Сельсины. виды и режимы работы. принцип действия и особенности

Типы сельсиновых датчиков

Любой действующий сельсин включает в свой состав такие обязательные элементы, как статор и ротор, выполненные в виде обмоток с электромагнитной связью. Известны следующие разновидности электротехнических устройств, отличающиеся количеством катушек, расположенных в статоре и роторе. Они могут быть представлены следующими сочетаниями:

• Одна и три.
• Три и одна.
• Три и три.

По своему практическому применению (использованию в электронных схемах авторегулировки) эти приборы делятся на следующие виды:

• устройства-датчики;
• сельсины-приемники;
• приборы дифференциального типа.

Для понимания работы классического сельсинового прибора потребуется рассмотреть его схематическое представление (фото справа).

Сельсин-приемник

Сельсин-приемник отличается от сельсина-датчика наличием демпфера.
 

Указатель глубины.

Сельсин-приемник устанавливается в контрольной панели и посредством зубчатых передач приводит во вращение указатель глубины и тахогенератор указателя скорости. На одну обмотку тахогенератора подается переменный ток напряжением 10 В, с другой обмотки снимается генерируемое напряжение, величина которого пропорциональна частоте вращения мерного ролика. Генерируемое напряжение подается на вольтметр, шкала которого отградуирована для отсчет.
 

Сельсин-приемник в этой схеме работает в режиме трансформатора; ротор его остается неподвижным. Рассогласование, которое возникает при повороте ротора сельсин-датчика, вызывает в обмотке возбуждения сельсин-приемника напряжение — сигнал рассогласования.
 

Сельсин-приемник — воспроизводит закон движения, заданный сельсином-датчиком, в виде углового перемещения ротора, пропорционального угловому перемещению ротора сельсина-датчика.
 

Схема дистанционной индукционной передачи на сельсинах.

Сельсин-приемник имеет такую же схему, как и сельсин-датчик. Его статор питается от той же сети переменного тока, а фазные обмотки ротора соединены через трехпроводную линию связи с фазными обмотками ротора сельсина-датчика.
 

Сельсин-приемник 4 соединен с сельсином-датчиком по индикаторной схеме.
 

Сельсин-приемник отличается от сельсина-датчика наличием демпфера.
 

Сельсин-приемник со свободно поворачивающимся под действием слабого момента ротором, используемый только для приведения в движение указателя или механизма индикации.
 

Сельсин-приемник поворачивается на заданный первичным преобразователем угол не самостоятельно, а с помощью вспомогательного двигателя, на обмотку управления которого через усилитель подается выходное напряжение сельсина-приемника. Здесь согласованным положением называется положение, при котором напряжение на выходе сельсина-приемника минимально или равно нулю.
 

Копировальное устройство.

Сельсин-приемник приводится во вращение от редуктора перемещения портала. Как только сельсин-датчик повернется на какой-либо угол, на его выходе появляется напряжение. Это напряжение усиливается с помощью усилительного блока и электромашинного усилителя и подается на якорь электродвигателя привода перемещения портала. Вместе с электродвигателем через редуктор вращается сельсин-приемник.
 

Кривые синхронизирующего момента однофазных сельсинов.

Сельсин-приемник с распределенной в пазах ротора первичной и короткозамкнутой успокоительной обмотками имеет кривую момента М / ( б), приближающуюся к синусоиде. Это позволяет использовать такие сельсины в системах, работающих в индикаторном режиме. Назначением короткозамкнутой успокоительной обмотки на роторе, перпендикулярной первичной обмотке, является уменьшение индуктивного сопротивления обмотки статора по поперечной оси по сравнению с продольной, так как воздушный зазор в этом типе сельсина равномерный. Следовательно, применение короткозамкнутой обмотки на роторе эквивалентно устройству явнополюсного ротора.
 

Системы синхронного поворота: основные режимы

Сельсины работают в двух режимах. Каждый из них имеет свои особенности которые надо обязательно учитывать при выборе оборудования.

