Váltakozó áramú generátor, egyenáramú motor, léptető motor vizsgálata

Átírás

1 Váltakozó áramú generátor, egyenáramú motor, léptető motor vizsgálata Előzetes kérdések: mondatban írja le azt az elvet, ami alapján működik a váltakozó áramú generátor! Minek a megváltoztatásával tudja egy egyenáramú motor fordulatszámát és forgásirányát változtatni? Mivel magyarázza, hogy a motor felpörgése alatt nagyobb az áramfelvétel, mint üzem közben? Terheléskor miért vesz fel több áramot a motor, mint üresjáráskor? Váltakozó áramú generátor vizsgálata. Kapcsolja a 9-es panelhez a motor szimulátor egységet a lapos kábelcsatlakozóval! Ez az autó belső égésű motorját szimulálja.. Erősítőn keresztül kösse az egyenáramú motort a PS- tápegységhez az alábbi baloldali ábra szerint!. Állítsa össze a fenti jobboldali ábrán látható kapcsolást!..lassan növelje a PS- tápegység feszültségét addig, amíg 0 V pp feszültséget nem mutat! Indokolja a multiméteren mutatott értéket!

2 . A generátor feszültségének milyen jellemzői változnak a motor fordulatszámának változtatásakor?.6 Rajzolja le az oszcilloszkópon látható jelalakot! fázis fázis.7 Módosítsa a kapcsolást az alábbi ábra szerint!.8 Rajzolja le az oszcilloszkópon látható jelalakot a fázis feliratú helyre és rajzolja be színessel, mit látna, ha a tekercs feszültségét és meg tudná vizsgálni. Egyenármú motor fordulatszámának függése a kapocsfeszültségtől A DC motor fordulatszámának mérése érdekében a motorral szíjáttételen keresztül működtetünk egy AC generátort, tehát a generátor fordulatszáma a motor fordulatszámával arányos. A generátor által adott váltakozó feszültség nagysága és frekvenciája a generátor fordulatszámától függ. A generátor feszültségét egyenirányítás és szűrés után voltmérővel mérjük. Ez a feszültség tehát a motor fordulatszámával arányos.. A 90-es panelen állítsa össze az alábbi kapcsolást!. A VA kapocsfeszültséget szabályozó potenciométert állítsa be úgy, hogy az aluláteresztő szűrő kimenetén V DC =,0 V legyen!. Mérje a generátor jelének periódusidejét (T) oszcilloszkóppal!

3 . Számítsa ki a periódusidőből a frekvenciát f=/t Számítsa ki a generátor fordulatszámát! Ez függ a generátor póluspár-számától, ez most p= N S (ford/perc)=f*60/p Számítsa ki a DC motor fordulatszámát (N D ) az áttétel figyelembe vételével: N D =,*N S V DC (V) V A (V) V IN pp (V) T (ms) f (Hz) N S (ford/perc) N D (ford/perc),0,,,7,0,. Növelje a működtető V A feszültséget, és ismételje a mérést!.6 Ábrázolja grafikonon a motor fordulatszámát (N D )a kapocsfeszültség (V A ) függvényében! V A V DC.7 Ábrázolja grafikonon a motor fordulatszámát V DC függvényében annak érdekében, hogy később ebből a feszültségből kiszámíthassa a fordulatszámot!.8 Soronként állapítsa meg a C arányossági tényezőt: N D =C*V DC (ez a függvény meredeksége) és vegye az eredmények átlagát! C= C= C= C= C= C= C átlag= Önindukciós feszültség mérése A motor forgásakor keletkező önindukciós feszültség (V B ) a kapocsfeszültséggel (V A )ellentétes. Ez a két feszültség, valamint a motor ellenállása (R A ) határozza meg a felvett áramot (I A ). V A =V B +(I A *R A ). Pörgesse meg a motort kézzel, és megállás után multiméterrel mérje meg a motor ellenállását! Végezze el többször a mérést és átlagolja az eredményeket!

