приемник — это… Что такое сельсин-приемник?
- сельсин-приемник
- сельсин-приемник
сущ., кол-во синонимов: 1
Словарь синонимов ASIS.
В.Н. Тришин.
2013.
.
- сельница
- сельсин-приёмник
Смотреть что такое «сельсин-приемник» в других словарях:
сельсин-приемник — сельсин приемник, сельсина приемника … Орфографический словарь-справочник
сельсин-приемник вращающего момента — sukamojo momento selsinas imtuvas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. synchro torque receiver vok. Drehmomentempfänger, m rus. сельсин приемник вращающего момента, m pranc. synchro récepteur de puissance, m … Automatikos terminų žodynas
дифференциальный сельсин-приемник — Сельсин приемник, содержащий две трехфазные обмотки, питающиеся напряжениями от обмоток синхронизации двух сельсинов датчиков, положение ротора которого определяется суммой или разностью угловых положений роторов сельсинов датчиков. [ГОСТ 27471… … Справочник технического переводчика
индикаторный сельсин- приемник — Возбуждаемый однофазным напряжением сельсин, угловое положение ротора которого определяется амплитудами и фазами напряжений трехфазной обмотки, питаемой от сельсина датчика. [ГОСТ 27471 87] Тематики машины электрические вращающиеся в целом… … Справочник технического переводчика
трансформаторный сельсин-приемник — Сельсин, амплитуда и фаза напряжения на однофазной обмотке которого определяются амплитудами и фазами напряжений на трехфазной обмотке синхронизации, питающейся от сельсина датчика или дифференциального сельсина датчика. [ГОСТ 27471 87] Тематики… … Справочник технического переводчика
дифференциальный сельсин-приемник вращающего момента — skirtuminis sukamojo momento selsinas imtuvas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. synchro torque differential receiver vok. Drehmomentdifferentialempfänger, m rus. дифференциальный сельсин приемник вращающего момента, m pranc. synchro … Automatikos terminų žodynas
СЕЛЬСИН — (англ. selsyn от англ. self сам и греч. synchronos одновременный), электрическая машина для дистанционной передачи информации об угле поворота вала др. машины. Применяется, напр., для дистанционного управления, передачи на расстояние показаний… … Большой Энциклопедический словарь
сельсин-приёмник — сущ., кол во синонимов: 1 • сельсин приемник (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
сельсин — (англ. selsyn, от англ. self сам и греч. sýnchronos одновременный), электрическая машина для дистанционной передачи информации об угле поворота вала другой машине. Применяется, например, для дистанционного управления, передачи на расстояние… … Энциклопедический словарь
Следящая система — система автоматического регулирования (управления), воспроизводящая на выходе с определённой точностью входное задающее воздействие, изменяющееся по заранее неизвестному закону. С. с. может иметь любую физическую природу и различные… … Большая советская энциклопедия
сельсин-приемник — с немецкого на русский
См. также в других словарях:
сельсин-приемник — сущ., кол во синонимов: 1 • сельсин приёмник (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
сельсин-приемник — сельсин приемник, сельсина приемника … Орфографический словарь-справочник
сельсин-приемник вращающего момента — sukamojo momento selsinas imtuvas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. synchro torque receiver vok. Drehmomentempfänger, m rus. сельсин приемник вращающего момента, m pranc. synchro récepteur de puissance, m … Automatikos terminų žodynas
дифференциальный сельсин-приемник — Сельсин приемник, содержащий две трехфазные обмотки, питающиеся напряжениями от обмоток синхронизации двух сельсинов датчиков, положение ротора которого определяется суммой или разностью угловых положений роторов сельсинов датчиков. [ГОСТ 27471… … Справочник технического переводчика
индикаторный сельсин- приемник — Возбуждаемый однофазным напряжением сельсин, угловое положение ротора которого определяется амплитудами и фазами напряжений трехфазной обмотки, питаемой от сельсина датчика. [ГОСТ 27471 87] Тематики машины электрические вращающиеся в целом… … Справочник технического переводчика
трансформаторный сельсин-приемник — Сельсин, амплитуда и фаза напряжения на однофазной обмотке которого определяются амплитудами и фазами напряжений на трехфазной обмотке синхронизации, питающейся от сельсина датчика или дифференциального сельсина датчика. [ГОСТ 27471 87] Тематики… … Справочник технического переводчика
дифференциальный сельсин-приемник вращающего момента — skirtuminis sukamojo momento selsinas imtuvas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. synchro torque differential receiver vok. Drehmomentdifferentialempfänger, m rus. дифференциальный сельсин приемник вращающего момента, m pranc. synchro … Automatikos terminų žodynas
СЕЛЬСИН — (англ. selsyn от англ. self сам и греч. synchronos одновременный), электрическая машина для дистанционной передачи информации об угле поворота вала др. машины. Применяется, напр., для дистанционного управления, передачи на расстояние показаний… … Большой Энциклопедический словарь
сельсин-приёмник — сущ., кол во синонимов: 1 • сельсин приемник (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
сельсин — (англ. selsyn, от англ. self сам и греч. sýnchronos одновременный), электрическая машина для дистанционной передачи информации об угле поворота вала другой машине. Применяется, например, для дистанционного управления, передачи на расстояние… … Энциклопедический словарь
Следящая система — система автоматического регулирования (управления), воспроизводящая на выходе с определённой точностью входное задающее воздействие, изменяющееся по заранее неизвестному закону. С. с. может иметь любую физическую природу и различные… … Большая советская энциклопедия
Датчик угла поворота. Сельсин-датчик и приёмник на микроконтроллере.
Схема сельсин-датчика
и программа микроконтроллера практически полностью взяты из журнала Радио №4 2005 год, 63 стр. Автор — Александр Долгий.
В программу МК были внесены следующие поправки:
• Исправлено деление на 8 (ошибочные команды при сдвигах), — в оригинале при некоторых значениях угла поворота происходил сбой программы.
• Алгоритм передачи по линии USART значений угла изменен для исключения зависимости передатчика на скорость получения новых значений.
Содержание / Contents
и программа микроконтроллера разрабатывались самостоятельно — требовался трехразрядный индикатор увеличенных размеров.
Данная конструкция проверена на оборудовании, работающего в Африканских условиях более 3 лет. Единственное слабое место — пятивольтовая кренка питания индикаторов в приемнике — два случая выхода из строя (пробой, что визуально отражается повышенной яркостью и зажиганием всех элементов индикаторов).
За счет изменения алгоритма передачи данных (в оригинале: пока не передано — из цикла не выходим), обработка значений угла поворота позволяет увеличить скорость вращения вала до 250 — 300 оборотов в минуту, без потерь при отслеживании. Хотя, это необходимо только в случае многооборотного измерения — данный алгоритм реализуется без вмешательств в принципиальную схему, достаточно изменения программы в сельсин-приемнике.
В комментариях программы сельсин-передатчика есть три строчки, объясняющие переделку полного оборота с 504 грд. на более привычные 360 грд.
• проекты сельсин-датчика и сельсин-приемника в среде MPLAB;
• проекты печатных плат в S-Layout;
• принципиальные схемы в формате sPlan;
• и сие описание.
▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.
Удачи!
Геннадий (hgm0)
г.Волжский
Писатель, радиолюбитель, инженер-электроник
Увы, вот такой я непостоянный — вечные командировки. Постараюсь быть примерным горожанином. Моя работа связана с Черным континентом, скажем так «геологическая и радиационная разведка, изучение аномальных (во всех смыслах) зон». Чаще о цивилизации нет и намеков — это одна из причин занятий радиоэлектроникой, литературой.
1.1. Устройство и принцип действия сельсинов.
Принцип действия
сельсинов.
В системах автоматического контроля и
регулирования иногда необходимо
передавать на расстояние заданный угол
поворота вала контролируемого или
регулируемого объекта или получать
информацию об угловом положении вала
этого объекта. Для этой цели применяют
системы дистанционной передачи угла
на электрических машинах синхронной
связи, называемых сельсинами. Сельсины
относятся к информационным электрическим
машинам, так как преобразуют угол
поворота в электрический сигнал и,
наоборот, электрический сигнал в угловое
перемещение.
На рис. 1.1 показаны
структурные схемы систем дистанционной
передачи угла поворота вала с помощью
сельсина-датчика СД и сельсина-приемника
СП, соединенных линией связи ЛС. При
повороте вала В на угол α. (рис. 1.1, а)
сельсином-датчиком вырабатывается
соответствующий этому углу сигнал,
который передается по линии связи на
сельсин-приемник СП, где он преобразуется
в угловое перемещение ротора СП на угол
α. Рассмотренная система называется
индикаторной, так как вал сельсина-приемника
поворачивает стрелку индикатора И,
отмечающую на шкале угол поворота
вала В. Индикаторная система только
передает информацию об угловом положении
контролируемого вала.
Рисунок 1.2. Структурные схемы систем
дистанционной передачи угла поворота
вала на сельсинах: индикаторная (а),
трансформаторная (б).
Если требуется
воспроизвести угол поворота α вала В
на каком-либо рабочем механизме, то
система дополняется усилителем
мощности У и исполнительным двигателем
ИМ (рис. 1.1, б), который через редуктор Р
создает на валу рабочего механизма РМ
вращающий момент, достаточный для
поворота вала на угол α. Одновременно
поворачивается ротор сельсина-приемника
СП на угол α. Такая система дистанционной
передачи называется трансформаторной.
Сельсины применяют
также в системах электрического вала,
осуществляющих синхронное вращение
валов нескольких механизмов, находящихся
на расстоянии друг от друга.
В нашем случае
система дистанционной передачи угла
является трансформаторной. Рассмотрим
её подробно.
Трансформаторная
система дистанционной передачи угла
используется для передачи угла
поворота на вал рабочего механизма,
когда необходим значительный вращающий
момент. Основные элементы трансформаторной
системы (рис. 1.3): сельсин-датчик СД,
сельсин-приемник СП, усилитель мощности
У, исполнительный двигатель ИМ и
редуктор Р, предназначенный для редукции
частоты вращения и усиления вращающего
момента. Усилитель, мощности У используется
для усиления мощности сигнала на выходе
сельсина-приемника до уровня, достаточного
для приведения в действие исполнительного
двигателя ИМ Трансформаторная система
передачи следящая система с обратной
связью по положению вала регулирующего
органа рабочего механизма РО. Редуктор
Р системы имеет два выхода: один
присоединяется к валу рабочего механизма,
другой – к валу сельсина-приемника.
Рисунок 1.3. Схема трансформаторной
системы дистанционной передачи угла.
