам ХР4 и ХР5;
9. Подключить осциллограф у клеммам GND и ХРЗ;
10. Устанавливая коэффициент заполнения равным 0,2 0,4; 0,6; 0,8 измерить среднее действующее напряжение на электродвигателе;
11. Занести полученные данные в таблицу 2;
Таблица 2
№ п/п |
Кз |
Ud |
1 |
0,2 |
|
2 |
0,4 |
|
3 |
0,6 |
|
4 |
0,8 |
|
5 |
1.0 |
|
1
2.
На основании полученных данных построить
график зависимости среднего действующего
напряжения от коэффициента заполнения.
Содержание отчета:
1. Порядок выполнения работы;
2. Рисунок лабораторного стенда;
3. Описание электрической схемы стенда;
4. Таблицы №1 и №2
5. Построить графики;
6. Объяснить графики
Методические указания к лабораторной работе №6
"Исследование работы широтно-импульсного регулятора"
Описание устройства лабораторного стенда:
Напряжение 220 вольт поступает на первичную обмотку трансформатора Т1. Во вторичных обмотках появляется пониженное напряжение, которое поступает на мостовые выпрямители V1 и V2. Выпрямители соединены последовательно и образуют двуполярный источник питания +14в, -14в, общий (GND – "ground"). Напряжение с выпрямителя поступает на интегральные стабилизаторы А1 и А2, которые стабилизируют напряжение на уровне +12в, -12в, GND. Это напряжение используется для питания операционных усилителей DA1 и DA2. С помощью светодиодов V4 и V5 можно контролировать наличие напряжение питания.
На операционных усилителях DA1.1 и DA1.2 выполнен генератор пилообразного напряжения. С помощью резистора R3 можно регулировать амплитуду выходного пилообразного напряжения. Пилообразное напряжение через R7 поступает на вход 2 операционного усилителя DA2. Измерить это напряжение можно с помощью осциллографа, подключая его к клеммам GND и XP1.
На операционном усилителе DA2 выполнен формирователь прямоугольных импульсов с широтно-импульсной модуляцией. Для управления шириной импульсов на вход 3 усилителя DA2 подается постоянное напряжение с резистора R6 (его можно измерить осциллографом между клеммами GND XP2). На входе усилителя происходит сравнение пилообразных импульсов и постоянного напряжения. На выходе усилителя вырабатываются прямоугольные импульсы с изменяемой шириной. Прямоугольные импульсы можно измерить осциллографом между клеммами GND и XP3.
Чем больше постоянное напряжение, тем больше получается ширина прямоугольных импульсов на выходе операционного усилителя DA2. Точка 1 соответствует малому постоянному напряжению. На выходе DA2 получаются импульсы получаются большой ширины. С увеличением постоянного напряжения соответственно растет ширина прямоугольных импульсов (точки 2 и 3). Это напряжение поступает на базу транзистора V3, который повторяет ширину импульсов управления, но только в цепи нагрузки – электродвигателя ЭД. Напряжение на электродвигателе можно измерить осциллографом между клеммами XP4, XP5, а на транзисторе V3 можно измерить между клеммами ХР5 и GND. С увеличением ширины импульсов растет величина действующего напряжения Ud на нагрузке.
