РШ? МАСТЕР КИТ
Рис. 3
Рис. 4
Sheet 1 | sheet 2 1
Armature resistance [RAfc
|10
0
Armature inductance (LA)
lo 001
H
Field resistance [RFJ-
jT~28
0
Field inductance (LF):
[n 001
H
Shaft friction (BF)
[Te-05
N“mVrad
Machine rotational inertia (Jj.
|le-05
N'mV/rad
Rated rotational speed (NN)
fÔOOO
RPM
Rated armaturervoftage (VAN): p
V
Rated armature current (IAN):
l( J
1
A
Rated field voilage (VFN):
[5
V
V
1
I K
’ -4 *
Но как же все-таки образуется конкретный световой узор
и как им управлять? Для того, чтобы разобраться в этом,
можно начертить на листе бумаги как ведет себя луч света,
отраженный вначале только от первого вращающегося с
биением зеркальца. Достаточно лишь вспомнить, что угол
падения равен углу отражения и лучи, падающий и отра-
женный, а также перпендикуляр, восстановленный из точки
падения, лежат в одной плоскости. Вот только в нашем слу-
чае эта плоскость будет вращаться с угловым биением по
отношению к плоскости, перпендикулярной оси двигателя.
Можно провести и нехитрый эксперимент, если сохра-
нился старый электропроигрыватель. На его диске под не-
большим углом надо закрепить (скотчем или пластилином)
зеркальце, которое надо осветить (не обязательно лазе-
ром). Приведя диск во вращение, увидим на потолке све-
товой “зайчик", бегающий по кругу. Теория, использующая
геометрическую оптику, даст тот же результат.
Теперь необходимо сделать второй шаг: эту светящую-
ся окружность надо направить под некоторым углом на вто-
рое, вращающееся также с биением зеркальце. Не знаю,
удастся ли вам сделать соответствующие пространствен-
ные построения или провести натурный опыт, добавив еще
один (перевернутый вверх тормашками) проигрыватель.
Значительно целесообразнее смоделировать работу этого
устройства на компьютере.
Задача, по сути, делится на две части: 1) моделирова-
ние работы системы управления в виде виртуальной схе-
мы;
2
) моделирование картины развертки луча.
Первая часть стандартно, как и ранее, решается сред-
ствами EWB. На
рис. 3
показана полная модель, содержа-
щая компоненты, используемые в наборе КИТ с максималь-
ным сохранением их позиционных обозначений и номина-
лов; изменения и добавленные элементы будут откомен-
тированы ниже.
Для управления частотой вращения двигателей в схе-
ме использована транзисторная сборка (VT1.
..VT4), поме-
щенная в стандартный DIP-корпус. Выводы на
рис. 3
име-
ют соответственно номера узлов 1.
..14. На транзисторах
VT1, VT2, включенных по схеме с общим эмиттером, со-
брана балансная схема, к которой подключен двигатель М
2
,
аналогично - на транзисторах VT3, VT4 - двигатель М1. В
комплекте используются двигатели постоянного тока с воз-
буждением от постоянных магнитов. В модели мы приме-
нили подобные двигатели, но цепи их возбуждения запита-
ли от отдельных источников, ЕМ1 и ЕМ2, которых, конечно,
нет в реальном устройстве.
8/2003
Выбор параметров двигателей
(рис. 4)
выполнен в со-
ответствии с примером для электродрели, рассмотренным
ранее на заседании Клуба ПК №4 (см. РЛ №
8
за 2002 г.).
Вольтметры, условно подключенные к валу, играют роль
тахометров: одному вольту на их шкале соответствует один
оборот вала в минуту. Потенциометры Р1 и Р2, управляе-
мые соответственно клавишами X и Y, изменяют в баланс-
ных схемах напряжение на якоре двигателей, что позволя-
ет регулировать частоту их вращения независимо друг от
друга. Это легко пронаблюдать на вольтметрах-тахометрах,
включив моделирование и нажимая на клавиатуре X и Y,
для уменьшения скорости или совместно с Shift - для ее
увеличения.
Решение второй части задачи может быть проведено
аналитически с использованием законов геометрической
оптики и кинематики, а картина в виде графиков выведена
на дисплей в любом математическом пакете. Возможно,
кого-то это и заинтересует, но мы поступим по-иному.
Используем то обстоятельство, что проекция на верти-
кальный экран светящейся точки, вращающейся по окруж-
ности в другой плоскости, перпендикулярной первой, со-
вершает колебания по отрезку прямой. При равномерном
вращении с некоторой угловой скоростью это будут гармо-
нические колебания с такой же угловой частотой и ампли-
тудой, равной радиусу. Если плоскость колебаний верти-
кальна, то и светящаяся линия на экране - вертикальна.
Если же плоскость колебаний горизонтальна, то и линия
на экране - горизонтальна. Наконец, если точка будет уча-
ствовать одновременно в этих двух движениях, то колеба-
ния на экране будут при равных частотах иметь вид окруж-
ности, эллипса или прямой линии с разными наклонами,
зависящими от начальных фаз. Этот случай сложения вза-
имно перпендикулярных колебаний обычно используется
для определения разности фаз электрических колебаний,
подаваемых на вертикальные и горизонтальные отклоня-
ющие пластины осциллографа. Если частоты складывае-
мых колебаний не равны, но кратны друг другу, то получа-
ются известные фигуры Лиссажу. В рассматриваемом ла-
зерном устройстве и происходит подобное сложение коле-
баний, хотя за счет дополнительной пространственно-уг-
ловой модуляции ее вид несколько отличается от класси-
ческих фигур Лиссажу.
Поскольку нас интересует качественная картина, то
дополним схему в модели
(рис. 3)
двумя преобразовате-
лями частоты F1 и F2. Входы преобразователей подключе-
ны к тахометрам, а выходы, соответственно, к входам А и В
предыдущая страница 23 Радиолюбитель 2003-08 читать онлайн следующая страница 25 Радиолюбитель 2003-08 читать онлайн Домой Выключить/включить текст