Рассмотрим принцип
работы трансформаторной системы. При
включении в сеть обмотки возбуждения
сельсина-датчика ОВД пульсирующий
магнитный поток возбуждения наводит в
фазах обмотки синхронизации электродвижущие
силы, величина которых зависит от угла
поворота ротора датчика αд
относительно продольной оси. Согласованным
положением роторов датчика и приемника
в трансформаторной системе считают
положение, когда одноименные фазы
обмотки синхронизации смещены
относительно друг друга на 90°. Поэтому
(см. рис. 1.3) отсчет угла αд
в датчике ведется от оси, перпендикулярной
оси обмотки возбуждения. Учитывая это,
ЭДС фазы обмоток синхронизации
датчика
Электродвижущие
силы создают токи в цепи синхронизации
В трансформаторной
системе токи синхронизации создаются
только электродвижущими силами,
наведенными в датчике, а не разностью
ЭДС, как в индикаторной системе. Токи
синхронизации, проходя по соответствующим
обмоткам фаз сельсина-приёмникa
создают пульсирующие МДС, значения
которых принимаем со знаком минус:
где
.
Результирующая
МДС синхронизации по продольной оси
(рис. 1.4, а) Fпd
создает пульсирующий магнитный поток
по продольной оси Фпd,
который наводит в обмотке возбуждения
приемника ОВП ЭДС
,
где Еmax
– действующее значение ЭДС, наводимой
в обмотке возбуждения приемника при
заданном угле поворота на
сельсине-датчике αд
= 90° и
положении ротора приемника, при
котором ось обмотки фазы синхронизации
А расположена по оси обмотки возбуждения.
Обмотка возбуждения
приемника в трансформаторной системе
выполняет функцию генераторной обмотки.
Рисунок 1.4. Диаграммы МДС сельсина-приёмника
трансформаторной системы.
Сигнал напряжения
на выходе приемника Uвых
≈ Евых
поступает на вход усилителя мощности
У, на выход которого включена обмотка
управления ОУ исполнительного двигателя
М. При этом ротор двигателя приходит
во вращение, которое через понижающий
редуктор Р передается, на вал рабочего
механизма РО и на ротор сельсина-приемника
СП. По мере отработки заданного угла αд
МДС синхронизации по продольной оси
Fпd
постепенно уменьшается, следовательно,
уменьшается напряжение сигнала Uвых.
После того как ротор приемника будет
повернут на угол αп
≈ αд,
выходной сигнал напряжения уменьшится
до Uвых ≈
0 и трансформаторная система придет в
равновесие. Для пояснения обратимся
к рисункам 1.3 и 1.4. Допустим, что на
сельсине-датчике СД задан угол поворота
αд
= 60° против часовой стрелки, тогда МДС
фазы обмотки синхронизации приемника
равны
;
;
.
Переходя к
относительным значениям МДС, запишем
;
;
.
Из диаграммы МДС
(рис. 1.4, а) получим относительное значение
результирующей МДС обмотки синхронизации
приемника по продольной оси
.
После поворота
ротора приемника на угол αп
= αд
= 60° диаграмма МДС синхронизации
приемника примет вид, представленный
на рисунке 1.4, б. Из диаграммы следует,
что результирующая МДС по продольной
оси равна нулю:
.
Особенность работы
трансформаторной системы состоит в
том, что сельсин-приемник этой системы
самостоятельно не отрабатывает заданный
угол поворота, а только выдает сигнал
на включение исполнительного
двигателя, который осуществляет отработку
заданного угла поворота. Применив в
системе исполнительный двигатель
требуемой мощности, можно посредством
трансформаторной системы
передачи угла
управлять угловым положением вала
рабочего механизма.
Точность работы
трансформаторной системы зависит от:
формы и распределения магнитной
индукции в воздушном зазоре сельсинов;
остаточной ЭДС: удельного выходного
напряжения; удельной выходной мощности;
магнитной несимметрии; сопротивления
линии связи; количества приемников,
подключенных к одному датчику.
Для обеспечения
синусоидальной зависимости Uвых
= f(αд)
необходимо, чтобы график распределения
магнитной индукции вдоль воздушного
зазора по периметру ротора был
синусоидальным. С этой целью в
трансформаторных системах применяют
сельсины неявнополюсной конструкции
(рис. 1.5, в).
Рисунок 1.5. Магнитные системы однофазных
контактных сельсинов с явнополюсным
статором (а), с явнополюсным ротором
(б), неявнополюсная.
Остаточная ЭДС
сельсина-приемника Еост
– это ЭДС на выходе приёмника при
согласованном состоянии системы. Обычно
Еост
= 0,2 ÷ 0,5 В. Причины наведения остаточной
ЭДС: всякого рода дефекты, возникающие
при изготовлении сельсинов; емкостная
связь между обмотками возбуждения и
синхронизации и т. п. Для исключения
влияния остаточной ЭДС на работу системы
требуется такая настройка усилителя
мощности, чтобы сигнал Uвых
= = Еост
создавал напряжение на выходе усилителя,
меньшее напряжения трогания исполнительного
двигателя.
Удельное выходное
напряжение сельсина-приемника – это
напряжение Uвых,
приходящееся на один градус угла
рассогласования:
.
Удельная выходная
мощность Руд
– это мощность, которую можно снять с
выходной обмотки сельсина-приемника
при угле рассогласования в один
градус. Минимально допустимым значением
мощности на выходе приемника считается
такое значение, при котором на выходе
усилителя появляется напряжение.
Влияние сопротивления
линии связи на точность трансформаторной
системы заключается в том, что сопротивление
проводов этой линии уменьшает токи в
обмотках синхронизации. Это уменьшает
МДС по продольной оси сельсина-приемника,
а, следовательно, уменьшает удельное
напряжение сельсина-приемника и точность
системы.
Ток в обмотке
возбуждения сельсина-приемника создает
реакцию этой обмотки, ослабляющую ЭДС
Евых.
Для уменьшения реакции желательно,
чтобы усилитель мощности имел достаточно
большое входное сопротивление, что
уменьшает ток в обмотке возбуждения
приемника.
Количественной
оценкой точности сельсина-приёмника
является погрешность угла рассогласования,
град,
,
где Θ1max
и Θ2max
– максимальное положительное и
отрицательное отклонение положений
ротора сельсина-приёмника относительно
углов, задаваемых датчиком при его
повороте на 360° по часовой стрелке, а
затем против часовой стрелки.
Конструкция
сельсинов.
По конструкции
различают: контактные и бесконтактные
сельсины. Контактные
сельсины.
Отличительный признак контактных
сельсинов – наличие у них контактных
колец и щеток, посредством которых
обмотка ротора соединяется с внешней
цепью. Обычно сельсины делают
двухполюсными. Магнитную систему
контактного сельсина (сердечники
статора и ротора) делают из листовой
электротехнической стали. Сельсины
могут быть явнополюсными и неявнополюсными.
В явнополюсных сельсинах один из
элементов магнитопровода (статор
или ротор) имеет два явно выраженных
полюса с полюсными катушками обмотки
возбуждения ОВ. Тогда другой элемент
(ротор или статор) делают неявнополюсным
с распределенной обмоткой синхронизации
ОС, состоящей из трех обмоток фаз,
сдвинутых в пространстве относительно
друг друга на 120° (рис. 1.5, а, б). Если ротор
сельсина-приемника явнополюсный, то на
его сердечнике обычно располагают
демпферную обмотку ДО в виде
короткозамкнутого витка, ось которого
перпендикулярна оси полюсов. В
неявнополюсных сельсинах обмотки
статора и ротора делают распределенными.
При этом обмотки синхронизации ОС и
возбуждения ОВ могут быть расположены
как на роторе, так и на статоре (рис. 1.5,
в).
В индикаторных
системах обычно применяют явнополюсные
сельсины, так как они имеют повышенное
значение удельного синхронизирующего
момента (см. рис. 1.6, б, график 1). В
трансформаторных системах используют
неявнополюсные сельсины, так как их
удельный синхронизирующий момент
меньше, чем у явнополюсных (см. рис. 1.6,
б, график 2), но распределение магнитной
индукции в воздушном зазоре практически
синусоидально, что обеспечивает им
необходимую точность в трансформаторной
системе.
Рисунок 1.6. Графики зависимости
синхронизирующего момента сельсина от
угла рассогласования.
На рисунке 1.7
показано устройство контактного сельсина
с неявнополюсной магнитной системой.
Обмотка синхронизации 4 расположена
на сердечнике статора 3, а обмотка
возбуждения 2 – на сердечнике ротора
1. Контактные кольца 5 и щетки обычно
изготавливают из сплава, содержащего
серебро, что способствует более надежной
и продолжительной работе этого контактного
узла сельсинов. Обмотка возбуждения
может быть расположена как на роторе,
так и на статоре. При расположении ее
на ротope число контактных колец равно
двум. В этом случае через кольца и щетки
ток возбуждения проходит непрерывно,
даже когда система согласована.
Рисунок 1.7. Устройство контактного
сельсина.
Чтобы увеличить
надежность контактных сельсинов, кольца
и щетки обычно изготавливают из сплавов,
содержащих серебро. Однако и эта мера
полностью не избавляет контактные
сельсины от присущих им недостатков.
Бесконтактные
сельсины.
Наибольшее применение в устройствах
автоматики получили бесконтактные
сельсины, не имеющие скользящих
электрических контактов (колец и щеток).
Эти сельсины отличаются от контактных
высокой точностью и стабильностью
характеристик при колебаниях
температуры, влажности и т. п., а также
высокой эксплуатационной надежностью.
В настоящее время
применяются бесконтактные сельсины
двух конструкций: сельсины с двумя
обмотками на статоре и сельсины с
кольцевым трансформатором. Сельсины с
двумя обмотками на статоре были
разработаны российскими учеными А. Г.
Иосифьяном и Д. В. Свечарником. На рисунке
1.8 показана конструктивная схема такого
сельсина. Ротор 6 представляет собой
цилиндр из ферромагнитного материала
(стали), состоящий из двух магнитно
разделенных частей, называемых полюсами.
В качестве магнитной изоляции, разделяющей
полюса ротора друг от друга, используется
алюминиевая прослойка. Эта же прослойка
скрепляет полюса ротора. С торцевых
сторон сельсина расположены тороидальные
сердечники 1, выполненные из тонколистовой
электротехнической стали. Внутренняя
поверхность этих сердечников расположена
над ротором, а к их внешней поверхности
примыкают стержни внешнего магнитопровода
4. Однофазную обмотку возбуждения
сельсина выполняют в виде двух дисковых
катушек 2, расположенных с противоположных
сторон статора между обмоткой
синхронизации 5 и тороидальными
сердечниками 1.
Рисунок 1.8. Конструктивная схема
бесконтактного сельсина конструкции
Иосифьяна и Свечарника.
