Bài 5 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN
5.3.1. Thí nghiệm điều khiển tốc độ: a Thí nghiệm hệ hở:
5.3.1.a. Thí nghiệm hệ hở:
. Mục đích: Vẽ đặc tính tốc độ ω=f(I) khi áp đặt vào động cơ khơng đổi, suy ra các thơng số tĩnh của hệ thống.
. Th í nghi ệm:
-Nối nguồn 12 V, GND cho biến trở đặt tốc độ nhƣ H5.11.
Hình 5.11: Nối dây thí nghiệm hệ hở.
-Nối ngõ ra biến trở đặt tốc độ Vref đến ngõ vào bộ khuếch đại cơng suất Vin. Chỉnh Vref =1,5 V, đo U,I động cơ, điện áp ra m áy phát tốc Uf trên trạm FT khi thay đổi điện trở tải RT của máy phát. (Xem phần mơ tả thiết bị thí nghiệm).
-Ghi kết quả vào theo nhƣ bảng 1 để viết báo cáo. Trong đĩ tốc độ động cơ ω tính bằng rad/giây, suy ra từ tỉ lệ : ω=Uf/γ.
.γ: hệ số phát tốc tính bằng V/(rad/giây), tính từ quan hệ : áp phát tốc 8,2 V tƣơng ứng tốc độ quay 1000 vịng /phút.
- Vẽ đặc tính tốc độ ω=f(I) trong đồ thị theo nhƣ ở bảng 2, với chú ý ω tính bằng rad/sec; suy ra hệ số
0
U
Ce , ω0: là tốc độ động cơ khi khơng tải lí tƣởng (lúc dịng qua động cơ bằng khơng-tƣơng ứng tung độ giao điểm đặc tính tốc độ với trục tung).
I(A) U(V) Uf(V)
(rad/sec)
Bảng 1: Kết quả thí nghiệm hệ hở Vref=1,5 V.
Điện áp: U=?
Suy ra ở tốc độ khơng tải lý tƣởng (khi I=0): ω0=? Hằng số điện từ của động cơ: Ce=?
5.3.1.b. Thí nghiệm hệ vịng kín:
. Mục đích : khảo sát đặc tính tốc độ h ệ thống kín với các khâu hi ệu chỉnh khác nhau. . Thí nghiệm:
Nối sơ đồ điều khiển tốc độ nhƣ hình 5.12, đặt Vref=3 V, tín hiệu đặt tốc độ này giữ nguyên cho đến hết thí nghiệm điều khiển tốc độ hệ kín trong mục 5.3.1.b
Bài 5: Hệ thống điều khiển tốc độ và vị trí động cơ một chiều
ii)Khảo sát đặc tính của hệ thống khi thay đổi Kp: đặt Vref= 3 V.
Nối hai đầu biến trở VR2 vào T1 và T0 để cĩ thể thay đổi hệ số khuếch đại bộ hiệu chỉnh (hệ số Kp). Chỉnh biến trở theo chiều kim đồng hồ đến cuối để cĩ hệ số khuếch đại lớn nhất. Thay đổi tải RT của máy phát để lấy số liệu, kết quả ghi theo bảng 4 để viết báo cáo.
I(A) U(V) Uf(V)
(rad/sec)
Bảng 4 : Đặc tính tốc độ khi điều khiển tỉ lệ (P) với Kp lớn.
iii)Khảo sát đặc tính của hệ thống khi điều khiển tích phân tỉ lệ (PI): đặt Vref= 3V.
Nối T2 vào T0 để U1A là m ột khâu PI. Thay đổi tải RT của máy phát để lấy số liệu, kết quả ghi theo bảng 5 để viết báo cáo.
I(A) U(V) Uf(V)
(rad/sec)
Bảng 5 : Đặc tính tốc độ khi điều khiển tích phân tỉ lệ (PI).
Vẽ đặc tính tốc độ các khảo sát trong phần i), ii), iii) trên cùng một hình vẽ nhƣ ở bảng 6. Nên sử dụng cùng tỉ lệ để dễ so sánh các trƣờng hợp. Cho nhận xét và giải thích kết quả về sai số xác lập của hệ thống điều khiển tốc độ với các bộ hiệu chỉnh khác nhau khi tải thay đổi.
Bảng 6: Đồ thị đặc tính tốc độ(tốc độ theo dịng điện) khi hiệu chỉnh P, PI.
(trục hồnh là dịng điện, trục tung là các đặc tính tốc độ).