Исследование фазосдвигающих устройств
Сведения об объекте исследования
На вход фазосдвигающего устройства (ФСУ) подается синусоидальный сигнал с некоторой заранее известной частотой и с произвольной амплитудой. Идеальное ФСУ обеспечивает на выходе синусоидальный сигнал той же частоты и амплитуды, но сдвинутый по фазе относительно входного. Таким образом, ФСУ – это линейное динамическое звено.
ФСУ может использоваться, например, для формирования напряжения, подаваемого на электродвигатель через усилитель мощности с целью получения вращающегося магнитного поля, а также: для испытания устройств контроля трехфазных сигналов. В последнем случае необходимо формирование системы трехфазных напряжений.
 |
На рис. 1.1 приведены варианты структурных схем формирователей трехфазных сигналов. Во всех случаях основным элементом является ФСУ.
ФСУ могут выполняться на базе пассивных RC-цепей, однако такие ФСУ обладают высоким выходным сопротивлением, поэтому точно выполнять свою функцию они могут только в том случае, если сопротивление их нагрузки известно и постоянно. Более совершенны активные ФСУ, построенные с использованием операционных усилителей (рис. 1.2).
Задание на выполнение лабораторной работы:
1. Для схемы ФСУ, заданной в таблице вариантов, определить зависимость угла сдвига фазы φ от частоты f и от параметров элементов.
2. Определить условия, при которых амплитуда выходного сигнала равна амплитуде входного.
|
|
|
3. Построить в программе Mathcad график зависимости φ(f).
4. Определить в общем виде, при каком соотношении параметров элементов (при соблюдении условия, указанного в п. 2) фазовый сдвиг на частоте 50 Гц равен 120°. При заданной в таблице вариантов емкости конденсатора С определить требуемое значение сопротивления R2.
5. Построить в программе Multisim модель ФСУ. Исследовать экспериментально зависимость φ(R2). Сравнить результаты эксперимента с расчетами по п. 4.
6. Для указанной в таблице вариантов структуры рис. 1.1 построить в программе Multisim модель источника трехфазной системы сигналов. Продемонстрировать результат с помощью четырехканального осциллографа.
Варианты задания:
| № вар. | Схема ФСУ | Емкость С | Структура источника трехфазного сигнала |
| 1 | Рис. 1.2, а | 47 нФ | Рис. 1.1, а |
| 2 | Рис. 1.2, б | 68 нФ | Рис. 1.1, в |
| 3 | Рис. 1.2, а | 100 нФ | Рис. 1.1, в |
| 4 | Рис. 1.2, б | 0,15 мкФ | Рис. 1.1, а |
| 5 | Рис. 1.2, а | 0,22 мкФ | Рис. 1.1, а |
| 6 | Рис. 1.2, б | 0,33 мкФ | Рис. 1.1, в |
| 7 | Рис. 1.2, а | 0,47 мкФ | Рис. 1.1, в |
| 8 | Рис. 1.2, б | 0,68 мкФ | Рис. 1.1, а |
| 9 | Рис. 1.2, а | 1 мкФ | Рис. 1.1, а |
| 10 | Рис. 1.2, б | 1,5 мкФ | Рис. 1.1, в |
| 11 | Рис. 1.2, а | 56 нФ | Рис. 1.1, в |
| 12 | Рис. 1.2, б | 82 нФ | Рис. 1.1, а |
| 13 | Рис. 1.2, а | 0,12 мкФ | Рис. 1.1, а |
| 14 | Рис. 1.2, б | 0,18 мкФ | Рис. 1.1, в |
| 15 | Рис. 1.2, а | 0,27 мкФ | Рис. 1.1, в |
| 16 | Рис. 1.2, б | 0,39 мкФ | Рис. 1.1, а |
| 17 | Рис. 1.2, а | 0,56 мкФ | Рис. 1.1, а |
| 18 | Рис. 1.2, б | 0,82 мкФ | Рис. 1.1, в |
| 19 | Рис. 1.2, а | 1,2 мкФ | Рис. 1.1, в |
| 20 | Рис. 1.2, б | 1,8 мкФ | Рис. 1.1, а |
Лабораторная работа № 3
|
|
|
Исследование максимального селектора
Сведения об объекте исследования
Максимальный селектор предназначен для выбора наибольшего сигнала из нескольких входных. Высокая точность передачи большего сигнала на выход обеспечивается, если максимальный селектор выполнен по схеме прецизионного выпрямителя с использованием операционных усилителей.