Магнитный поток
возбуждения, замыкаясь вокруг правой
дисковой катушки 2 по правому
тороидальному сердечнику 1, через
воздушный зазор проходит в один из
полюсов ротора 6. Благодаря немагнитному
промежутку 7, разделяющему полюса ротора,
этот магнитный поток проходит через
воздушный зазор между ротором и статором
в сердечник статора 3 с обмоткой
синхронизации 5. Пройдя по зубцам и
спинке этого сердечника, поток через
воздушный зазор проходит во второй
полюс ротора. Затем через зазор и левый
тороидальный сердечник 1 вокруг левой
дисковой катушки 2 он попадает в стержни
внешнего магнитопровода 4 и замыкается
в правом тороидальном сердечнике 1.
Таким образом, в
процессе работы сельсина пульсирующий
магнитный поток возбуждения замыкается
в магнитной системе сельсина, сцепляясь
с обмоткой синхронизации на сердечнике
статора. При этом, если поворачивать
ротор сельсина, то вместе с полюсами
ротора будет поворачиваться и магнитный
поток, т.к. В бесконтактном сельсине,
так же как и в контактном, потокосцепление
потока возбуждения с обмоткой
синхронизации зависит от пространственного
положения (угла поворота) ротора.
Благодаря разделению ротора бесконтактного
сельсина на магнитно-изолированные
полюса, обмотки синхронизации и
возбуждения можно расположить на статоре
и отказаться от контактных колец и
щеток.
Магнитный поток
возбуждения (см. рис. 1.8), замыкаясь в
магнитопроводе сельсина, четыре раза
проходит через воздушный зазор. Поэтому
для создания в сельсине требуемого
магнитного потока требуется
значительная МДС обмотки возбуждения,
что является причиной повышения
габаритных размеров бесконтактного
сельсина по сравнению с контактным
сельсином.
В последнее время
применяются бесконтактные сельсины с
кольцевым трансформатором (рис. 1.9).
Обмотка синхронизации 2 такого сельсина
расположена на стaтopе 4, обмотка возбуждения
1 – на роторе 3. Питание обмотки возбуждения
осуществляется посредством кольцевого
трансформатора. Магнитопровод этого
трансформатора состоит из двух частей,
разделенных воздушным зазором. Неподвижная
часть 5 с первичной обмоткой 6 расположена
на статоре, а вращающаяся часть 8 со
вторичной обмоткой 7 – на роторе.
Рисунок 1.9. Устройство бесконтактного
сельсина с кольцевым трансформатором.
Энергия из первичной
обмотки трансформатора 6 передается во
вторичную обмотку 7, связанную с обмоткой
возбуждения сельсина. Магнитный поток
Ф в кольцевом магнитопроводе
трансформатора дважды проходит через
воздушный зазор, что является причиной
повышенного значения намагничивающего
тока, а следовательно, и габаритных
размеров трансформатора. Однако при
частотах 400, 500 и 1000 Гц, для которых
предназначен рассматриваемый сельсин,
кольцевой трансформатор имеет небольшие
габаритные размеры, позволяющие
расположить его в корпусе сельсина.
В системах
дистанционной передачи угла применяются
дифференциальные сельсины, назначение
которых – воспроизводить угол поворота,
равный сумме или разности углов, заданных
двумя сельсинами-датчиками.
Дифференциальный сельсин имеет две
трехфазные обмотки, одна из которых
расположена в пазах неявнополюсного
статора, а другая – в пазах
неявнополюсного ротора. Вывод обмотки
ротора для подключения к внешней сети
осуществлен посредством трех контактных
колец и щеток.
2Специальные электромашинные устройства
2.1. Сельсины
В
настоящее время в различных отраслях
промышленности, в особенности в
специальной технике, широко применяют
электрические система
синхронной передачи для цепей
автоматического управления и
регулирования.
Под системой синхронной передачи
понимают совокупность устройств,
служащих для измерения или передачи на
расстояние угловых перемещений
или же для поддержания синхронного
вращения двух или более
осей, механически не связанных.
Система
синхронной передачи состоит из командного,
или ведущего, устройства,
называемого датчиком, линии передачи
и управляемого, или ведомого,
устройства, называемого приемником.
Современные
системы синхронной передачи состоят
из электрических
машин в сочетании с различными реле. В
системах малой мощности
для этой цели применяют индукционные
или асинхронные машины. Эти
машины за свою способность при определенных
соединениях самосинхронизироваться
получили название сельсинов (сокращение
от английского
слова self—synchronizing).
Применяют
два вида индукционных систем синхронной
передачи: трёх-
и однофазную. При этом в установках
малой мощности используют главным
образом однофазные системы синхронной
передачи.
Трехфазные
системы синхронной передачи применяют
обычно для целей
синхронизации вращения двух или более
валов приводных двигателей, механически
не связанных. Например, они находят
применение в приводах разводных
мостов, затворов шлюзов и т. д. Индукционные
системы синхронной передачи применяют
для:
а) индикаторных
целей — в этом случае на валу приемника
находится
только указательная стрелка;
б) целей
управления, когда приемник системы
воздействует, например,
на движок реостата, контакты следящей
системы;
в) целей
дистанционного управления следящим
приводом, когда
приемник
системы работает в трансформаторном
режиме, воздействуя на
усилительную
схему следящего привода.
Следовательно,
однофазная индукционная система
синхронной передачи
может работать в двух основных режимах:
индикаторном и трансформаторном.
При работе системы в индикаторном режиме
основным действующим
фактором в ней является электромагнитный
момент, возникающий
на валу сельсина-приемника и заставляющий
его ротор следовать за
ротором сельсина-датчика с некоторым
углом рассогласования. Этот угол
обусловлен наличием механического
трения и нагрузки на валу приемника.
При работе же системы в трансформаторном
режиме главным фактором является
выходное напряжение приемника, величина
которого служит мерой угла рассогласования
системы.
При
повороте ротора датчика в разные
положения ротор приемника также
поворачивается и устанавливается в
соответствующих положениях. Такой
режим системы синхронной передачи
называют режимом поворота, а
угол рассогласования между осями роторов
датчика и приемника в этом режиме
— статической ошибкой системы.
При
вращении ротора датчика с некоторой
скоростью ротор приемника
вращается с той же скоростью. Такой
режим работы системы называют
режимом вращения, или динамическим
режимом синхронной передачи,
а угол рассогласования между осями
роторов машин в этом режиме —
динамической ошибкой системы.
Качество
или точность работы синхронной передачи
в значительной мере определяется
величиной
удельного
синхронизирующего момента на валу
сельсина-приемника. Под удельным
синхронизирующим моментом (Н
• см/рад) понимают крутизну кривой
электромагнитного момента приемника
в ее начальной части или величину
отношения.
Из
рис. 2.1 видно, что удельный синхронизирующий
момент на валу приемника
представляет собой тангенс угла наклона
характеристики электромагнитного
момента М = f(Q)
в ее начальной части.
Чем
больше величина, тем меньше при заданной
нагрузке на валу приемника
угол рассогласования между осями роторов
датчика и приемника
и, следовательно, тем выше точность
работы системы синхронной передачи.
Большое
применение на практике нашли однофазные
бесконтактные сельсины.
В основу принципа устройства и работы
такого сельсина положена идея
вынесения магнитного поля из воздушного
зазора между статором
и ротором, с тем, чтобы выполнить обе
обмотки машины — одно и трехфазную
— неподвижными. Ротор сельсина выполнен
из двух магнитопроводов в виде пакетов
из листовой электротехнической стали,
расположенных
вдоль оси вала диаметрально друг другу
на немагнитной части ротора. Эти
магнитопроводы образуют два полюсных
выступа сельсина. Статор
сельсина выполнен с трехфазной обмоткой
синхронизации. Однофазная
первичная обмотка окружает ротор; она
является неподвижной и состоит из
двух половин. Магнитное поле возбуждения
замыкается через воздушный
зазор между статором и ротором. Устранение
контактов в этих сельсинах
повышает точность передачи углов в
индикаторных системах и увеличивает
надежность их работы во взрывоопасных
помещениях.
Индикаторная
система синхронной передачи с однофазными
сельсинами
Принцип
действия индикаторной системы передачи
основывается на изменении по величине
вторичной ЭДС датчика по отношению к
вторичной
ЭДС приемника (рис. 2.1). В системах,
работающих на однофазном переменном
токе, применяют асинхронные машины или
сельсины с однофазными первичными
и трехфазными вторичными обмотками
синхронизации.
Однофазная обмотка контактных сельсинов
может располагаться как
на статоре, так и на роторе. Однако в
целях уменьшения числа контактных
колец и по другим причинам обычно
однофазную обмотку располагают
на роторе сельсина, а трехфазную — на
статоре. В целях обеспечения
самосинхронизации однофазные сельсины
в индикаторной системе в пределах
полного оборота ротора выполняют только
двухполюсными.
Конструкция
однофазного контактного сельсина должна
обеспечивать
наибольшую статическую и динамическую
точность синхронной передачи.
Для этого сельсины-приемники должны
обладать, возможно, большим
удельным синхронизирующим моментом на
валу и малым моментом
(трения.
Из
всех разновидностей конструкций
однофазных контактных сельсинов
наибольшим преимуществом обладает
конструкция с расположением первичной
обмотки возбуждения на явнополюсном
роторе и трехфазной
обмотки синхронизации — в пазах статора.
В этом случае имеется только
два контактных кольца и достигается
простота устройства успокоительной
обмотки на роторе в виде короткозамкнутого
витка.
Эта
система при правом и левом вращении
ротора датчика имеет одинаковую
точность передачи угла. Далее
рассматривается работа системы в
индикаторном режиме.
Однофазный
переменный ток в первичных обмотках
создает в каждом
сельсине пульсирующее однофазное поле,
которое индуцирует во вторичных
обмотках сельсинов три ЭДС, совпадающие
по фазе, но отличающиеся друг от друга
по величине. Эта величина зависит от
взаимного положения указанных обмоток
относительно первичной. При одинаковом
положении роторов датчика и приемника
относительно соответствующих обмоток
статоров ЭДС последних взаимно
уравновешиваются и ток в их цепи
отсутствует. При повороте ротора датчика
на угол, по отношению к ротору
приемника ЭДС в их вторичных обмотках
отличаются по величине, сохраняя
одинаковую фазу. Вследствие этого в
цепи этих обмоток возникают
уравнительные токи, вызывающие
электромагнитные вращающие моменты.
Эти моменты стремятся принести роторы
сельсинов и одинаковое положение по
отношению к обмоткам статоров. Но так
как ротор датчика обычно связан с
задающим механизмом и не обладает
свободой вращения, то под влиянием
указанного момента поворачивается
всегда лишь ротор приемника в синхронное
положение с ротором датчика с определенным
углом рассогласования.
Работа сельсина
в трансформаторном режиме
Трансформаторный
режим работы сельсинов широко применяется
в следящих
системах, предназначенных для осуществления
синхронного и синфазного
вращения двух валов, механически между
собой не связанных. Один
из валов является входным и обычно
требует для своего перемещения
небольших усилий, другой — выходным и,
как правило, для его перемещения
необходимо значительное усилие. В этом
случае питающее напряжение подается
только на один из роторов, обычно на
ротор сельсина — датчика.
