Теоретические сведения и описание элементов и узлов лабораторной установки

Сельсины представляют собой самосинхронизирующийся электрический двигатель переменного тока. Они служат для измерения углов поворота и дис­танционной передачи угловых перемещений. По конструкции сельсины анало­гичны электрическим машинам переменного тока и делятся на контактные и бесконтактные, однофазные и трёхфазные.

Функции первичной цепи (входа) выполняет однофазная обмотка воз­буждения, которая может располагаться как на статоре, так и на роторе. Вто­ричные трехфазные обмотки размещены в пазах ротора или статора со сдвигом магнитных осей на 120° (рис. 4.1). Как правило, сельсины работают парами и в зависимости от функций, выполняемых ими в системах связи, различают сель­сины-датчики (СД), индикаторные сельсины-приёмники (ИСП) и трансформа­торные сельсины-приёмники (ТСП).

Рисунок 4.1

Принцип работы сельсина следующий. При включении статорной обмот­ки в сеть переменного тока она создаёт пульсирующий магнитный поток (ко­торый индуктирует в каждой фазе роторной обмотки ЭДС, зависящую от угла его поворота) между осью фазы обмотки синхронизации и направлением маг­нитного потока.

ЭДС, индуцируемые в фазных обмотках синхронизации, выражаются формулами:

, (4.1)

где - максимальная ЭДС при совпадении оси одной из обмоток рото­ра Р с осью статора С.

4,44 , (4.2)

где - магнитный поток возбуждения статора;

- число витков обмотки ротора;

- частота тока.

Индикаторный режим работы сельсинов

Индикаторный режим работы сельсинов. В индикаторной синхронной передаче (рис.7.2) обмотки возбуждения датчика и приёмника подключают к сети переменного тока.

Рисунок 4.2 - Индикаторный режим работы сильсинов

Переключатель Т2 установлен в положении "И". В согласованном поло­жении, когда обмотки возбуждения датчика и приёмника занимают одинаковое положение по отношению к соответствующим трем фазным обмоткам (угол рассогласования равен нулю), токи в цепи синхронизации отсутствуют, гак как ЭДС на обмотках датчика и приёмника одинаковы. При рассогла­совании датчика и приёмника на некоторый угол по цепям синхронизации по­текут уравнительные токи. В результате их взаимодействия с магнитным пото­ком приемника возникает синхронизирующий момент (М), под воздействием которого СП повернётся на тот же угол, что и СД, т.е. происходит в согласо­ванное положение с СД.

При этом синхронизирующий момент является функцией синуса угла :

, (4.3)

где - угол рассогласования СП и СД;

- максимальный момент, развиваемый сельсином. дости­гается при угле рассогласования =90°.

Трансформаторный режим работы сельсинов. Трансформаторный режим работы сельсинов (рис. 4.3) применяется для измерения углов рассогласования осей сельсинов.

Рисунок 4.3 -Трансформаторный режим работы сельсинов

Переключатель Т2 устанавливается в положении " Т". Обмотка возбуж­дения сельсина - датчика подключена к сети переменного тока. При повороте ротора датчика в его трансформаторной обмотке наводится ЭДС, которая пе­редаётся к приёмнику. При этом в приёмнике образуется пульсирующий магнитный поток, ось которого совпадает с осью датчика. При повороте ро­тора датчика на такой же угол поворачивается ось магнитного потока приёмни­ка. По изменению ЭДС (Е) в обмотке возбуждения приёмника судят об изме­нении угла поворота ротора сельсина - датчика.

Согласованным положением датчиков считают, при ЭДС управляющей обмотки равной нулю (ротор датчика расположен под углом 90° к трехфазным обмоткам приёмника).