 |
ВОПРОС 52 Вращающиеся трансформаторы: конструкция, принцип действия, схема включения, область применения, основные характеристики.
|
|
|
|
ВОПРОС 51 Сельсинные датчики: индикаторный и трансформаторный режимы работы
При питании обмоток возбуждения датчика и приемника переменным током возникают пульсирующие потоки возбуждения Фвд и Фвп, которые индуцируют в обмотках синхронизации ЭДС (Ед1,..., Еп3). Величина каждой ЭДС зависит от углового положения соответствующей обмотки относительно оси поля возбуждения. Если принять гармонический закон распределения индукции магнитного поля, то:
Здесь Еm-максимальное значение ЭДС, которое получается при соосном положении обмотки синхронизации и обмотки возбуждения. Из рис. 4 видно, что в любой момент времени ЭДС одноименных фаз датчика и приемника направлены встречно. Если сельсины находятся в согласованном положении, ЭДС одноименных фаз датчика и приемника равны по величине и уравновешивают друга.
При повороте датчика на угол aд равенство ЭДС нарушается. По обмоткам синхронизации и линиям связи протекают токи, которые, взаимодействуя с потоками возбуждения, создают моменты, в равной мере действующие на вал датчика и приемника. Поскольку датчик обычно фиксируется, приемник будет поворачиваться в ту же сторону и на такой же угол, ибо только при согласованном положении ЭДС вновь будут уравновешивать друг друга.
Найдем выражение синхронизирующего момента сельсинов.
Так как одноименные фазы датчика и приемника соединены встречно, то проходящий по ним ток:
где Zф-полное сопротивление обмотки синхронизации одного из сельсинов плюс половина сопротивления линии связи.
Если один из сельсинов зафиксировать, а другой поворачивать на угол от 00 до 3600, то зависимость токов от угла рассогласования будет иметь вид, показанный на рисунке 5. Из формул токов и рисунка 5 видно, что при любом угле рассогласования сельсинов сумма токов равна нулю. Поэтому в линиях связи отсутствует нулевой провод.
|
|
|
Рисунок 5. Зависимость токов в обмотках синхронизации в функции угла рассогласования
Работа сельсинов в трансформаторном режиме
Рисунок 6. Трансформаторная схема "передачи угла". УПУ – усилительно-преобразовательное устройство; СД – силовой двигатель; О – объект управления
Однофазная обмотка возбуждения сельсина-датчика создает пульсирующий магнитный поток Фвд, который индуцирует в обмотках синхронизации ЭДС:
|
Под действием ЭДС по обмоткам и линиям связи протекают токи, обобщенное выражение которых будет Iф= Eф/2Zф. Здесь индекс "ф" означает ток, ЭДС и полное сопротивление фазы ротора плюс половину сопротивления линии. Токи, протекая по фазам приемника, создают результирующую НС приемника Fрп. Ее пространственное положение зависит от положения обмоток синхронизации датчика и приемника относительно своих обмоток возбуждения. За исходное принимается такое положение, при котором эта НС будет перпендикулярна обмотке возбуждения приемника.
При повороте датчика на какой-то угол aд на такой же угол, но в обратную сторону повернется результирующая НС приемника. Продольная составляющая этой НС Fрпd наведет в обмотке возбуждения приемника ЭДС, которая через усилительно-преобразовательное устройство (УПУ) будет воздействовать на силовой двигатель (СД). Тот придет во вращение и начнет поворачивать объект управления (О), а вместе с ним и ротор сельсина-приемника до тех пор, пока результирующая НС Fрп не повернется на заданный угол, т.е. снова не станет перпендикулярной оси обмотки возбуждения приемника, ибо только в этом положении в ней не будет ЭДС и двигатель перестанет вращаться.
|
|
|
ВОПРОС 52 Вращающиеся трансформаторы: конструкция, принцип действия, схема включения, область применения, основные характеристики.
Вращающиеся трансформаторы – это небольшие индукционные электрические машины, предназначенные для преобразования механического перемещения (угла поворота ротора α) в электрический сигнал – выходное напряжение U, амплитуда которого находится в определённой функциональной зависимости от угла поворота ротора.
Конструктивно вращающиеся трансформаторы весьма разнообразны, однако в настоящее время наибольшее распространение получили двухполюсные вращающиеся трансформаторы, изготовляемые аналогично двухфазным асинхронным двигателям с контактными кольцами. Пакеты статора и ротора таких вращающихся трансформаторов (ВТ) изготовляют из тщательно изолированных друг от друга листов электротехнической стали, полученных на штампах высокой точности. В полузакрытых пазах статора и ротора располагаются двухфазные обмотки, оси которых сдвинуты на 90° относительно друг друга (рис. 1). Обычно обе обмотки S и K статора имеют одинаковое число витков (
) и одинаковые активные R и реактивные X сопротивления. Обмотки ротора A и B также выполняются одинаковыми (
; 
; 
).
В зависимости от того, какой функцией угла поворота ротора является выходное напряжение U, различают следующие вращающиеся трансформаторы:
- синусные (СВТ): 
, где 
– максимальное выходное напряжение;
- синусно-косинусные (СКВТ): 
; 
;
- линейные (ЛВТ): 
, где 
.
|
|
|
