Вопросы алгоритмизации составления временной сетки расписания учебных занятий

Препис

1 И ЗВЕС ТИ Я 4 ТО М СКОГО О РД іен А О К Т Я Б Р Ь С К О Й Р Е В О Л Ю Ц И И И О РД Е Н А ТРУДОВОГО КРАСН О ГО ЗН А М Е Н И П О Л И Т Е Х Н И Ч Е С К О Г О И Н С Т И Т У Т А им. С. М. К И Р О В А Том Э К С П Е Р И М Е Н Т А Л Ь Н Ы Е ИССЛЕДОВАНИЯ РАВНОМЕРНОСТИ ВРАЩЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕ СКИ Х МАШИН А. Ю. Ч Е Р Н Ы Ш Е В, В. Н. Д М И Т Р И Е В ( Представлена научны м сем и н аром каф цдр элек три ческ и х машин и общ ей элек тротехн и к и ) В п о с л е д н и е го д ы п р и о б р е л а а к т у а л ь н о е з н а ч е н и е з а д а ч а о б е с п е ч ен и я в ы с о к о й то ч н о с ти р а б о т ы,эл е к тр о п р и в о д о в. В с в я з и с э т и м в о з никла необходим ость эксп ери м ен тальн ого оп ределен и я равном ерности в р а щ е н и я э л е к т р и ч е с к и х м а ш и н в н у т р и о б о р о т а. Н а п р а к т и к е інаш ли п р и м е н е н и е ч а с т о т н о -о п т и ч е с к и е и и н е р ц и о н н ы е м е то д ы и з м е р е н и я с к о р о сти, а т а к ж е м е т о д ы, о с н о в а н н ы е н а м а г н и т н о й з а п и с и [1, 2 ]. Н а р я д у с п о л о ж и т е л ь н ы м и к а ч е с т в а м и, э ти м е то д ы о б л а д а ю т р я д о м -сущ ествен ны х н е д о с т а т к о в. Н а п р и м е р, к н е д о с т а т к а м и з в е с т н ы х ч а с т о т н о -о п т и ч е с к и х у с т р о й с т в -м ож но -отнести с л о ж н о с т ь и з г о т о в л е н и я установок и трудность об р аб о тки п олучен н ы х дан н ы х. -При и зм е р е н и и р а в н о м е р н о с т и в р а щ е н и я с п о м о щ ь ю м а гн и т н о й з а п иси н а то ч н о с ть и з м е р е н и я о к а з ы в а ю т б о л ь ш о е в л и я н и е в н е ш н и е м а г н и тн ы е!поля м а ш и н ы. П р и м е н е н и е и н е р ц и о н н о го м е т о д а з а т р у д н и т е л ь но ів э л е к т р о п р и в о д а х, н е р а в н о м е р н о с т ь в р а щ е н и я к о т о р ы х с о п р о в о ж д а е т с я зн а ч и т е л ь н ы м и в и б р а ц и я м и э л е к т р и ч е с к и х м а ш и н. Р а з р а б о т а н о у с т р о й с т в о с л и н е й н о й х а р а к т е р и с т и к о й и Вы х = Н (ы ) д ля и сследован и я равн ом ерн ости вр ащ ен и я электрических м аш и н в у с л о в и я х в и б р а ц и и. У стройство- (ри с. 1) с о с т о и т и з ф о т о э л е к т р и ч е с к о г о д атч и к а, у си ли теля и д ем о д у л ято р а частоты. Ф отоэлектри чески й д атч и к, состоящ и й и з д и ска с зу б ц ам и п о о к р у ж н о с т и, и с т о ч н и к а с в е т а и ф о т о д и о д а т и п а Ф Д,с в я з а н м е х а н и ч е с к и с з а л о м д в и г а т е л я. И с т о ч н и к с в е т а и ф о т о д и о д р а с п о л о ж е н ы т а к и м 016р а з о м, ч то п р и в р а щ е н и и д в и г а т е л я з у б ц ы д и с к а п р о х о д я т м е ж д у н и м и, при этом с ф отод и од а сн и м ается п ульси рую щ ее н ап р я ж е н и е с частотой, п р о п о р ц и о н а л ь н о й с к о р о с т и в р а щ е н и я (р и с. 2,А). Э т о н а п р я ж е н и е п о д ается н а вход д вухкаск ад н ого уси ли теля, собран н ого на тр ан зи сто р ах T i - T 3. У с и л е н н о е н а п р я ж е н и е (р и с. 2,5 ) п о с т у п а е т н а в х о д ч а с т о т н о г о дем одулятора. Ц и к л д е м о д у л я ц и и с о с т о и т из д в у х т а к т о в : н е р а б о ч е г о (н у л е в о й п о т е н ц и а л н а в ы х о д е у с и л и т е л я ) и р а б о ч е г о (о т р и ц а т е л ь н ы й п о т е н ц и а л н а в ы х о д е у с и л и т е л я ). В рабочем так те п од действием отрицательного п отен ц и ала откры в а ю т с я т р а н з и с т о р ы T 9, T i 0 г е н е р а т о р а п и л о о б р а з н о г о н а п р я ж е н и я т к о н д е н с а т о р C 4 з а р я ж а е т с я ч е р е з р е зи с т о р R b5. П о с т о я н н а я в р е м е н и з а р я д а к о н д е н с а т о р а C 4 ч и с л е н н о р а в н а п е р и о д у н а п р я ж е н и я с ф о то д и о д а; Ф Д, соответствую щ его средн ей скорости вращ ен и я. В м о м е н т о к о н ч а н и я р а б о ч е г о т а к т а т р а н з и с т о р ы T 9, Тю з а к р ы в а ю т ся и з а р я д к о н д е н с а т о р а C 4 п р е к р а щ а е т с я, л о г и ч е с к и й э л е м е н т H E 4* 51