Индикаторный

Если оборудование работает в данном режиме, значит, ротор принимающего устройства подсоединен к ведомой оси. Схема актуальна при выборе для ведомой оси минимального момента торможения и размещение на ней индикаторной стрелки. Обмотки возбуждения подключают к общей цепи. Синхронизирующие объединяют с линией связи.

Формируемые магнитные потоки инициируют возникновение ЭДС на обмотках всех фаз. Незначительная рассогласованность приводит к протеканию электротока. Благодаря потоку в датчиках и принимающем элементе сельсина образуются разнонаправленные моменты. С их помощью удается полностью нивелировать угол рассогласования.

Ротор, располагающийся на датчике, затормаживают. Как итог, момент синхронизации влияет на механизм, поворачивающий ведущую ось. Благодаря подобному конструктивному исполнению удается обеспечить одновременный поворот на одинаковый угол роторов обоих подключенных элементов.

Трансформаторный

Электросигнал, появляющийся при рассогласованности роторов, сначала поступает на усиливающую часть схемы. Далее — на ротор исполнительного механизма. Последний начинает поворачивать ротор принимающего элемента и ведомую ось до полного нивелирования имеющейся разницы. Подобный режим актуален при прикладывании к ведомой оси момента торможения, имеющий достаточно большую величину. То есть помогает повернуть механизм.

Обмотку датчика соединяют с ведущей осью и подключают к электросети на 220 В. Для подачи напряжения на элемент, отмечающий за управление двигателем, задействуют усилитель. Обмотку приемника используют для присоединения сельсина. Для объединения обмоток синхронизации двух сельсинов используется линия связи. В возбуждающей обмотке индуцируется ток, создающий в синхронизирующей обмотке ЭДС.

Ток протекает по обоим элементам, так как их обмотки соединены. В принимающем элементе формируются магнитные импульсы. Если элементы рассогласованы, под действием потока в обмотке возникает ЭДС. На входе появляется напряжение, запускающее специальный усиливающий элемент. От него напряжение поступает на статор, принадлежащий исполнительному устройству. Это приводит к тому, что ведомая ось начинает поворачиваться следом за ротором приемника. По мере устранения имеющейся разницы, напряжение становится равным нулю, и вращение ведомой оси прекращается.

Особенности используемой технологии и конструкция влияют на величину погрешности. К таковым относят:

• Разность между параметрами датчика и принимающего устройства;
• Неравномерные показатели магнитной проводимости;
• Отсутствие симметричности у обмоток.

При передаче угла неизбежно возникают погрешности. Их появление обусловлено определенными условиями эксплуатации. При изменении величины сопротивления в сети управления, порядок работы сельсинов изменится.

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

Купон до 1000₽ для новичка на Aliexpress

Никогда не затаривался у китайцев? Пришло время начать! Камрад, регистрируйся на Али по нашей ссылке. Ты получишь скидочный купон на первый заказ. Не тяни, условия акции меняются.

Куплено и опробовано читателями или в лаборатории редакции.

Читательское голосование

Статью одобрили 8 читателей.

Для участия в голосовании зарегистрируйтесь и войдите на сайт с вашими логином и паролем.

Информация

Вы не можете участвовать в комментировании. Вероятные причины:

— Администратор остановил комментирование этой статьи.

— Вы не авторизовались на сайте. Войдите с паролем.

— Вы не зарегистрированы у нас.

Зарегистрируйтесь.

— Вы зарегистрированы, но имеете низкий уровень доступа.

Получите полный доступ.

• Арменский Е. В., Фалк Г. Б. Электрические микромашины: Учебн. пособие для студентов электротехнических специальностей вузов. — 3-е, перераб и доп. — М. : Высшая школа, 1985. — 231 с. — 22 000 экз.
• Электротехнические изделия / Под общ. ред. профессоров МЭИ (Гл. ред. И. Н. Орлов). — М. : Энергоатомиздат, 1986. — 712 с. — 90 000 экз. — УДК 621.3; Э 45;(G).
• Электровоз ВЛ80С. Руководство по эксплуатации / Н. М. Васько. — М. : Транспорт, 2001. — 454 с.

