Сельсину датчики - студопедія
Сельсини представляють собою малогабаритні самосинхронізуються електричні машини змінного струму, подібні за конструкцією з синхронними машинами. Сельсини бувають контактними і бесконтактнимі.В контактних сельсину на статорі розміщують однофазную, а на роторі - трифазну обмотки або навпаки. В безконтактних сельсину на статорі розміщують обидві обмотки, а ротор виконують спеціальної конструкції з немагнітним прошарком.
Основними режимами роботи сельсинов є індикаторний і трансформаторний. В обох режимах одночасно використовують два сельсина - сельсин-датчик (СД) і сельсин-приймач (СП) .Індікаторний режим застосовують для контролю і дистанційної передачі кута повороту і різних величин (рівня, тиску, товщини матеріалу, натягу і т. Д.) , перетворених попередньо в кутове переміщення, в тих випадках, коли на виході не потрібно значного обертального моменту. Трансформаторний режим застосовують для перетворення кута неузгодженості двох механічних які пов'язані осей в вихідна напруга.
В індикаторному режимі однофазні обмотки збудження (ОВ) СД і СП включають в загальну однофазную ланцюг змінного струму, а трифазні обмотки синхронізації з'єднують між собою однойменними пристрою (Мал. 2.29, а) Між СД і СП є тільки електричні зв'язку.
Змінний струм, що протікає по однофазним ОВ, створює в обох сельсину пульсуючі магнітні потоки Ф. Ці потоки індукують ЕРС в обмотках синхронізації СД і СП, діючі значення яких визначаються за формулами:
Мал. 2.29. Схеми включення сельсинов в індикаторному (а)
і трансформаторному (б) режимах
При узгодженому положенні роторів обох сельсинов (# 952; д = # 952; п) в однакових фазах СД і СП будуть индуктироваться рівні за величиною ЕРС. Ці ЕРС врівноважують один одного, так як обмотки синхронізації включені зустрічно. Отже, струму в обмотках синхронізації сельсинов при # 952; д = # 952; п не буде і ротори обох сельсинов залишаться нерухомими.
При повороті ротора СД на кут # 952; д> # 952; п в обмотках синхронізації сельсинов виникнуть струми
Ці струми, взаємодіючи з магнітним потоком ОВ, зумовлять виникнення обертального синхронизирующего моменту Мс, який поверне ротор СП на кут # 952; п. величина моменту
де Мmах- максимальний момент сельсина, який визначається його параметрами; q = # 952; д - # 952; п - кут неузгодженості.
Моментно-кутова залежність Мс = j (q) є статичною характеристикою сельсину пари, що працює в індикаторному режимі (рис. 2.29, а) При малих кутах неузгодженості (# 952; <30°) статическая характеристика линейна:
де k = Mc / q - коефіцієнт передачі, Н × м / град.
У разі, коли командна вісь обертається з постійною кутовою швидкістю, говорять про динамічному режимі роботи системи синхронної передачі кута. При цьому виконавча вісь обертається з тією ж швидкістю і в тому ж напрямку, що і командна вісь. Синхронізуючий момент в динамічному режимі визначається відповідно до виразу
де n - частота обертання ротора сельсина-датчика в об / хв;
р - число пар полюсів машини (зазвичай р = 1);
f - частота напруги живлення в Гц.
Точність дистанційної передачі сельсину вимірювальними пристроями залежить від моменту тертя і навантаження на валу. Залежно від величини похибки # 916; # 952; сельсини ділять на три класи точності: # 921; - # 916; # 952; = ± 0,75 °, II - # 916; # 952; = ± 1,5 °; III - # 916; # 952; = ± 2,5 °.
У трансформаторному режимі роботи сельсинов (рис. 2.29, б) кутова неузгодженість між сельсину (q = # 952; д - # 952; п) перетворюється в вихідну напругу. До мережі змінного струму підключають тільки однофазну обмотку збудження СД, а однофазна обмотка СП, званого сельсином-трансформатором (СТ), є вихідний, з якої знімається напруга U вих. Пульсуючий магнітний потік Ф, створюваний струмом ОВ сельсина-датчика, як і раніше индуктирует # 917; 1д, Е2д, Е3д в трифазній обмотці, під дією яких у обмотках сельсинов виникають струми
Ці струми створюють в СТ магнітний потік Фт. спрямований в залежності від кута неузгодженості під кутом q = # 952; д - # 952; п до поздовжньої осі вихідний однофазної обмотки. У вихідний обмотці наводиться ЕРС Eвих »U вих. що є вихідним сигналом: U вих = Umax cosq.
Так як нульовий відлік відповідає зрушенню роторів СД і СП на 90 °, то
Залежність U вих = # 966; (# 952;) є статичною характеристикою сельсинов в трансформаторному режіме.Прі малих кутах неузгодженості (sin q »q) вихідна напруга U вих = k q, де k = U вих / q - коефіцієнт передачі, В / град. Зазвичай для сельсинов Uвихmах = 50 - 100 В, k = 0,55 - 1,10 В / град. При повороті ротора СД в зворотному напрямку від узгодженого (-qд) фаза вихідної напруги змінюється на 180 °.
Сельсини, поряд з використанням в пристроях для перетворення і передачі кута повороту або обертання, застосовуються також в системах, що стежать.
У трансформаторному режимі (рис. 2.29, б) ротори сельсинов-трансформаторів СТГО і СТТО з'єднують між собою так само, як і сельсини-приймачі. Якщо ротор СДГО повернути на кут # 952; вх. то ротор СДТО повернеться на кут i # 952; вх. де i = 30 - 40 - передавальне число механічного редуктора (зазвичай вибирають непарне число i).
У динамічному відношенні сельсини є безінерційні елементами.