С обмотки ротора сельсина — приемника
снимается напряжение.
Выходное
напряжение будет равно пулю при разности
углов поворота
900,
так как результирующий поток в этом
случае не будет пересекать витков
обмотки ротора — приемника. Это положение
принимается та пулевое.
Любое рассогласование сопровождается
появлением напряжения на выходе, которое
отрабатывается исполнительным органом.
О
точности работы системы синхронной
передачи в
индикаторном и трансформаторном
режимах
Передача
на расстояние угловых перемещений в
системе синхронной передачи
с однофазными сельсинами может
производиться только с определенной
степенью точности, то есть с некоторыми
ошибками различного происхождения.
Источниками
ошибок при работе этой системы являются
паразитные поперечные магнитные поля,
направленные перпендикулярно оси
обмотки возбуждения
сельсина и возникающие вследствие ряда
причин. Эти поля обусловливают асимметрию
кривой пространственного распределения
магнитного
поля относительно оси обмотки возбуждения
сельсина.
Дополнительными
источниками ошибок в индикаторных
сельсинах-приемниках
являются момент трения в подшипниках
и щетках и неточность
балансировки ротора.
Появление
паразитных поперечных магнитных полей
и связанных с ними
ошибок при работе сельсинов связано с
несовершенством технологии
и конструктивными ограничениями.
Несовершенство
технологии может привести к неоднородности
магнитных
свойств пакета стали, в различных
направлениях, к короткозамкнутым
виткам в обмотках и пакете стали,
неравенству чисел витков фаз и их
активных и индуктивных сопротивлений,
к неравномерности воздушного
зазора вследствие эксцентричного
положения ротора в статоре, а также
эллипсоидальности окружности последнего.
Конструктивные
ограничения проявляются в несинусоидальности
кривой пространственного распределения
МДС и поля вследствие несовершенства
обмоток и зубчатого строения статора
и ротора, а также насыщения
Магнитной цепи. Ошибки от несинусоидальности
пространственной
кривой МДС в индикаторных сельсинах
проявляются в меньшей степени, чем
у трансформаторных, так как индикаторные
сельсины имеют двустороннее питание.
В
динамическом режиме работы индикаторных
сельсинов периодическое
изменение момента сил тяжести при
неточной балансировке ротора
и паразитных поперечных магнитных полей
приводит к вынужденным
колебаниям ротора приемника. При
некоторых критических скоростях
вращения, когда частота вынужденных
колебаний становится равной частоте:
собственных колебаний, наступает явление
резонанса и нормальная
работа системы становится невозможной.
Трансформаторные
системы синхронной передачи обладают
более высокой точностью работы, чем
индикаторные, так как на них не проявляются
ошибки, вызываемые механическими
причинами: моментом трения,
инерцией и неуравновешенностью ротора.
Эти ошибки преодолеваются
исполнительным двигателем, связанным
через редуктор с валом
трансформаторного сельсина. Повышения
точности трансформаторных
сельсинов можно достигнуть уменьшением
ошибок, вызываемых технологическими
и конструктивными причинами. Это
стремятся обеспечить соответствующими
мерами при проектировании и изготовлении
сельсинов.
Магнесины
В
некоторых однофазных индикаторных
системах синхронной пере
дачи
угла на небольшие расстояния при очень
малых мощностях применяют
специальный тип бесконтактных сельсинов,
получивших название
магнесинов.
На рис. 2.2 представлена схема однофазной
системы синхронной
передачи с магнесинами.
Магнесин
имеет статор в виде тороида, набранного
из колец, выполненных
из сплава пермоллой, и обвитого спиральной
обмоткой, цилиндрический
ротор выполняется в виде постоянного
магнита. Спиральная обмотка статора
является разомкнутой. Она служит в
магнесинах одновременно и первичной
и вторичной цепью. Своими концами эта
обмотка присоединяется к однофазному
источнику питания, а двумя отводами А)
и В1
под углом 120° по отношению друг к другу
и точке питания обмотки соединяется
с аналогичными точками обмотки статора
приемника. Магнесины
являются бесконтактными устройствами.
Система
однофазной синхронной передачи с
магнесинами
Однофазный
переменный ток создает в тороидах
пульсирующий магнитный поток возбуждения,
который индуцирует в обмотках магнесинов
ЭДС частоты питания. Эти ЭДС между
соответствующими точками А, В,
С обмоток датчика и приемника одинаково
зависимы от положения роторов.
Поэтому уравнительные, токи основной
частоты в линии связи и обмотках
от этих ЭДС равны нулю. Однако в связи
с нелинейностью кривой намагничивания
пермаллоя тороида статора, подмагиичиваемого
постоянным
полем магнита, данная система работает
частично как удвоитель частоты с
индуцированием в обмотках соответствующих
ЭДС.
Соотношение
этих ЭДС между вторичными отводами
обмоток статоров
магнесинов зависит от положения роторов
относительно обмоток. Если
они занимают согласованное положение
в пространстве, то ЭДС удвоенной
частоты в частях обмоток между соединяемыми
точками одинаковы
и направлены встречно, а уравнительные
токи в линии связи отсутствуют. Во
время поворота ротора датчика от
согласованного положения равновесие
указанных ЭДС нарушится, и в цепи обмоток
возникнут уравнительные токи двойной
частоты. При взаимодействии их с
результирующим
полем ротора в приемнике образуется
электромагнитный момент, который
повернет его ротор в направлении поворота
ротора датчика с некоторый углом
рассогласования. В случае нового
согласованного положения роторов
магнесинов уравнительные токи и моменты
исчезают. Во время следующего поворота
ротора датчика явления в магнесинах
повторяются (рис.
2.2).
Применение
сельсинов в металлургии для контроля
положения
вращающегося
распределителя шихты
В
данной системе сельсин применяется для
определения угла поворота вращающегося
распределителя шихты в унифицированный
токовый сигнал, который затем передаётся
на контроллер и отображается на цифровом
индикаторе в виде значения угла поворота
в угловых градусах. Сельсин
применяется в системах автоматического
порционного распределения сыпучих
материалов, загружаемых в доменную
печь.
Основные | |
Название параметра | Значение |
Отображения | 0 – 359 (дискрет 1 |
Один оборот | 3 градуса |
Применение
сельсинов в радиолюбительской практике
В
радиолюбительской практике сельсины
можно использовать в двух
вариантах:
Индикаторное
устройство азимутального положения
антенны. Устройство управления положением
антенны.
Индикаторное
устройство азимутального положения
антенны
Сельсины
соединяются, как показано на рис. 2.3, и
стрелка, закрепления
на валу индикаторного сельсина, будет
четко указывать положение антенны.
Роторные обмотки сельсинов на схеме
соединены последовательно. Если
напряжение питания сельсинов 220В,
роторные обмотки включаются
параллельно.
Принцип работы
такого устройства очень прост: магнитные
потоки
сельсина-датчика
и сельсина-индикатора, пытаясь
скомпенсировать друг друга,
заставят ротор сельсина-индикатора
повернуться именно в то положение,
которое занимает ротор сельсина-датчика,
установленного на антенне.
В этом случае один сельсин работает в
трансформаторном режиме, другой
— в режиме синхронного двигателя,
положение оси ротора которого зависит
от соотношения фаз питающего напряжения.
Точность
показаний сельсина зависит от его
конструкции, напряжения
питания, коэффициента трения в подшипниках
и, что немаловажно, от
сбалансированности
и
массы стрелки указателя па валу
конструкции. При номинальном напряжении
питания и отсутствии заеданий оси
сельсина-индикатора
чаще всего точность указания положения
не хуже 3 — 5 градусов,
что для К В антенн более чем достаточно.
Достоинства
конструкции: простота, возможность
использования практически
любых сельсином, даже с частотой питания
400 Гц (при пониженном в 6-8 раз напряжении
питания).
Недостатки
такой системы: сельсины при работе очень
часто и назойливо
“гудят”, чему виной является люфт в
подшипниках и несколько большая,
чем требуется
для вращения стрелки, мощность сельсина.
Смазка в
подшипниках снижает гул, но вместе с
тем и точность показаний.
Устройство
управления
положением
антенны
Устройство
представляет собой замкнутую одноканальную
систему
управления
непрерывного действия.
Этот
вариант несколько сложнее, но зато
удобнее в эксплуатации: управление
вращением антенны осуществляется
поворотом ручки-указателя,
размещенного на рабочем месте оператора
радиостанции. При этом можно не ждать,
пока антенна займет нужное положение,
как только это
произойдет — питание с двигателя будет
снято и антенна остановится на
нужном азимуте, ожидая дальнейшего
поворота ручки-указателя. Такие системы!
используются в РЛС и принцип работы
абсолютно одинаков. Основу
устройства составляют все те же сельсины,
что и в первом случае. Только
теперь датчиком становится сельсин,
установленный в помещении, а
приемником — сельсин, установленный на
антенне. Ротор сельсина-датчика
слегка затормаживается любым фрикционным
устройством, а на оси
ротора укрепляется ручка управления,
совмещенная с указателем направления
(стрелкой).
Теперь оба сельсина
работают в трансформаторном режиме.
Напряжение,
амплитуда и фаза которого пропорциональны
разнице п положении
роторов сельсинов (рассогласование),
снимается с роторной обмотки
сельсина-приемника и подается на один
вход фазового дискриминатора.
На
второй вход фазового дискриминатора
подается опорное напряжение питающей
сети. Разница фаз напряжения на роторе
сельсина приемника
и напряжения питающей сети, пропорциональная
углу и знаку рассогласования,
преобразуется в фазовом дискриминаторе
в постоянное напряжение,
величина которого пропорциональна
величине рассогласования, а
полярность напряжения — пропорциональна
знаку рассогласования. Проще
говоря — при вращении ручки управления
вправо на выходе дискриминатора
появится напряжение одного знака, при
вращении ручки влево
— другого знака. Величина напряжения
будет тем больше, чем на больший
угол будет повернута ручка управления.
Если
это напряжение усилить и подать в
соответствующей полярности
на Двигатель постоянного тока редуктора,
то антенна придет во вращение,
причем направление вращения будет
соответствовать кратчайшему направлению
до искомого азимута, и будет продолжаться
до тех пор, пока антенна не займет
положение, соответствующее углу поворота
ручки управления.
В этом случае рассогласование уменьшится,
фазы напряжения
на
входе фазового дискриминатора будут
равны, а на выходе дискриминатора
потенциал будет равен «нулю».
В
радиолокаторах для усиления сигнала
находят применение различные
усилители: транзисторные, ламповые,
магнитные, электромашинные,
электрогидравлические и так далее,
применение которых в любительских
условиях не оправдывается.