Дифференциальные сельсины

Дифференциальные сельсины позволяют зафиксировать угол поворота вала, который является разностью углов поворота валов двух других сельсинов. В такой системе один сельсин яв­ляется сельсин-приемником, а два других — сельсин-датчиками. Дифференциальный сельсин может быть соединен также с дву­мя другими сельсинами таким образом, что угол поворота его вала будет вычитаться из угла поворота вала одного из сель­син-датчиков. В этом случае разность углов поворота валов двух сельсинов фиксируется относительным углом поворота ва­ла сельсин-приемника, а дифференциальный сельсин служит в качестве сельсин-датчика. Можно сельсины соединить таким способом, что из угла поворота вала дифференциального сель­сина будет вычитаться угол поворота вала сельсин-датчика. Разность будет фиксироваться углом поворота вала сельсин-приемника. Как и в предыдущем случае, дифференциальный сельсин служит здесь в качестве сельсин-датчика.

Схематическое изображение дифференциального сельсина показано на рис. 13.12, а. Здесь, так же как в сельсин-датчике и сельсин-приемнике, имеются три обмотки статора Si, 52 и S3. Однако ротор в дифференциальном сельсине имеет не две об­мотки, а три. Эти обмотки расположены в пазах ротора на равных расстояниях одна от другой. (На рисунке роторные обмотки обозначены символами R1,R2 и Rз.) В зависимости от схемы использования обмотки присоединяются к той или иной обмотке других сельсинов (рис. 13.12,6 — г). Хотя схема соединения одинакова для случаев использования дифферен­циального сельсина в качестве сельсин-датчика и сельсин-приемника, однако на практике при использовании дифферен­циального сельсина в качестве сельсин-приемника приходится вводить незначительные конструктивные изменения. Они сво­дятся к введению демпфирующего устройства для гашения воз­можных колебаний около правильного положения. Точно так же и обычный сельсин-приемник отличается от сельсин-датчика наличием в нем демпфирующего устройства.

Схема, показанная на рис. 13.12,6, применяется в случае, когда управление сельсин-приемником осуществляется от двух сельсинов — сельсин-датчика и дифференциального сельсина. Валы сельсин-датчика и дифференциального сельсина соеди­нены с механизмами, вращение которых должно обеспечи­ваться валом сельсин-приемника. Таким образом, положение ва­ла сельсин-приемника будет определяться изменением положе­ния любого из валов — сельсин-датчика и дифференциального сельсина. При повороте этих двух валов вращение вала сельсин-датчика изменяет сигнал, подаваемый на дифференци­альный сельсин. Это приводит к повороту вала дифференциаль­ного сельсина, вызывающего появление сигнала, который спо­собствует установлению вала сельсин-приемника в синхронное положение. Угол поворота вала сельсин-приемника равен алге­браической разности между углами поворота сельсин-датчика и дифференциального сельсина, т. е. M=(G

— D)°. Таким обра­зом, когда дифференциальный сельсин действует как сельсин-датчик, эта операция является вычитанием. Когда дифференци­альный сельсин является сельсин-приемником, можно использо­вать аналогичное уравнение. В этом случае угол поворота вала дифференциального сельсина, используемого в качестве сель­син-приемника, составитD=(G —М)°.

Рис. 13.12. Схематическое изображение дифференциального сельсина (а) и способы включения такого сельсина (б — г).

На рис. 13.12,0 дифференциальный сельсин подключен та­ким образом, что выполняется операция сложения. Здесь вал сельсин-приемника будет принимать положение, соответствую­щее равенству М —

(G + Z))0.

