2.2. Индикаторный режим

В индикаторном режиме два сельсина включены по схеме, показанной на рис. 3, и предназначены для дистанционной передачи данных об угловом пере­мещении ротора сельсина-датчика а в виде углового перемещения ротора сель­сина-приёмника р.

Рис. 3. Индикаторный режим работы сельсинов

Под действием тока, протекающего в однофазных обмотках возбуждения сельсина-датчика (СД) и сельсина-приёмника (СП), подключенных к внешнему источнику переменного напряжения U_в возникают магнитные потоки , направления которых совпадают с осями этих обмоток. Эти маг­нитные потоки индуктируют в трёхфазных обмотках синхронизации сельсинов ЭДС, соответствующие выражению (1). При одинаковом угловом положении роторов датчика и приёмника ( ) ЭДС в соответствующих фазовых обмот­ках (1-1', 2-2', 3-3') сельсина-датчика и сельсина-приёмника равны между собой и противоположно направлены. Следовательно, результирующая ЭДС в каждой паре соединённых между собой фазовых обмоток равны нулю и ток в цепи трёх­фазных обмоток отсутствует (I₁=I₂=I₃=0). Система находится в состоянии покоя.

При наличии углового рассогласования в положении роторов сель­синов датчика и приёмника результирующие ЭДС в соответствующих парах фа­зовых обмоток синхронизации не равны нулю и в их цепи возникают так назы­ваемые уравнительные токи: I1, I2, I3. Под действием уравнительных токов в трёхфазных обмотках синхронизации обоих сельсинов возникают магнитные потоки, которые взаимодействуют с магнитными потоками соответствующих обмоток возбуждения. В результате этого взаимодействия на осях датчика и приёмника создаются синхронизирующие вращающие моменты. Благодаря то­му, что уравнительные токи I1, I2, I3 в фазовых обмотках сельсина-датчика и приёмника протекают в противоположных направлениях, синхронизирующие моменты датчика и приёмника действуют также в противоположных направле­ниях. Таким образом, если повернуть ротор датчика на некоторый угол a и удерживать его в этом состоянии, то ротор приёмника, если он не заторможен, под действием синхронизирующего момента на его оси будет стремиться за­нять одинаковое угловое положение Р с ротором датчика, т.е. свести угол рассо­гласования 0 к нулю. На практике вследствие наличия моментов трения и на­грузки на оси ротора приёмника будет иметь место некоторое угловое рассогла­сование 00, при котором синхронизирующий момент уравновешивает моменты сопротивления вращению (трения и нагрузки). В основах теории сельсинов по­казано, что синхронизирующий момент изменяется по синусоидальному закону, а именно:

, (3)

где - максимальное значение синхронизирующего момента;

- угол рассогласования.

Из выражения (3) видно, что в системе возможны два состояния равновесия: при и . Однако равно­весие при не будет устойчивым, так как при любом уменьшении отно­сительно 180^О появится положительный синхронизирующий момент, который заставит систему уменьшить до 0^О. При любом незначительном увеличении свыше 180^О появится отрицательный момент, стремящийся повернуть систему к . Точка является точкой устойчивого равновесия, так как синхрони­зирующий момент при любом знаке отклонения от нуля стремится вернуть систему в исходное состояние.

Точность передачи угла при помощи сельсинной пары, работающей в ин­дикаторном режиме, зависит от собственных погрешностей сельсинов, длины линии передачи и величины момента нагрузки на валу сельсина-приемника. При наличии момента нагрузки на оси ротора сельсина-приёмника равновесие наступает при равенстве синхронизирующего момента моменту нагрузки, что приводит к появлению моментной ошибки:

(4)

В связи со сказанным, индикаторный режим применяется в тех случаях, когда момент на оси ротора сельсина-приёмника незначителен, к примеру, ис­полнительная ось поворачивает указательную стрелку, замыкает слаботочные контакты и т. д.