2 шж

3 н а т р а н з и с т о р е T 4, и н в е р т и р у я с и г н а л у с и л и т е л я, з а п у с к а е т о д н о в и б р а т о р н а т р а н з и с т о р а х T 5, T 6 ч е р е з діиф ф е р е н ц и р у ю щ у ю ц е п о ч к у C2R 6- Н а в р е м я д е й с т в и я о д н о в и б р а т о р а л о г и ч е с к и й э л е м е н т И Л И -H E н а т р а н з и с т о р а х T 7 T 8 з а п р е щ а е т с р а б а т ы в а н и е!клю чевого у с т р о й с т в а н а т р а н з и с т о р е Т ц (р и с. 2, Д). Н а п р я ж е н и е н а к о н д е н с а т о р е C 4 з а п о м и н а е т с я (р и с. 2,В ). Э то н а п р я ж е н и е п е р е д а е т с я ч е р е з э м и т т е р н ы й п о в т о р и т е л ь н а т р а н з и с т о р а х T j2, T i3 н а в ы х о д н о е з а п о м и н а ю щ е е у с т р о й с т в о, в ы п о л н ен н о е н а т р а н з и с т о р а х T i4, T i5, з а п о м и н а ю щ е м к о н д е н с а т о р е C5 и р а з р я д н о м р е з и с т о р е R i9. Т р а н з и с т о р T j5, о т к р ы в а е м ы й во- в р е м я д е й с т в и я о д н о в и б р а т о р а, р а з р я ж а е т з а п о м и н а ю щ и й к о н д е н с а т о р C 5. П а р а м е т р ы р а з р я д н о й ц еп и п о д о б р а н ы т а к и м о б р а з а м, что к м о м е н т у о к о н ч а н и я и м п у л ь с а о д н о в и б р а т о р а н а п р я ж е н и е н а к о н д е н с а т о р е C 5 (р и с. 2,Ж ) п р о п о р ц и о н а л ь н о н а п р я ж е н и ю н а к о н д е н с а т о р е C 4. Н а п р я ж е н и е н а к о н д е н с а т о р е C 5 с о х р а н я е т с я о д и н ц и к л, оно' о б р а т н о п р о п о р ц и о н а л ь н о с к о р о сти в р а щ е н и я э л е к т р и ч е с к о й м а ш и н ы. Р а б о ч а я т о ч к а у с и л и т е л я н а т р а н з и с т о р е T j7 в ы б р а н а т а к и м о б р а зо м, ч то и зм е н е н и я н а п р я ж е н и я н а его в х о д е п р и в о д я т к т а к о м у и з м е 53