На схеме рис. 13.12, г дифференциальный сельсин использу­ется в качестве сельсин-приемника, поэтому угол поворота его вала равен сумме углов поворота двух сельсин-датчиков. Таким образом, угловой поворот вала сельсин-датчика, используемого в качестве сельсин-приемника, равен D=(G + M)°. В этом слу­чае также имеет место процесс сложения, как и для схемы на рис. 13.12, в, только дифференциальный сельсин используется здесь в качестве сельсин-приемника, а не сельсин-датчика,

Tweet Нравится

• Предыдущая запись: Сельсины
• Следующая запись: Электромашинный усилитель — амплидин

Блочная пересылка (0)
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СОВЕТЫ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ И ОРИЕНТИРОВАНИИ ТЕЛЕВИЗИОННОЙ АНТЕННЫ (0)
АКТИВНЫЕ ЩУПЫ С МАЛОЙ ВХОДНОЙ ЕМКОСТЬЮ (0)
АВТОМОБИЛЬНЫЙ ТЕСТЕР (0)
НА БАЗЕ ТЕЛЕФОННЫХ АППАРАТОВ (0)
Демонстрационный АВОМЕТР (0)
УСТРАНЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ В ЭЛЕКТРОННЫХ РЕЛЕ УКАЗАТЕЛЕЙ ПОВОРОТА АВТОМОБИЛЕЙ (0)

Недостатки, решения

У сельсинов невысокая точность синхронизации, особенно когда на валу сельсина-приёмника присутствует существенная механическая нагрузка.

Для решения этой проблемы сельсинных связей, применяются следящие электромеханические комбинированные связи — приёмный вал вращают вспомогательным электродвигателем, который включается в контур авторегулирования, в этом случае сельсин-приемник выступает в роли датчика угла рассогласования поворотов ведущего и ведомого валов. Т.е. по сути, сельсин в данном случае передаёт только угол поворота, за синхронность вращения валов отвечает авторегулятор, который управляет вспомогательным электродвигателем.

Другой недостаток сельсинов — относительно невысокая точность передачи угла, обусловленная погрешностями изготовления магнитопровода сельсина. Для повышения точности применяют пару сельсинов — «грубый» и «точный» (последний установлен через редуктор и за один оборот основного вала делает несколько оборотов). Если сигнал с грубого сельсина слабее некоторого порога, автоматика передаёт в линию связи сигнал с точного сельсина. Так же, для обеспечения точности, оба сельсина (датчик и приёмник) подключаются через редуктор.

Советуем изучить — Применение автоматизированных систем коммерческого учета электроэнергии

Не имеющий нагрузочного момента ротор сельсина колеблется с частотой питающего переменного тока, поэтому для подавления этих колебаний приходится использовать механические демпферы. Из-за этого, в помещениях, где установлены сельсины, наблюдается постоянный монотонный шум.

В современных устройствах сельсины всё чаще заменяются энкодерами. И только там, где простота, надёжность и ремонтопригодность важнее точности (например, в авиации), сельсины всё ещё находят широкое применение.

Функция датчика положения

Если взять и каким-либо способом (вручную, например) провернуть ротор одного из приборов на некоторый угол – равновесие токов в его катушке нарушается. Из-за электрической связи в катушках второго устройства наблюдается аналогичное рассогласование баланса токов. Вследствие этого появляется результирующая, отличная от нуля, что приводить к образованию э/м поля и момента индукции (вращающей силы). Под ее воздействием подвижный узел исполнительной части будет проворачиваться до состояния, в котором равновесие токов полностью восстановится. Нетрудно понять, что это состояние будет соответствовать положению другого прибора.

Авторегулирование

При авторегулировании приемник работает в трансформаторном режиме (на схеме – «б»). Его ротор в данной схеме неподвижен, а обмотка статора полностью отключена от сети. В ней наводится ЭДС за счет токов, протекающих в собственной роторной обмотке (их величина задается состоянием первого устройства). Отсюда следует, что величина наводимой в статоре приемника ЭДС полностью зависит от угла поворота подвижной части датчика.