Поэтому
есть два варианта дальнейшего построения
схемы. При мощности
двигателя постоянного тока до 50-100 Вт
можно использовать транзисторный
усилитель постоянного тока по
дифференциальной или мостовой
схеме с соответствующей выходной
мощностью. Выход усилителя соединяют
с обмоткой управления двигателя. Обмотка
возбуждения может быть запитана от
отдельного источника.
Если
в редукторе применяется двигатель
переменного тока, или изготовление
усилителя сопряжено с определенными
трудностями, выход фазового дискриминатора
можно соединить с простейшим узлом
реле.
Реле
включены последовательно с
токоограничительным резистором и
диодом. Токоограничительный резистор
служит для снижения тока через реле
при максимальном выходном напряжении
фазового дискриминатора, чтобы не
превысить значение максимального
допустимого тока для реле. Вместе с тем
этот резистор не должен быть слишком
большим. Диоды предназначены для того,
чтобы каждое из двух реле срабатывало
только
при
положительном или только отрицательном
значении выходного напряжения
фазового детектора. Стабилитрон,
включенный параллельно реле,
защищает последнее от больших значений
напряжения на выходе фазового
детектора. От тока срабатывания реле
зависит чувствительность системы
управления вращением. Чем меньше ток и
напряжение срабатывания реле,
тем чувствительнее система. В данной
схеме хорошо работают поляризованные
реле. Достоинства устройства: удобное
управление приводом антенны.
Недостатки устройства: относительная
сложность изготовления устройства.
Отсутствие обратных связей по скорости
и по ускорению может
привести к колебательным движениям
антенны вблизи установленною азимута.
ОАО
«Ярославский электромашиностроительный
завод»
Одним
из новаторов в разработке и производстве
сельсинов является ОАО
«Ярославский электромашиностроительный
завод» — уникальное электротехническое
предприятие, рассчитанное на выпуск не
только сельсинов,
но и электрических машин общепромышленного
и
специального применения
для всех отраслей промышленности,
сельского хозяйства и
оборонного
комплекса. За короткий срок — в течение
3 лет — была освоена новая
серия специальных электрических машин,
недостающей для России номенклатуры,
что позволило полностью ликвидировать
импортозависимость
России в данном виде продукции.
Кроме
того, данная серия пользуется большим
спросом в развитых странах
(осуществляются поставки в Германию,
Францию, Италию, Ирландии, Австралию,
Грецию и др.), поскольку ее показатели
соответствуют
требованиям мирового рынка — это
способствует притоку в страну валюты
не за счет продажи сырья, а за счет продаж
машиностроительной продукции. Приказом
Министра МВЭС Российской Федерации от
30.04.98 г.
№ 194-Б завод удостоен звания «Лучший
российский экспортер».
3
разработанной серии электрических
машин полностью используются
материалы и комплектующие изделия
отечественного производства, что
позволяет увеличить загрузку мощностей
отечественных производителей.
Предприятие имеет высококвалифицированные
кадры. При освоении новой серии решались
первостепенные задачи, стоящие перед
экономикой страны.
Это в первую очередь ресурсо- и
энергосбережение. Сельсины имеют
высокие энергетические характеристики,
а разработка комплектных приводов
позволяет внедрять энергосберегающие
технологии, обеспечивающие
получение экономии энергоресурсов до
50 и более процентов. Кроме
того, разработка специальных машин для
регулируемого привода позволяет
получить принципиально новые виды машин
и технологических процессов
как во всех отраслях промышленности и
коммунального хозяйства,
так и в оборонном комплексе.
Впервые
в отечественной промышленности данные
задачи решены комплексно (специальная
электрическая машина и система электроники
-выпускаются
на одном предприятии). Решены задачи по
освоению специальных электрических
машин для взрывозащищенного оборудования,
для привода
лифтов, в том числе лифтов повышенной
комфортности и высокоскоростных
до 4 м/с, которые отечественной
промышленностью не изготавливались.
На основе разработанной серии выпускаются
специальные электрические
машины для атомных станций, приводы
рольгангов для металлургической
промышленности, крановые и вентиляторные
двигатели, двигатели
для привода насосов. Серии присуждена
Премия Правительства РФ
в области науки и техники за 1997 год.
Впервые
в истории машиностроительных предприятий
СССР и России
в июне 1997 года завод сертифицировал у
всемирно известной немецкой
фирмы
DEUTSCHE
GEESELLSCHAFT
ZUR
ZERTIFIZIERUNG
VON
MANAGEMETSYSTEMEN
MBH
(DQS)
свою систему управления качеством
в соответствии с Международным стандартом
DIN
EN
ISO
9001 и получил сертификат DQS
и грамоту Европейского союза EQNet.
В 1998, 1999; и 2000 годах фирма успешно выдержала
очередную аудиторскую немецкого
органа по сертификации и продолжает
активно работать
над совершенствованием выпускаемой
продукции.
Новшества в
разработке и применении сельсинов
Последние
достижения в разработке и производстве
сельсинов принадлежат
ОАО «Ярославский электромашиностроительный
завод». Одним из последних
новшеств явилась разработка сельсинов
марки ТЯз212 и ТК.5130,
конструкция которых показана на рис.2.4.
Данные
сельсины впервые в истории машиностроения
были сертифицированы
у всемирно известной немецкой фирмы
DEUTSCHE
GEESELLSCHAFT
ZUR
ZERTIFIZIERUNG
VON
MANAGEMETSYSTEMEN
MBH
(DQS)
и получили сертификат DQS
и грамоту
Европейского союза EQNet.
Сельсины | Техника и Программы
Сельсины — это устройства, похожие на небольшие электродвигатели, но в отличие от последних не вращающиеся непрерывно при подаче на них электроэнергии. Эти устройства выполняют функцию преобразования, т. е. могут преобразовать информацию о положении в электрический сигнал, при помощи которого можно дистанционно воспроизвести идентичное механическое состояние. Таким образом, сельсины, или синхронные устройства, могут преобразовывать механическую величину в электрическую и наоборот.
Сельсины благодаря их передаточным характеристикам можно использовать для передачи данных путем преобразования информации о положении вала в электрические сигналы и передачи их по проводам. В месте приема при помощи этих сигналов другой вал устанавливается в положение, соответствующее положению первого вала. Это позволяет осуществлять синхронное вращение валов без механического соединения между яими. Следует, однако, иметь в виду, что сельсины не могут развивать большого вращающего момента. Поэтому в некоторых случаях вращающий момент на втором валу требуется усиливать с тем, чтобы он имел достаточную величину для преодоления нагрузки на валу. Используемые для этой цели устройства называют сервомеханизмами. В тех случаях, когда требуется дистанционно воспроизвести только показание какой-либо шкалы, усиливать вращающий момент вала не требуется.
Сельсины бывают трех основных типов. Сельсины, которые вырабатывают сигнал посредством изменения угла поворота, называют генератором или сельсин-датчиком. Сельсин, расположенный на .некотором расстоянии от первого и принимающий его сигналы, называют мотором или сельсин-приемником.
Если между генератором и мотором применяется промежуточный сельсин, то его называют дифференциальным сельсином. Схема и рабочие характеристики дифференциального сельсина .будут рассмотрены ниже.
Синхрогенераторы и моторы имеют по пять внешних выходов (рис. 13.11,а). Соединение генератора и мотора показано на рис. 13.11,6. Заметим, что символы мотора и генератора идентичны и соответствующие выводы, обозначенные через S, соединяются между собой. Питающее напряжение подводится к выводам обмотки ротора, обозначенным Ri и R2. Обмотка ротора эквивалентна первичной обмотке трансформатора. Три вторичные обмотки обозначены на рисунке символами 5Ь 52 и 53. Эти обмотки расположены в статоре и сдвинуты относительно друг друга на 120°. (Пространственный сдвиг обмоток не означает, что используется трехфазный ток; для питания здесь применяется однофазный ток.)
Если сельсин-датчик и сельсин-приемник соединить между собой, как показано на рис. 13.11., б, и вал сельсин-датчика установить в нулевое положение, то вал сельсин-приемника также займет это положение благодаря воздействию электрических сигналов, поступающих в сельсин-датчик. Заметим, что для соединения сельсин-датчика с сельсин-приемником требуются три провода. В нулевом положении осевой полюс обмотки ротора совмещен с осевым полюсом обмотки статора S2, как показано на рисунке. В этом положении имеет место трансформаторное действие, и напряжение 120 В, подаваемое на первичную обмотку (обмотку ротора), индуцирует на обмотке статора 52 напряжение 50 В. В этом положении напряжения, наводимые в обмотках Si и 53, будут меньше и равны 25 В. Далее между сельсин-датчиком и сельсин-приемником должно установиться равновесие напряжений. При этом ротор сельсин-приемника займет точно такое же положение, что и ротор сельсин-датчика. Следовательно, ось первичной обмотки сельсин-приемника совместится с осью обмотки 52 статора. В этом положении между сельсин-датчиком и сельсин-приемником ни по одному из трех проводов не будет протекать ток. Если вал сельсин-датчика изменит свое положение, то будет иметь место разбаланс напряжений между обмотками сельсин-датчика и сельсин-приемника, в результате чего ротор сельсин-приемника займет то же положение, что и ротор сельсин-датчика. При этом вновь установится равновесие напряжений. В течение времени, когда ротор сельсин-приемника движется в положение, соответствующее положению ротора сельсин-датчика, в соединительных проводах протекает ток. Когда же роторы сельсин-приемника и сельсин-датчика имеют одинаковое положение, протекание тока прекращается. Протекание тока и, следовательно, потребление энергии необходимо для создания вращающего момента, который восстанавливает ротор сельсин-приемника в положение, соответствующее положению ротора сельсин-датчика.
Рис. 13.11. Вид сельсина (с) и схема соединения сельсин-датчика и сельсин-приемника (б).
|
Связанные слова (существительное / глагол / прилагательное / наречие, положительное / отрицательное, общее / редкое). Описание слов для ‘selsyn’: NiftyWord
дифференциал
- существительное результат математического дифференцирования; мгновенное изменение одной величины относительно другой; df (x) / dx
производная; производная функция; первая производная; дифференциальный коэффициент . - существительное качество, которое различает похожие вещи
Больше «дифференциального» значения
мотор
- существительное машина, которая преобразует другие формы энергии в механическую и таким образом передает движение
- существительное неспецифический агент, который передает движение
- счастье — цель всех людей и двигатель всех действий
Больше «мотор» Значение
фаза
- существительное любой отдельный период времени в последовательности событий
стадия .- мы находимся на переходной стадии, на которой многие прежние идеи должны быть пересмотрены или отвергнуты
- существительное (физическая химия) отдельное состояние материи в системе; вещество, идентичное по химическому составу и физическому состоянию и отделенное от другого материала границей фаз
, , форма .- реакция протекает в жидкой фазе системы
Больше «фаза» Значение
передатчик
- существительное тот, кто передает сообщение
отправитель . - существительное любой агент (человек, животное или микроорганизм), который переносит и передает болезнь
вектор .- комары являются переносчиками малярии и желтой лихорадки
- блохи являются переносчиками чумы
- тли являются переносчиками болезней растений
- когда ученые-медики говорят о переносчиках, они обычно говорят о насекомых
Больше «передатчик» Значение
два
- существительное кардинальное число, которое является суммой единицы и единицы или цифрой, представляющей это число
II; двойка; 2 . - существительное одна из четырех игральных карт в колоде с двумя точками
двойка .