4 н ению,вы ход н ого н а п р я ж е н и я, п р и к о т о р о м в к а ж д о м ц и к л е з н а ч е н и е вы ходн ого н а п р я ж е н и я п р о п о р ц и о н ал ьн о ск о р ости в р а щ е н и я д в и гате л я. ів!м ом ен т о к о н ч а н и я д е й с т в и я о д н о в и іб р а то р а т р а н з и с т о р Т ц о т к р ы в а е т с я, р а з р я ж а я к о н д е н с а т о р C 4, в р е з у л ь т а т е с х е м а п р и в о д и т с я в и с ходное состоян ие. П р и и зм е н е н и и с к о р о с т и д в и г а т е л я п о с и н у с о и д а л ь н о м у з а к о н у н а в ы х о д е у с т р о й с т в а н а п р я ж е н и е -и зм ен я ется с т у п е н ч а т о т а к ж е п о с и н у со и д ал ьн ом у закону. Т ак и м о б р азо м, у строй ство осн ован о на п р ео б р азо в ан и и частоты и м пульсов ф отодатчика в н ап р яж ен и е, п ропорц и ональн ое скорости в р а щ е н и я, -о б есп еч и в ает и зм е р е н и е м г н о в е н н о й с к о р о с т и в р а щ е н и я с т о ч н о сть ю н е х у ж е 1 % в д и а п а з о н е с к о р о с т е й 0, об/мин. Э к еп е р и м е н т а л ьн ы е иос л ед о в аи и я р авіном е р н о с ти в р а щ ѳн и я си н х р Оініных д в и г а т е л е й в ч а с т о т н о -у п р а в лясхмом в и б р о п р и в о д е, п р о в е д е н н ы е с п о м о щ ь ю э то го у с т р о й с т в а, п о д в е р д и л и т е о р е т и ч е с к и е в ы в о д ы о в л и я н и и с т а т и ч е с к о г о,м о м ен та д е б а л а н т о в M g и с к о р о с т и в р а щ е н и я д в и г а т е л е й н а!величину и х а р а к т е р н е р а в н о м е р н о с т и их в р а щ е н и я в н у т р и о б о р о т а [3 ]. Р и с. 3. З ависим ость колебан и я угл а нагрузки си н хр он ного двигателя от скорости вращ ения: а М д = 0,5 Нм; б М д = = 2, 5 Нм; в Мд = 5,0 Нм; ф р езул ьтаты эк сп ери м ен та Н а р и с. 3!п р ед ста в л е н ы к р и в ы е к о л е б а н и я у г л а н а г р у з к и д в у х п о лю сн ого си н хронн ого двигателя (P = 2,2 квт, п = 3000 об/мин, J p = O, кем2) в д и а п а з о н е \/сек д л я р а з л и ч н ы х с т а т и ч е с к и х моім ентоів д ѳб а л аіноов. У величение скорости вр ащ ен и я д в и га т е л я п р и во д и т к ум еньш ению кол еб ан и й у гл а н агр у зки, причем н а вы соки х скоростях в о зр а с т а е т в л и яние п ери оди ч еск ой со ставл яю щ ей м ом ен та с двойной частотой в р а щ е н и я (р и с. 4 ). Р о с т к о л е б а н и й у г л а н а г р у з к и с и н х р о н н о г о д в и г а т е л я п ри у в е л и ч е н ии с т а т и ч е с к о г о м о м е н т а д е б а л а н іс о в в з н а ч и т е л ь н о й сте п е н и з а в и с и т от с о о т н о ш е н и я м о м е н т о в и н е р ц и и д в и г а т е л я J p и д е б а л а н с н ы х м а с с J g. Н а и б о л ь ш е е у в е л и ч е н и е ДѲ с и з м е н е н и е м с т а т и ч е с к о г о м о м е н т а д е б а л а н с о в н а б л ю д а е т с я при со о тн о ш е н и и J g = l + 5 J P. Р езу л ь таты, п олученны е с пом ощ ью хорош о со гл асую тся с расчетны м и. рассм отренн ого устройства,

5 5 Рис. 4. Осциллограммы скорости вращ ения ринхронного двигателя: а со= 40 I / сек; б со= 100 1/сек. Л И Т Е РА Т У РА 1. М икроэлектродвигатели для систем автоматики. Техн. справочник под ред. Э. А. Л о д о ч н и к о б а и Ф. М. Ю ф е р о в а. М., «Энергия», Г М. T о р б е н к о в, В. П. С к у р и д и н, А. А. Т р и н и ц к и й. Прибор для осциллографирования рабочего цикла тихоходного синхронного двигателя во время п ер еходн ы х процессов. «Электромеханика», 1969, Г А. С и п а й л о в, В. Н. Д м и т р и е в, В. Ф. ( К у л а к о в. Анализ ра боты синхронны х двигателей на вибрационную нагрузку. Известия ТПИ, т. 200', Томск, изд-во ТГ У,