Дополнительная информация: Из-за того, что обмотка статора приемника не подключена к сети – фаза напряжения в нем смещена на 90° относительно статорной катушки датчика.

Это обстоятельство учитываются при вычислении выходной ЭДС (через поправочный коэффициент).

Дифференциальный прибор

Это вариант исполнения применяется в тех случаях, когда возникает потребность в определении разности угловых положений двух электрически связанных приборов (таким образом, выявляется степень их рассогласования). Другими словами размещаемые на различных валах сельсиновые датчики в этом случае сравниваются по скорости перемещения их подвижных узлов, после чего определяется их рассогласование.

В данной схеме три катушки от двух крайних приборов электрически соединены с соответствующими обмотками ротора и статора еще одного (третьего) сельсина, который называется дифференциальным (на схеме – «в»). Угол вращения этого третьего определяется как разность показаний для двух приборов-датчиков.

Источник

Конструктивные особенности

Конструктивно синхронизирующие сельсины могут быть контактными и бесконтактными. В первом случае соединение роторной обмотки с внешней электрической цепью осуществляется с помощью щеток и контактных колец. Устройство контактных сельсинов напоминает асинхронный двигатель с маломощным фазным ротором.

Статоры и роторы таких сельсинов считаются неявнополюсными, а обмотки – распределенными. На роторе располагается обмотка возбуждения, к которой электрический ток подведен посредством двух контактных колец. Некоторые виды устройств имеют явно выраженные полюса статоров и роторов, что существенно повышает их синхронизирующий момент.

В процессе эксплуатации сельсинов контактные кольца постепенно изнашиваются и требуют замены. Этот фактор считается единственным серьезным недостатком данных устройств. Бесконтактные сельсины, назначение и конструкция которых предполагает отсутствие контактных элементов, имеют две обмотки, размещенные на статоре. Сам ротор представляет собой цилиндр, изготовленный из ферромагнитного материала. Специальная алюминиевая прослойка разделяет ротор на два полюса, изолированных друг от друга.

В торцах устройства установлены сердечники, для изготовления которых использовалась листовая электротехническая сталь. Поверхность этих сердечников со стороны внутренней части размещается над ротором. Наружная поверхность смыкается со стержнями внешнего магнитопровода.

Однофазная обмотка возбуждения представляет собой двухдисковые катушки, расположенные по обеим сторонам статора, между обмоткой синхронизации и сердечниками.

Во время работы бесконтактного сельсина происходит замыкание импульсного магнитного потока в магнитной системе. Одновременно он соединяется с трехфазной синхронизирующей статорной обмоткой. Весь путь замкнутого магнитного потока обозначен на рисунке прерывистой линией.

При повороте ротора ось магнитного потока изменяет свою позицию по отношению к синхронизирующим обмоткам. Поэтому ЭДС, возникающая в фазах синхронизирующей обмотки, находится в прямой зависимости от поворота ротора. В этом заключается принцип работы таких приборов.

Существенным недостатком бесконтактных сельсинов считается слабое и малоэффективное использование активных материалов. Масса таких моделей примерно в 1,5 раза превышает контактные конструкции, в основном из-за существенных воздушных зазоров. В результате, бесконтактные сельсины отличаются более высокими токами намагничивания и рассеивающими потоками.

Асинхронный двигатель

Трансформаторы тока назначение и принцип действия

Провод СИП: расшифровка, конструкция, виды, технические характеристики

УЗО: Назначение, причины срабатывания, подключение УЗО

Контактор КМИ: назначение и принцип работы

Высоковольтные разрядники: виды и назначение

Общее устройство сельсина

Данные системы способны синхронно и плавно передавать на расстояние необходимые угловые величины. Механическая связь между ними отсутствует, а все передачи выполняются за счет электрических соединений, выступающих в качестве линий связи. Мощность таких приборов находится в пределах от нескольких ватт до 1 кВт, поэтому они могут использоваться для решения многих технических задач. В конструкцию каждого сельсина входит статор и ротор с обмотками переменного тока. В соответствии со своими особенностями, эти устройства конструктивно могут состоять из следующих элементов:

• Обмотка с одной катушкой на статоре и с тремя – на роторе.
• Обмотка с тремя катушками на статоре и с одной – на роторе.
• Обмотка с тремя катушками на статоре и с тремя – на роторе.