Еще два значения
генератор
- существительное аппарат, производящий пар или газ
- существительное двигатель, преобразующий механическую энергию в электрическую с помощью электромагнитной индукции
Подробнее «генератор» Значение
мотор
- существительное машина, которая преобразует другие формы энергии в механическую и таким образом передает движение
- существительное неспецифический агент, который передает движение
- счастье — цель всех людей и двигатель всех действий
Больше «мотор» Значение
ресивер
- набор существительных, принимающий радио- или телесигналы
система приема . - существительное (закон) лицо (обычно назначаемое судом), которое ликвидирует активы или сохраняет их в пользу пострадавших сторон
ликвидатор .
Больше «приемник» Значение
ротор
- существительное вращающийся якорь двигателя или генератора
катушка ротора . - сущ. Вращающаяся штанга распределителя
Больше «ротор» Значение
шт.
- существительное любое деление количества, принятое в качестве стандарта измерения или обмена
единица измерения .- доллар — единица валюты США
- единица пшеницы — бушель
- изменение на единицу объема
- всего
- сокращенное количество единиц и установок
- слово является базовой лингвистической единицей
Больше «единица» Значение
система
- существительное инструментальное средство, объединяющее взаимосвязанные взаимодействующие артефакты, предназначенные для работы как единое целое
- он купил новую стереосистему
- система состоит из двигателя и небольшого компьютера
- существительное группа независимых, но взаимосвязанных элементов, состоящих из единое целое
схема .- обширная система производства, распределения и потребления поддерживает жизнь страны
Больше «система» Значение
шт.
- существительное любое деление количества, принятое в качестве стандарта измерения или обмена
единица измерения .- доллар — единица валюты США
- единица пшеницы — бушель
- изменение на единицу объема
- всего
- сокращенное количество единиц и установок
- слово является базовой лингвистической единицей
Больше «единица» Значение
контроль
- существительное власть направлять или определять
- существительное отношение принуждения одного объекта (вещи, человека или группы) другим
- меры по контролю болезни
- они установили контроль над употреблением алкоголя в университетском городке
Больше контроля Значение
система
- существительное инструментальное средство, объединяющее взаимосвязанные взаимодействующие артефакты, предназначенные для работы как единое целое
- он купил новую стереосистему
- система состоит из двигателя и небольшого компьютера
- существительное группа независимых, но взаимосвязанных элементов, состоящих из единое целое
схема .- обширная система производства, распределения и потребления поддерживает жизнь страны
Больше «система» Значение
дизайн
- существительное акт разработки формы чего-либо (например, создание эскиза, контура или плана)
разработка .- он участвовал в разработке нового инструмента
- существительное схема расположения
план .- неудобный дизайн клавиатуры затруднял работу
- это был отличный дизайн для жизни
- план для размещения гостей
Больше «дизайн» Значение
Как мы можем улучшить для вас подбор слов?
Спасибо.Мы получили ваш отзыв.
Слова выразительны, эмоциональны, тонки, тонки, эрудированы и проницательны!
К сожалению, слова иногда бывают неуловимыми, обманчивыми, мимолетными в памяти.
Через несколько месяцев горько-сладкого труда мы, наконец, собрали слова вместе по контексту. Новый способ поиска новых и неуловимых слов. Надеюсь, они вам помогут!
Мы в правильном направлении? Ваши потребности выполнены? Если да, то как? Что мы можем сделать или сделать лучше? Сообщите нам об этом через форму обратной связи!
Словосочетания для «сельсин» — это слова, относящиеся к «сельсин», поскольку они встречаются либо до (префиксные слова), либо после «сельсин» (суффиксные слова) в общеупотребительном языковом использовании в различных носителях.Слова, собранные выше, могут быть отфильтрованы по частям речи (т.е.) существительным, глаголам, описывающим прилагательные и наречия, или по их положительным или отрицательным вибрациям, частоте использования, являются ли они префиксными или суффиксными словами для «сельсина» или количество слогов в каждом слове.
Дифференциальный передатчик-приемник
Синхронно-дифференциальный преобразователь (TDX) имеет как трехфазный ротор, так и статор. (Рисунок ниже) Синхро-дифференциальный преобразователь добавляет входной угол вала к входному электрическому углу на входах ротора, выводя сумму на выходах статора.Этот электрический угол статора можно отобразить, отправив его на приемник. Например, синхронный приемник отображает положение антенны радара относительно носовой части корабля. Добавление курса по компасу корабля с помощью синхронно-дифференциального передатчика отображает положение антенны приемника относительно истинного севера, независимо от курса судна. При изменении направления пары выводов статора S1-S3 между TX и TDX вычитаются угловые положения.
Датчик дифференциала крутящего момента (TDX).
Антенна судового радара, соединенная с синхронным передатчиком, кодирует угол антенны относительно носа судна. (Рисунок ниже) Желательно отображать положение антенны относительно истинного севера. Нам нужно добавить корабли, идущие от гирокомпаса, к положению антенны относительно носа, чтобы отобразить угол антенны относительно истинного севера. Антенна + гироскоп
Управляющий трансформатор
Разновидностью синхронизирующего передатчика является управляющий трансформатор .Он имеет три равноотстоящих обмотки статора, как и TX. Его ротор имеет большее количество оборотов, чем передатчик или приемник, чтобы сделать его более чувствительным при обнаружении нуля при его вращении, как правило, сервосистемой . Выходной сигнал ротора CT (управляющего трансформатора) равен нулю, когда он ориентирован под прямым углом к вектору магнитного поля статора. В отличие от TX или RX, CT не передает и не принимает крутящий момент. Это просто чувствительный датчик углового положения.
Управляющий трансформатор (CT) обнаруживает серво-ноль.
На рисунке выше вал передатчика установлен в желаемое положение антенны радара. Сервосистема заставит серводвигатель привести антенну в заданное положение. CT сравнивает заданное положение с фактическим и подает сигнал сервоусилителю, чтобы он приводил двигатель в действие, пока не будет достигнут заданный угол.
Сервопривод использует CT для определения нулевого положения антенны
Когда ротор управляющего трансформатора обнаруживает ноль на 90 o к оси поля статора, выход ротора отсутствует.Любое смещение ротора вызывает ошибку переменного напряжения, пропорциональную смещению. Сервопривод (рисунок выше) стремится минимизировать ошибку между заданной и измеряемой переменной из-за отрицательной обратной связи. Управляющий трансформатор сравнивает угол вала с углом магнитного поля статора, передаваемым статором TX. Когда он измеряет минимум или ноль, сервопривод привел антенну и ротор управляющего трансформатора в заданное положение. Нет ошибки между измеренным и заданным положением, нет трансформатора тока, трансформатора управления, выхода для усиления.Серводвигатель , двухфазный двигатель, перестает вращаться. Однако любая обнаруженная ошибка CT приводит в действие усилитель, который приводит в действие двигатель, пока ошибка не будет минимизирована. Это соответствует сервосистеме, которая возбудила подключенный к антенне CT для согласования угла, заданного TX.
Серводвигатель может приводить в движение редукторную передачу и быть большим по сравнению с синхронизаторами TX и CT. Однако низкий КПД серводвигателей переменного тока ограничивает их работу с меньшими нагрузками. Их также трудно контролировать, поскольку они являются устройствами постоянной скорости.Однако ими можно до некоторой степени управлять, изменяя напряжение на одной фазе с линейным напряжением на другой фазе. Большие нагрузки более эффективно приводятся в движение большими серводвигателями постоянного тока.
В бортовых приложениях
используются компоненты с частотой 400 Гц — TX, CT и серводвигатель. Размер и вес магнитных компонентов переменного тока обратно пропорциональны частоте. Следовательно, использование компонентов с частотой 400 Гц для авиационных приложений, таких как движущиеся поверхности управления, позволяет сэкономить на размере и весе.
Резольвер
Резольвер (рисунок ниже) имеет две обмотки статора, расположенные под углом 90 o друг к другу, и одну обмотку ротора, приводимую в действие переменным током.Резольвер используется для преобразования полярной формы в прямоугольную. Угловой ввод на валу ротора создает на обмотках статора пропорциональные напряжения sinθ и cosθ с прямоугольными координатами.
Резольвер преобразует угол вала в синус и косинус угла.
Например, черный ящик в радаре кодирует расстояние до цели как напряжение V, пропорциональное синусоиде, с углом пеленга как углом вала. Преобразуйте в координаты X и Y.Синусоидальная волна подается на ротор резольвера. Угловой вал подшипника соединен с валом резольвера.
Резюме: Двигатели Selsyn (синхронизаторы)
- synchro , также известный как selsyn , представляет собой вращающийся трансформатор, используемый для передачи крутящего момента вала.
- TX, датчик крутящего момента , принимает крутящий момент на валу для передачи на трехфазные электрические выходы.
- RX, приемник крутящего момента , принимает трехфазное электрическое представление углового входа для преобразования в выходной крутящий момент на его валу.Таким образом, TX передает крутящий момент от входного вала на удаленный выходной вал RX.
- A TDX, датчик перепада крутящего момента , суммирует входной электрический угол с входом угла вала, создавая выходной электрический угол
- A TDR, приемник дифференциального крутящего момента , суммирует два входа электрического угла, создавая выходной угол вала
- A CT, управляющий трансформатор , обнаруживает ноль, когда ротор расположен под прямым углом к входному углу статора.ТТ обычно является компонентом серво-системы обратной связи.
- A Резольвер выводит квадратурное sinθ и косинусное (тета) представление входного угла вала вместо трехфазного выхода.
Трехфазный выход TX преобразуется в выходной сигнал типа резольвера с помощью трансформатора Scott-T .
Общее описание
Синхро или сельсин — это тип вращающегося электрического трансформатора, который используется для измерения угла вращающейся машины, такой как антенная платформа.По своей общей физической конструкции он очень похож на электродвигатель, см. Ниже. Первичная обмотка трансформатора, прикрепленная к ротору, возбуждается синусоидальным электрическим током переменного тока, который за счет электромагнитной индукции заставляет токи течь в трех соединенных звездой вторичных обмотках, закрепленных под углом 120 градусов друг к другу на статоре. Относительные величины вторичных токов измеряются и используются для определения угла ротора относительно статора, или токи могут использоваться для непосредственного управления синхронизатором приемника, который будет вращаться в унисон с синхронизатором.В последнем случае все устройство в некоторых приложениях также называется сельсин, портманто самообслуживания и синхронизации. Терминология ВМС США использовала термин «синхронизация» исключительно для возможных исключений рулевого механизма. необходимо.