4 A mérés sorszáma..... Átlag. Állítsa össze az alábbi áramkört! Az ampermérőt legalább 00 ma-es méréshatárra állítsa! R A (Ohm). A tápfeszültséget úgy állítsa be, hogy VG ponton V-ot mérjen!. Mérje meg az aluláteresztő szűrő (Low Pass Filter) kimenetén a feszültséget (V DC ), mérje meg a forgórész áramát (I A )! VG (V) V DC (V) I A (ma) V B (V) N D (ford/perc) A táblázat szerinti többi működtető feszültségre is végezze el a mérést!.6 Számítsa ki az indukált feszültség értékét minden működtető feszültség esetén! V B =VG-(I A *R A ).7 Számítsa ki a motor fordulatszámát (N D ) V DC és az előző mérésben meghatározott C állandó segítségével! N D =C*V DC.8 Rajzolja fel, hogyan függ az indukciós feszültség (V B ) a fordulatszámtól (N D )!

5 .9 Állapítsa meg a grafikon meredekségét: K= V B / N D Ezzel az arányossági tényezővel teremthető kapcsolat a motorban indukált feszültség és a fordulatszám között. K= Motor terhelhetősége. A VA feszültséget szabályozó potenciométert állítsa be úgy, hogy az aluláteresztő szűrő kimenetén V DC =,0 V legyen!. Mérje a fékkar (MECH. LOAD) különböző helyzeteiben I A és V DC értékeket, számítsa ki a fordulatszámot! N D =C*V DC Fék V DC (V) I A (ma) N D (ford/perc) 0. Milyen elektromos veszélyt rejt, ha feszültség alatt levő motort valamilyen mechanikai ok megállítja a forgásban? Nyomaték függése a terheléstől A nyomaték állandó a motor kialakításától függő érték, azonos pólusszám esetén közel azonos. K M =0 - Nm/mA Számítsa ki a nyomatékot a fékkar különböző helyzeteiben a. mérés eredményei alapján! M=K M *I A Fék I A (ma) M (Nm) 0 6 Teljesítmény függése a terheléstől V G =V B +(I A *R A ) egyenletből adódik: V G *I A =V B *I A +(I A *R A )*I A ahol P IN = V G *I A a tápegységből felvett teljesítmény, (I A *R A )*I A a motor ellenállásán fellépő veszteségi teljesítmény, P OUT =V B *I A a hasznos teljesítmény. 6. Állítson be V G =0 V-ot, mérje I A -t és V DC -t a fékkar különböző helyzeteiben! 6. Számítsa ki a fordulatszámot (N D =C*V CD ), az indukált feszültséget (V B =V G -I A *R A ) a felvett teljesítményt (P IN = V G *I A ), a hasznos teljesítményt (P OUT =V B *I A )

6 Fék V DC (V) I A (ma) V B (V) N D (ford/perc) P IN (mw) P OUT (mw) 0 6. Ábrázolja a motor hasznos teljesítményét az áram függvényében! 6. Van a görbének jellegzetes pontja? Miért? 7 Léptető motor vizsgálata A vizsgált léptetőmotor tekercsből áll (L-L és L-L), mindkét tekercs kétféle irányú feszültséget kaphat. Ennek megfelelően alakul a tekercsek körül a mágneses tér iránya. A forgórész állandó mágnes. A vezérlő áramkör feladata a tekercsekben az áramirány megfelelő sorrendben való változtatása. (Lehetőség lenne a tekercsekre úgy kapcsolni a feszültséget, hogy fél lépéssel forduljon el a forgórész.) 6

7 7. A 6-os panelen állítsa össze az alábbi áramkört a függvénygenerátor nélkül! Stepper controller: léptető motor vezérlő CW/CCW: forgásirány 0V: óramutató járás szerinti (CW) V: ellentétes (CCW) H/F Step: lépés üzemmód 0 V: teljes lépés (F) V: fél lépés (H) Clock: léptető impulzus (minden impulzus hatására a beállított üzemmódnak megfelelő nagyságú lépés történik) Tartalmazza a tekercsenként 00 ma-t leadni képes meghajtó áramkört is. 7. A függvénygenerátoron állítson be Hz-es négyszög jelet, a TTL kimenetet csatlakoztassa az áramkörhöz! 7. Figyelje meg a motor forgását és a LED-ek állapotát, amely azt jelzi, hogy melyik tekercs melyik oldala kap pozitív feszültséget! A leállításhoz kapcsoljon + V-ot a G kapu A=B bemenetére! lépés L L L L 7. Kapcsoljon + V-ot a CW/CCW bemenetre a forgásirány váltáshoz! Az indításhoz bontsa az + V-ot a G kapu A=B bemenetéről! Figyelje meg a motor forgását és a LED-ek állapotát, majd állítsa le a működést! lépés L L L L Stepper motor: léptető motor lépésszög: 7, fok 7