Как видно из представленной схемы, сельсины, задействованные в схемах автоматических регулировок, разделяются на следующие категории:

• Сельсин-датчики.
• Сельсин-приемники.
• Дифференциальные сельсины.

Основной функцией этих устройств является синхронный поворот или вращение двух или нескольких осей, не имеющих между собой механической связи. Аппарат, механически связанный с ведущей осью, считается датчиком, а другой такой же прибор, соединенный с ведомой осью называется приемником. Когда ротор датчика поворачивается на какой-то угол, то ротор приемника синхронно выполняет поворот на такой же угол.

Каждый сельсин имеет обмотки, разделяющиеся на первичную – обмотку возбуждения и вторичную – обмотку синхронизации. В зависимости от количества фаз первичной обмотки, устройства могут быть одно- или трехфазными. Вторичная обмотка практически всегда выполняется в трехфазном варианте.

Расположение первичной и вторичной обмотки не влияет на принцип работы сельсин-устройств. Тем не менее, обмотку синхронизации принято устанавливать на статоре, а обмотку возбуждения на роторе. Такое размещение позволяет снизить количество контактных колец и повысить общую надежность устройства.

Примеры решения, формулы и задачи

Решение задач	Лекции
Расчёт найти определения	Учебник методические указания

Это поле индуцирует вихревые токи в поломанном Роторе и взаимодействует с ними, образуя промежуточный момент. Под его действием полый ротор вращается при скольжении за полем, а управляющий вал вращается через замедляющую шестерню, а Ротор Людмила Фирмаль

Обычно передаточное число составляет несколько сотен, поэтому МС значительно меньше среднего после коробки передач. С помощью электродвигателя selsin осуществляется значительное усиление крутящего момента (в зависимости от величины I-образной коробки передач, в несколько сотен и более раз). Таким образом, без необходимости промежуточного усиления в цепи управления электродвигатель selsine заменяет электродвигатель selsine работающим двигателем. В СССР выпускаются серсиновые двигатели типа СДС-1, СДС-2 и СДС-3.

Изучу , оценю , оплатите , через 2-3 дня всё будет на «4» или «5» !

Откройте сайт на смартфоне, нажмите на кнопку «написать в чат» и чат в whatsapp запустится автоматически.

f9219603113@gmail.com

Образовательный онлайн-сервис для студентов и школьников

Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.9219603113.com» в качестве источника.

Все авторские права на размещённые материалы сохраняются за правообладателями. Любое коммерческое и другое использование кроме предварительного ознакомления запрещено. Публикация предоставленных материалов не преследует за собой коммерческой выгоды. Публикация являются рекламой бумажных изданий этих документов. Я оказываю услуги по сбору, компоновке и обрабатыванию информации по теме заданной мне Клиентом. Результат работы не будет готовым научным трудом, но может быть источником для его самостоятельного изучения и написания.