систем Synchro впервые были использованы в системе управления Панамского канала, чтобы блокировки передачи затвора и шток клапана позиции и уровни воды, к столам управления.
Системы управления огнем, разработанные во время Второй мировой войны, широко использовали синхронизаторы для передачи угловой информации от орудий и прицелов на аналоговый компьютер управления огнем и для передачи желаемого положения орудия обратно в местоположение орудия.Ранние системы просто перемещали шкалы индикаторов, но с появлением амплидина, а также мощных гидравлических сервоприводов с моторным приводом, система управления огнем могла напрямую контролировать положение тяжелых орудий.
Меньшие синхронизаторы по-прежнему используются для дистанционного управления индикаторными приборами и в качестве датчиков положения поворота для поверхностей управления самолетами, где требуется надежность этих надежных устройств. Цифровые устройства, такие как поворотный энкодер, заменили синхронизаторы в большинстве других приложений.
Синхросигналы
, разработанные для наземного использования, обычно работают на частоте 50 или 60 Гц от частоты сети в большинстве стран, в то время как синхронизаторы для морского или авиационного использования, как правило, работают на частоте 400 Гц от бортового электрического генератора, приводимого в действие двигателями.
synchro или «сельсин» — это тип вращающегося электрического трансформатора, который используется для измерения угла вращающейся машины, такой как антенная платформа. По своей общей физической конструкции он очень похож на электродвигатель (см. Ниже.) Первичная обмотка трансформатора, прикрепленная к ротору, возбуждается синусоидальным электрическим током (AC), который за счет электромагнитной индукции заставляет токи течь в трех соединенных звездой вторичных обмотках, закрепленных под углом 120 градусов друг к другу на статоре. Относительные величины вторичных токов измеряются и используются для определения угла ротора относительно статора, или токи могут использоваться для непосредственного управления синхронизатором приемника, который будет вращаться в унисон с синхронизатором.В последнем случае все устройство (в некоторых приложениях) также называется selsyn (портманто самообслуживания и синхронизации). В терминологии ВМС США используется исключительно термин «синхронизатор» (возможное исключение: требуется информация о рулевом механизме).
Системы управления огнем, разработанные во время Второй мировой войны, широко использовали синхронизаторы для передачи угловой информации от орудий и прицелов на аналоговый компьютер управления огнем, а также для передачи желаемого положения орудия обратно в местоположение орудия.Ранние системы просто перемещали шкалы индикаторов, но с появлением амплидина, а также мощных гидравлических сервоприводов с моторным приводом, система управления огнем могла напрямую контролировать положение тяжелых орудий. [2]
Меньшие синхронизаторы по-прежнему используются для дистанционного управления индикаторными приборами и в качестве датчиков положения поворота для поверхностей управления самолетами, где требуется надежность этих надежных устройств. Цифровые устройства, такие как поворотный энкодер, заменили синхронизаторы в большинстве других приложений.
Синхросигналы
, разработанные для наземного использования, обычно работают на частоте 50 или 60 Гц (частота сети в большинстве стран), в то время как синхронизаторы для морского или авиационного использования, как правило, работают на частоте 400 Гц (частота бортового электрического генератора, приводимого в действие двигатели).
Двигатели
Selsyn широко использовались в кинооборудовании для синхронизации кинокамер и звукозаписывающего оборудования до появления кварцевых генераторов (кварцевый генератор представляет собой схему электронного генератора, которая использует механический резонанс вибрирующего кристалла пьезоэлектрического материала для создания электрический сигнал с очень точной частотой.Эта частота обычно используется для отслеживания времени (как в кварцевых наручных часах), для обеспечения стабильного тактового сигнала для цифровых интегральных схем и для стабилизации частот для радиопередатчиков и приемников. Наиболее распространенным типом пьезоэлектрических резонаторов является кварцевый кристалл, поэтому схемы генераторов, разработанные на их основе, стали известны как «кварцевые генераторы») и микроэлектроника.
Акристаллический осциллятор
На практике синхронизаторы напоминают двигатели тем, что имеют ротор, статор и вал.Обычно контактные кольца и щетки подключают ротор к внешнему источнику питания. Вал синхронного передатчика вращается механизмом, который отправляет информацию, в то время как вал синхронного приемника вращает циферблат или воздействует на небольшую механическую нагрузку. Обычно используются одно- и трехфазные блоки, и при правильном подключении они будут следовать чередованию друг друга. Один передатчик может повернуть несколько приемников; если крутящий момент является фактором, передатчик должен быть физически больше, чтобы обеспечивать дополнительный ток. В системе блокировки кинофильмов большой распределитель с приводом от двигателя может приводить в действие до 20 машин, дублирующих устройств, счетчиков видеоматериалов и проекторов.
Однофазные блоки имеют пять проводов: два для обмотки возбудителя (обычно линейное напряжение) и три для выхода / входа. Эти три подключены к другим синхронизаторам в системе и обеспечивают питание и информацию для точного выравнивания путем вращения всех валов в приемниках. Синхронные передатчики и приемники должны питаться, так сказать, от одной ответвленной цепи; напряжение и фаза должны совпадать. Сельсины разных производителей, используемые в системах блокировки, имеют разное выходное напряжение.
Трехфазные системы будут работать с большей мощностью и работать более плавно. Возбуждение часто происходит от трехфазной сети 208/240 В.
Во всех случаях источники напряжения возбуждения сети должны совпадать по напряжению и фазе. Самый безопасный подход — объединить пять или шесть линий от передатчиков и приемников в общей точке.
Передатчики
Synchro такие же, как описано, но для синхронных приемников 50 и 60 Гц требуются поворотные демпферы, чтобы их валы не колебались, когда они не нагружены (как с циферблатами) или слегка нагружены в высокоточных приложениях.
Большие синхронизаторы использовались на военных кораблях, таких как эсминцы, для управления рулевым механизмом от штурвала на мостике.
Угловой энкодер , также называемый энкодером , представляет собой электромеханическое устройство, которое преобразует угловое положение вала или оси в аналоговый или цифровой код, превращая его в датчик угла. Поворотные энкодеры используются во многих приложениях, где требуется точный вал с неограниченным вращением, включая промышленные средства управления, робототехнику, специальные фотографические объективы [1] , компьютерные устройства ввода (такие как оптомеханические мыши и трекболы) и вращающиеся радарные платформы.Существует два основных типа: абсолютный и инкрементный (относительный).
Amplidyne — электромеханический усилитель, изобретенный во время Второй мировой войны Эрнстом Александерсоном. Обычно это двигатель переменного тока, приводящий в движение генератор постоянного тока с модификациями для увеличения доступной мощности. С помощью этого подхода небольшой электрический сигнал может управлять положением большого двигателя.
Амплидин — это особый тип мотор-генератора, который использует регенерацию для увеличения своего усиления.Энергия поступает от двигателя, а выходная мощность регулируется путем изменения тока возбуждения генератора. В типичном генераторе нагрузочные щетки расположены перпендикулярно потоку магнитного поля. Чтобы преобразовать генератор в амплидин, вы соединяете то, что будет нагрузочными щетками, вместе и получаете выходной сигнал от другого набора щеток, параллельных полю. Перпендикулярные щетки теперь называются «квадратурными» щетками. Это простое изменение может увеличить коэффициент усиления в 10 000 и более раз.
Исторически сложилось так, что амплидины были одними из первых усилителей, которые генерировали очень высокую мощность (десятки киловатт), что позволяло точно контролировать тяжелую технику с обратной связью. вход усилителя может использоваться для усиления малых сигналов до мощности, необходимой для управления большими двигателями. Ранние (эпоха Второй мировой войны) системы слежения за оружием и радары использовали этот подход.
Амплидины — устаревшая технология.Современные электронные устройства для управления мощностью в киловаттах включают устройства MOSFET и IGBT.
В простейшем виде система последующего наблюдения амплидин состоит из:
трансформатор управления синхронизацией;
усилитель;
мотор-генератор ampidyne, который похож на управляющий привод Ward Leonard;
и последующий двигатель постоянного тока, который приводит в движение нагрузку, которую необходимо позиционировать.
«Трансформатор управления синхронизацией получает командный сигнал, который электрически указывает, каким должно быть положение нагрузки.Ротор трансформатора управления синхронизацией вращается ответным валом, который привязан к нагрузке и, таким образом, указывает фактическое положение нагрузки. Synchro сравнивает фактическое положение нагрузки с заказанным положением; и, если они не согласны, он генерирует сигнал переменного тока, который передается на усилитель. Угловая разница между двумя положениями называется ошибкой, а сигнал усилителя — сигналом ошибки. Сигнал ошибки указывает своими электрическими характеристиками размер и направление ошибки.Если ошибки нет, считается, что система находится в соответствии, и сигнал ошибки равен нулю ». [1]
В частности, фаза на выходе управляющего трансформатора (синхросигнал с источником питания или противоположная фаза) обеспечивала полярность сигнала ошибки. Фазочувствительный демодулятор с источником синхросигнала переменного тока в качестве эталона создавал сигнал ошибки постоянного тока необходимой полярности.
УСИЛИТЕЛЬ — Электронная схема, которая потребляет энергию от напряжения питания или источника напряжения для создания на своем выходе улучшенного воспроизведения сигнала, существующего на его входе.Компонент усиления может быть транзистором, вакуумной лампой или подходящим магнитным устройством.
: 2015-11-05; : 647 | |
:
:
:
© 2015-2020 lektsii.org — —
Selsyn (синхронные) двигатели: AC MOTORS
Том II — AC »ДВИГАТЕЛИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА
Обычно обмотки ротора асинхронного двигателя с фазным ротором закорачиваются после запуска.Во время пуска сопротивление может быть включено последовательно с обмотками ротора для ограничения пускового тока. Если эти обмотки подключены к общему пусковому сопротивлению, два ротора будут оставаться синхронизированными во время пуска. (Рисунок ниже) Это полезно для печатных машин и разводных мостов, где два двигателя должны быть синхронизированы во время запуска. После запуска и закорачивания роторов синхронизирующий момент отсутствует. Чем выше сопротивление при пуске, тем выше синхронизирующий момент для пары двигателей.Если пусковые резисторы удалены, но роторы по-прежнему включены параллельно, пусковой момент отсутствует. Однако существует значительный синхронизирующий момент. Это сельсин , что означает «самосинхронный».
Пуск асинхронных двигателей с фазным ротором от обычных резисторов.
