Теоретическая часть

Лабораторная работа №4

«Сельсинные передающие системы»

Бийск 2006.

Цель работы:

Ознакомиться с конструкцией и принципом работы сельсинов.

Исследовать работу сельсинов в индикаторном и трансформаторном режимах.

Ход работы:

1. Индикаторный режим работы сельсинов. Соберите схему согласно рис.1.

Рис.1

Включите стенд переключателем S1, схему лабораторной работы тумблером S10. Поворачивая сельсин - датчик М4, измерять угол поворота сельсин - приемника М5.

2. Трансформаторный режим работы сельсинов. Соберите схему согласно рис.2.

Рис.2

Включите стенд переключателем S1, схему лабораторной работы тумблером S10. Поворачивая ротор сельсина-датчика М4 и зафиксировав ротор сельсина - приемника М5 снимается зависимость напряжения (вольтметр V1) от угла поворота М4.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

В современной технике часто возникает необходимость в синхронизации вращения или поворота осей механизмов.

Для дистанционного управления, регулирования или контроля применяются индукционные электрические машины - трехфазные или однофазные сельсины.

Однофазные сельсины - это обычно небольшие индукционные машины, которые имеют однофазную обмотку возбуждения и трехфазную обмотку синхронизации

В схемах автоматики используются две системы синхронной связи передачи угла: индикаторная и трансформаторная.

Индикаторная система синхронной связи применяется там, где момент сопротивления на ведомой оси мал по величине.

Трансформаторная схема синхронной связи применяется там, где на ведомой оси имеется значительный момент сопротивления. По конструкции сельсины делятся на контактные, имеющие скользящие контакты, кольца, и бесконтактные, не имеющие скользящих контактов. Сельсины выпускаются на частоты: 50, 400, 500 Гц.

Работа сельсинов в индикаторном режиме.

Простейшая индикаторная схема синхронной связи для дистанционной передачи угла состоит из двух совершенно одинаковых сельсинов (приемника и датчика) и линии связи. Обмотки возбуждения ОВ обоих сельсинов подключаются к однофазной сети переменного тока. Концы фаз обмотки синхронизации приемника соединяются линией связи с концами фаз обмотки синхронизации датчика.

Переменный ток обмотки возбуждения сельсинов создает магнитный поток, который индуктирует в обмотках синхронизации сельсинов

э.д.с. Величина э.д.с. той или иной фазы обмотки синхронизации зависит от ее пространственного расположения относительно обмотки возбуждения.

Если фазы обмоток синхронизации датчика и приемника расположены одинаково относительно соответствующих обмоток возбуждения (a_д = a_п), то в соединенных между собой линией связи фазах обмоток синхронизации приемника и датчика индуктируются одинаковые и встречно-направленные э.д.с. Эти э.д.с. уравновешивают друг друга, и в цепи обмоток синхронизации ток отсутствует. Такое положение ротора сельсинов называется согласованным.

Если ротор датчика поворотом на некоторый угол вывести из согласованного режима, то равновесие э.д.с., индуктируемых в фазах обмоток синхронизации, нарушится. При этом в обмотках синхронизации и линии связи появятся токи. В результате взаимодействия этих токов с потоком обмотки возбуждения сельсина - приемника возникает вращающий момент (синхронизирующий), который будет поворачивать ротор приемника до тех пор, пока он не придет в согласованное с ротором датчика положение. Величина синхронизирующего момента, развиваемого сельсином - приемником, зависит от угла рассогласования и параметров сельсинов, входящих в систему.

Точность сельсинов в статическом режиме определяется погрешностью Dq, которая представляет собой полусумму максимального положительного qмах₁ и максимального отрицательного отклонений qмах₂ (ошибок) при различных положениях ротора:

qмах₁ + qмах₂

Dq = ---------------.

2

Погрешность сельсинов определяется в статическом режиме следующим образом: поворачивают ротор датчика на 360° сначала по часовой стрелке, а затем против часовой стрелки, измеряя через каждые 10° угол рассогласования (ошибку). При этом определяют и qмах₁ и qмах₂. Затем по формуле определяют Dq.

Работа сельсинов в трансформаторном режиме. Простейшая трансформаторная схема синхронной связи состоит из двух сельсинов - приемника и датчика, соединенных линией связи. В обмотку возбуждения сельсина - приемника подключается нагрузка (или измерительный вольтметр).

Согласованным положением сельсинов в трансформаторном режиме называется такое положение роторов, при котором выходное напряжение приемника Uвых равно нулю. Однофазная обмотка возбуждения сельсина датчика (ОВД) подключается к сети переменного тока. Ток этой обмотки создает пульсирующее магнитное поле, которое, сцепляясь с обмоткой синхронизации, наводит в ее фазах э.д.с.:

Еа.д. = Еm cosaд,

Ев.д. = Еmcos(aд - 120°),

Ес.д. = Еmcos(aд - 240°),

величина которых зависит от положения фаз обмотки синхронизации относительно обмотки возбуждения.

Под действием э.д.с. Еад, Евд, Есд в соединенных между собой одноименных фазах обмоток датчика и приемника и линии связи возникают токи Iа, Iв, Iс, величина которых определяется величиной, соответствующей э.д.с., полными сопротивлениями фаз датчика Zфд, приемника Zфп и линии связи. Эти токи, протекая по фазам обмотки синхронизации приемника, создают пульсирующее магнитное поле Фап, Фвп, Фсп. Потоки фаз приемника Фап, Фвп, Фсп складываясь, образуют результирующий магнитный поток Фп обмотки синхронизации приемника, направленный под зависящим от рассогласования углом к однофазной обмотке возбуждения приемника ОВп. Поток Фп, пульсируя с частотой сети, наводит в однофазной (выходной) обмотке приемника э.д.с. - выходное напряжение приемника Uвых.

За начало отсчета углов в сельсине - приемнике применяется положение ротора, сдвинутого относительно ротора сельсина - датчика на 90°. Напряжение Uвых изменяется по закону синуса.

Дата добавления: 2015-11-26