Общие сведения, классификация

Машины синхронной связи предназначены для осуществления синхронного или синфазного поворотов двух осей, механически между собой не связанных, или для их вращения. Индукционные системы синхронной связи делятся на трехфазные и однофазные. Трехфазные системы применяются для синхронизации двух валов приводных двигателей, не связанных механически. Обычно это силовые системы относительно большой мощности, носящие название систем электрического вала. Их используют, например, в механизмах разводки мостов, ворот шлюзов, в установках бумажной промышленности и т. д. Однофазные системы применяются в маломощных установках и широко используются в схемах автоматических устройств. Микромашины, применяемые в индукционных системах синхронной связи в качестве датчиков и приемников, получили название сельсинов, подчеркивающее их способность к самосинхронизации (self synchron означает самосинхронизирующийся). В теории синхронной связи автоматических устройств различают два понятия: синхронную индикаторную передачу — индикаторный режим сельсинов и следящий привод — трансформаторный режим сельсинов. В первом случае требуется передать лишь незначительный момент, необходимый, например, для поворота стрелки прибора (индикатора) для указания на расстоянии положения какого-либо регулирующего органа — клапана, задвижки, заслонки, вентиля и т. д. Передача показаний на пульт управления особенно важна в случаях, когда по каким- либо причинам человек не может подойти к регулируемому органу. Схема синхронной индикаторной передачи дана на рисунке 347. Здесь сельсин-датчик Д (заводящее устройство) и сельсин-приемник П (отрабатывающее устройство) при угле заводки а отрабатывают пропорциональный угол са непосредственно, то есть стрелка индикатора находится на оси приемника П. При необходимости передать угол поворота механизму, к валу которого приложен более или менее значительный момент сопротивления, использовать индикаторную схему можно лишь при мощных силовых сельсинах. Мощной должна быть и линия связи. Рациональнее и проще поступить иначе: от датчика к приемнику передать слабый по мощности сигнал, который затем, будучи усилен, воздействует на исполнительный двигатель, связанный с приводным механизмом. В такой системе следящего привода схема связи построена так, чтобы напряжение приемника П (сигнал) было функцией угла поворота ротора датчика Д. Кроме того, между приемником и исполнительным двигателем должна быть обратная связь, приводящая роторы датчика и приемника в согласованное положение (положение нулевого сигнала) по окончании отработки. Схема следящего привода дана на рисунке 348. На заводящем устройстве Д, возбуждаемом напряжением сети, осуществляется механический поворот на угол а (угол заводки). Сигнал, выработанный в отрабатывающем устройстве Я, после предварительного усиления в усилительном устройстве УУ в виде напряжения управления подается на исполнительный двигатель ИД, возбуждаемый напряжением сети. Исполнительный двигатель, будучи соединен механически с валом нагрузки, приводит его во вращение.

Рис. 347. Схема синхронной индикаторной передачи. Рис. 348. Схема следящего привода.

Советуем изучить — Оперативно-диспетчерское управление энергосистемой – задачи, особенности организации процесса

Благодаря механической обратной связи исполнительного двигателя с отрабатывающим устройством П будет постепенно уменьшаться напряжение управления, и, когда отрабатывающее устройство П повернется на угол заводки a, Uy станет равным нулю и исполнительный двигатель остановится. В результате произойдет поворот вала нагрузки на угол а или пропорциональный ему са. Индукционным системам синхронной связи присущ ряд положительных свойств: отсутствие искровой коммутации, то есть разрывов цепи питания датчиков при работе системы; высокая точность, обеспечивающая малые углы ошибки между положениями роторов датчика и приемника в согласованном режиме (не выше 2,5° для машин низшего класса); плавность отработки приемником поворота датчика; возможность иметь датчик и приемник бесконтактными; однотипность датчика и приемника.

§ 5.8. СИНУСНО-КОСИНУСНЫЙ ВРАЩАЮЩИЙСЯ ТРАНСФОРМАТОР

Выходные напряжения. На статоре этого трансформатора расположены обмотки В и К, а на роторе — обмотки S и С (см. рис. 5.24). При холостом ходе напряжения на синусной S и косинусной С обмотках ротора равны соответствующим ЭДС:

(5.49)US0 = ES0 = kЕв sin θ; UC0 = EC0 = kЕв cos θ,

Рис.   5.26.   Векторная   диаграмма МДС при  подключении нагрузки  к  синусной обмотке

Если к синусной обмотке S подключить некоторую нагрузку Zн S , то по обмотке пойдет ток

(5.50)

ÍS = ÉS /(ZS + ZнS ),

ZSS

Ток IS создает МДС ротора FS . Как видно из рис. 5.26, ось этой МДС совпадает с осью фазы S , поэтому ее можно представить в виде суммы двух составляющих: продольной FSd = FS sin θ и поперечной FSq = FS cos θ. Продольная составляющая FSd создает в обмотке возбуждения В компенсирующий ток, МДС которого Fв , так же как и в двухобмоточном трансформаторе, компенсирует действие FSd .