Роторы могут быть неподвижными. Если один ротор перемещается на угол θ, вал другого сельсина перемещается на угол θ.Если к одному сельсину приложено сопротивление, это будет ощущаться при попытке повернуть другой вал. Хотя существуют сельсины мощностью в несколько лошадиных сил (несколько киловатт), их основное применение — это небольшие единицы в несколько ватт для измерительных приложений — дистанционная индикация положения.
Сельсины без пускового сопротивления.
В инструментальных сельсинах нет пусковых резисторов. (Рисунок выше) Они не предназначены для самовращения. Поскольку роторы не закорочены и не нагружены резистором, пусковой момент не создается.Однако ручное вращение одного вала приведет к дисбалансу токов ротора до тех пор, пока вал параллельного блока не последует за ним. Обратите внимание, что на оба статора подается общий источник трехфазного питания.
Хотя выше мы показываем трехфазные роторы, достаточно ротора с однофазным питанием, как показано на рисунке ниже.
Передатчик-приемник
Небольшие сельсины с КИП, также известные как sychros , используют однофазные параллельно включенные роторы, питаемые переменным током, сохраняя 3-фазные параллельные статоры, которые не имеют внешнего питания.(Рисунок ниже) Синхросигналы работают как вращающиеся трансформаторы. Если роторы как передатчика крутящего момента (TX), так и приемника крутящего момента (RX) находятся под одинаковым углом, фазы индуцированных напряжений статора будут одинаковыми для обоих, и ток не будет течь. Если один ротор смещен относительно другого, фазные напряжения статора будут различаться между передатчиком и приемником. Ток статора будет течь, развивая крутящий момент. Вал приемника электрически подчинен валу передатчика.Вал передатчика или приемника можно повернуть, чтобы повернуть противоположный блок.
Synchros имеют роторы с однофазным питанием.
Синхростаторы намотаны с 3-фазными обмотками, выведенными на внешние клеммы. Однороторная обмотка передатчика или приемника крутящего момента проходит через шлифованные контактные кольца. Синхронные передатчики и приемники электрически идентичны. Однако в синхронизатор встроено инерционное демпфирование.Передатчик синхронного момента может быть заменен приемником крутящего момента.
Дистанционное определение положения — основное приложение синхронизации. (Рисунок ниже) Например, синхронный передатчик, подключенный к антенне радара, указывает положение антенны на индикаторе в диспетчерской. Синхронный передатчик, соединенный с флюгером, показывает направление ветра на удаленной консоли. Синхросигналы доступны для использования с питанием 240 В переменного тока 50 Гц, 115 В переменного тока 60 Гц, 115 В переменного тока 400 Гц и 26 В переменного тока 400 Гц.
Приложение Synchro: дистанционная индикация положения.
Дифференциальный передатчик-приемник
Синхронно-дифференциальный преобразователь (TDX) имеет как трехфазный ротор, так и статор. (Рисунок ниже) Синхронно-дифференциальный датчик добавляет входной угол вала к входному электрическому углу на входах ротора, выводя сумму на выходах статора. Этот электрический угол статора можно отобразить, отправив его на приемник. Например, синхронный приемник отображает положение антенны радара относительно носовой части корабля.Добавление курса по компасу корабля с помощью синхронно-дифференциального передатчика отображает положение антенны приемника относительно истинного севера, независимо от курса судна. При изменении направления пары выводов статора S1-S3 между TX и TDX вычитаются угловые положения.
Датчик дифференциала крутящего момента (TDX).
Антенна судового радара, соединенная с синхронным передатчиком, кодирует угол антенны относительно носа судна. (Рисунок ниже) Желательно отображать положение антенны относительно истинного севера.Нам нужно добавить корабли, идущие от гирокомпаса, к положению антенны относительно носа, чтобы отобразить угол антенны относительно истинного севера. Антенна + гироскоп
Применение передатчика дифференциала крутящего момента: угловое сложение.
∠antenna-N = ∠antenna + ∠gyro
∠rx = ∠tx + ∠gy
Например, курс судна ∠30 o , положение антенны относительно носа судна 0 o , antenna-N:
∠rx = ∠tx + ∠gy
∠30 o = ∠30 o + ∠0 o
Например, курс судна ∠30 o , положение антенны относительно носа судна 15 o , antenna-N:
∠45 o = ∠30 o + ∠15 o
Сложение против вычитания
Для справки мы показываем схемы подключения для вычитания и сложения углов вала с использованием как TDX (датчик дифференциала крутящего момента), так и TDR (приемник дифференциального крутящего момента).TDX имеет входной угол крутящего момента на валу, электрический угловой вход на трех соединениях статора и электрический угловой выход на трех соединениях ротора. TDR имеет электрические угловые входы как на статоре, так и на роторе. Выходной угол — это крутящий момент на валу TDR. Разница между TDX и TDR заключается в том, что TDX является датчиком крутящего момента, а TDR — приемником крутящего момента.
Вычитание TDX.
Входы крутящего момента на рисунке выше — это TX и TDX.Угловая разница крутящего момента на выходе равна TR.
TDX Дополнение.
Входы крутящего момента на рисунке выше — это TX и TDX. Угловая сумма выходного крутящего момента равна TR.
TDR вычитание.
Входы крутящего момента на рисунке выше: TX 1 и TX 2 . Угловая разница выходного крутящего момента — TDR.
Дополнение TDR.
Входы крутящего момента на рисунке выше: TX 1 и TX 2 . Угловая сумма выходного крутящего момента равна TDR.
Управляющий трансформатор
Разновидностью синхронного передатчика является управляющий трансформатор . Он имеет три равноотстоящих обмотки статора, как и TX. Его ротор имеет большее количество оборотов, чем передатчик или приемник, чтобы сделать его более чувствительным при обнаружении нуля, когда он вращается, как правило, сервосистемой .Выходной сигнал ротора CT (управляющего трансформатора) равен нулю, когда он ориентирован под прямым углом к вектору магнитного поля статора. В отличие от TX или RX, CT не передает и не принимает крутящий момент. Это просто чувствительный датчик углового положения.
Управляющий трансформатор (CT) обнаруживает серво-ноль.
На рисунке выше вал передатчика установлен в желаемое положение антенны радара. Сервосистема заставит серводвигатель привести антенну в заданное положение.CT сравнивает заданное положение с фактическим и подает сигнал сервоусилителю, чтобы он приводил двигатель в действие, пока не будет достигнут заданный угол.
Сервопривод использует CT для определения нулевого положения антенны
Когда ротор управляющего трансформатора обнаруживает ноль на 90 o к оси поля статора, выход ротора отсутствует. Любое смещение ротора вызывает ошибку переменного напряжения, пропорциональную смещению. Сервопривод (рисунок выше) стремится минимизировать ошибку между заданной и измеряемой переменной из-за отрицательной обратной связи.Управляющий трансформатор сравнивает угол вала с углом магнитного поля статора, передаваемым статором TX. Когда он измеряет минимум или ноль, сервопривод привел антенну и ротор управляющего трансформатора в заданное положение. Нет ошибки между измеренным и заданным положением, нет трансформатора тока, трансформатора управления, выхода для усиления. Серводвигатель , двухфазный двигатель, перестает вращаться. Однако любая обнаруженная ошибка CT приводит в действие усилитель, который приводит в действие двигатель, пока ошибка не будет минимизирована.Это соответствует сервосистеме, которая возбудила подключенный к антенне CT для согласования угла, заданного TX.
Серводвигатель может приводить в движение редукторную передачу и быть большим по сравнению с синхронизаторами TX и CT. Однако низкий КПД серводвигателей переменного тока ограничивает их работу с меньшими нагрузками. Их также трудно контролировать, поскольку они являются устройствами постоянной скорости. Однако ими можно до некоторой степени управлять, изменяя напряжение на одной фазе с линейным напряжением на другой фазе.Большие нагрузки более эффективно приводятся в движение большими серводвигателями постоянного тока.
В бортовых приложениях используются компоненты с частотой 400 Гц — TX, CT и серводвигатель. Размер и вес магнитных компонентов переменного тока обратно пропорциональны частоте. Следовательно, использование компонентов с частотой 400 Гц для авиационных приложений, таких как движущиеся поверхности управления, позволяет сэкономить на размере и весе.
Резольвер
Резольвер (рисунок ниже) имеет две обмотки статора, расположенные под углом 90 o друг к другу, и одну обмотку ротора, управляемую переменным током.Резольвер используется для преобразования полярной формы в прямоугольную. Угловой ввод на валу ротора создает на обмотках статора пропорциональные напряжения sinθ и cosθ с прямоугольными координатами.
Резольвер преобразует угол вала в синус и косинус угла.
Например, черный ящик в радаре кодирует расстояние до цели как напряжение V, пропорциональное синусоиде, а угол пеленга — как угол вала. Преобразуйте в координаты X и Y.Синусоидальная волна подается на ротор резольвера. Угловой вал подшипника соединен с валом резольвера. Координаты (X, Y) доступны на обмотках статора резольвера:
X = V (cos (∠ подшипник))
Y = V (грех (∠ несущий))
Декартовы координаты (X, Y) могут быть нанесены на карту.
TX (датчик крутящего момента) может быть адаптирован для работы в качестве резольвера. (Рисунок ниже)
Скотт-Т преобразует 3-φ в 2-φ, позволяя TX выполнять функцию преобразователя.
Можно получить квадратурные угловые компоненты, подобные резольверу, из синхронного передатчика, используя трансформатор Scott-T . Три выхода TX, 3 фазы, преобразуются трансформатором Scott-T в пару квадратурных компонентов. См. Подробности в главе 9 Scott-T.
Существует также линейная версия резольвера, известная как индуктосин. Поворотная версия индуктосина имеет более высокое разрешение, чем резольвер.
Резюме: двигатели Selsyn (синхронизаторы)
- synchro , также известный как selsyn , представляет собой вращающийся трансформатор, используемый для передачи крутящего момента вала.
- TX, Датчик крутящего момента , принимает крутящий момент на валу для передачи на трехфазные электрические выходы.
- RX, Приемник крутящего момента , принимает трехфазное электрическое представление углового входа для преобразования в выходной крутящий момент на его валу.Таким образом, TX передает крутящий момент от входного вала на удаленный выходной вал RX.
- TDX, датчик перепада крутящего момента , суммирует входной электрический угол с входным углом вала, создавая выходной электрический угол
- TDR, приемник дифференциала крутящего момента , суммирует два электрических угловых входа, создавая выходной угол вала
- CT, управляющий трансформатор , обнаруживает ноль, когда ротор расположен под прямым углом к входному углу статора.ТТ обычно является компонентом серво-системы обратной связи.
- A Резольвер выводит квадратурное sinθ и косинусное (тета) представление входного угла вала вместо трехфазного выхода.
- Трехфазный выход TX преобразуется в выходной сигнал типа резольвера с помощью трансформатора Scott-T .