На рис. 2.1 представлен максимальный селектор трехфазных синусоидальных сигналов, построенный на базе трех однофазных прецизионных выпрямителей.
Задание на выполнение лабораторной работы:
1. Построить в программе Multisim модель максимального селектора по рис. 2.1. Подать на входы три синусоидальных сигнала с частотой 50 Гц, сдвинутые по фазе друг относительно друга на 120°. Установить действующие значения входных сигналов Ua, Ub, Uc в соответствии с таблицей вариантов. Использовать осциллограф для контроля формы напряжений и вольтметр для измерения выходного напряжения.
|
|
|
2. Исследовать зависимость процессов в селекторе от величины емкости конденсатора С при заданном значении сопротивления нагрузки Rн. Для этого:
2.1. При С = 0 зафиксировать и объяснить форму напряжения на выходе одного из операционных усилителей и выходного напряжения.
2.2. При С → ∞ (т. е., при емкости конденсатора, достаточно большой для того, чтобы пульсациями выходного напряжения можно было пренебречь) определить экспериментально Uвых и сравнить с расчетным значением.
2.3. Рассчитать значение емкости С, при котором относительный размах пульсаций выходного напряжения
равен значению, указанному в таблице вариантов. Подтвердить расчет экспериментом.
2.4. Зафиксировать и объяснить форму напряжений на выходах операционных усилителей при С = 0 и при значении С, рассчитанном в п. 2.3.
Варианты задания:
| № вар. | Ua, В | Ub, В | Uс, В | Rн, кОм | δUвых |
| 1 | 2,0 | 3,0 | 5,0 | 10 | 0,04 |
| 2 | 6,5 | 8,0 | 3,5 | 39 | 0,09 |
| 3 | 8,0 | 2,0 | 5,0 | 16 | 0,06 |
| 4 | 2,0 | 6,0 | 7,5 | 12 | 0,03 |
| 5 | 4,0 | 6,0 | 2,5 | 48 | 0,07 |
| 6 | 7,0 | 4,0 | 5,5 | 20 | 0,05 |
| 7 | 4,5 | 6,0 | 2,0 | 15 | 0,10 |
| 8 | 4,0 | 7,0 | 8,0 | 56 | 0,07 |
| 9 | 6,5 | 2,5 | 5,0 | 24 | 0,04 |
| 10 | 5,5 | 7,0 | 4,5 | 18 | 0,08 |
| 11 | 6,0 | 8,0 | 3,0 | 68 | 0,06 |
| 12 | 6,0 | 3,5 | 4,5 | 30 | 0,04 |
| 13 | 3,5 | 6,0 | 7,0 | 22 | 0,08 |
| 14 | 2,5 | 5,5 | 7,5 | 82 | 0,05 |
| 15 | 7,5 | 4,5 | 6,0 | 36 | 0,09 |
| 16 | 6,0 | 8,5 | 2,5 | 27 | 0,07 |
| 17 | 5,0 | 6,0 | 8,0 | 11 | 0,05 |
| 18 | 6,0 | 3,0 | 4,5 | 43 | 0,09 |
| 19 | 6,5 | 7,5 | 5,0 | 33 | 0,06 |
| 20 | 3,0 | 5,5 | 7,0 | 13 | 0,08 |
Лабораторная работа № 4
|
|
|
Дата добавления: 2018-05-02; просмотров: 670; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!