Результирующий продольный поток Фd индуцирует ЭДС в обмотке S

(5.51)

ESd = kEв sinθ.

Поперечная составляющая FSq создает во вращающемся трансформаторе поперечный поток Фq .Относительно поперечного потока Фq обмотка S является косинусной и, следовательно, в ней индуцируется ЭДС

(5.52)

ESq = 4,44f1 w2 ko62 Фqm cos θ = CFS cos2 θ,

С

Таким образом, при нагрузке в синусной обмотке кроме требуемой ЭДС, пропорциональной синусу угла поворота θ, индуцируется ЭДС, пропорциональная току нагрузки и квадрату косинуса θ. Эта добавочная составляющая ЭДС вызывает появление погрешностей. Аналогично в косинусной обмотке при нагрузке поперечным потоком Фq индуцируется добавочная ЭДС ECq , пропорциональная току нагрузки и квадрату синуса θ, которая также вызывает появление погрешностей.

Для устранения погрешности вращающегося трансформатора, обусловленной поперечным потоком Фq , применяют так называемое симметрирование трансформатора, т. е. компенсацию поперечного потока ротора. Существует два способа симметрирования: вторичное (со стороны ротора) и первичное (со стороны статора).

Рис. 5.27. Схема синусно-косинусного трансформатора со вторичным симметрированием и диаграмма МДС, создаваемых обмотками ротора

Вторичное симметрирование. Для уменьшения погрешности выходного напряжения, снимаемого с синусной обмотки, подключают к косинусной обмотке сопротивление ZнС (рис. 5.27, а). В этом случае ток, проходящий по обмотке С, создает МДС FС , которую можно представить, так же как и МДС FS , в виде векторной суммы двух составляющих (рис. 5.27,б): продольной FСd = FС cos θ и поперечной FCq = FС sin θ. Продольная составляющая FCd совпадает по направлению с FSd , a поперечная составляющая FCq направлена против FSq . При FCq = FSq поперечный поток Фq = 0. Следовательно, не возникает и погрешность, обусловленная этим потоком.Сопротивление ZнС, при котором обеспечено полное симметрирование, можно определить из условия

(5.53)

FS cos θ = FC sin θ

FSFC (5.54) ZS + ZнS = ZC + ZнC ,

SСIвF́2d = F́Sd + F́CdIвθ

F́2d = F́S sin θ + F́C cos θ =

0,9kÉв w2 kоб2 sin θ ZS + ZнC

sin θ +

0,9kÉв w2 kоб2 cos θ ZC + ZнC

cos θ =

Éв ,

Z2ZSZC ZнZнSZнC

В результате уменьшается погрешность поворотного трансформатора.

Рассмотренный метод симметрирования практически применим только при постоянном сопротивлении нагрузки, что является его недостатком.

Первичное симметрирование. Для уменьшения погрешности выходного напряжения снимаемого, например, с обмотки S (рис. 5.28, а), компенсационную обмотку К статора замыкают на какое-либо малое сопротивление ZK или накоротко. В этом случае по поперечной оси вращающегося трансформатора действует результирующая МДС

(5.55)

Fq = FSq + FK ,

FK

Так как обмотка К относительно поперечного потока Фq представляет собой замкнутую накоротко вторичную обмотку трансформатора, то ее МДС F́K направлена против МДС F́Sq «первичной» обмотки, и результирующая МДС Fq , так   же   как   и   в   трансформаторе   тока, значительно

Рис, 5.28. Схемы синусно-косинусных вращающихся трансформаторов