Исполнительные асинхронные двигатели. Схемы замещения и параметры двухфазных исполнительных асинхронных двигателей. Вращающий момент двухфазного исполнительного асинхронного двигателя. Характеристики исполнительных асинхронных двигателей. Вращающиеся трансформаторы. Универсальные коллекторные двигатели и преобразователи. Синхронные машины общего применения. Синхронные двигатели для систем автоматики, страница 49

Для самосинхронизации в пределах одного оборота сельсины проектируют двухполюсными. Полюсы имеют полюсные наконечники с углом охвата ротора около 120°. Чтобы приблизить форму кривой распределения поля к синусоидальной, воздушный зазор делают неравномерным, увеличивая к краям полюсного наконечника.

С точки зрения характеристик системы безразлично, где расположена обмотка возбуждения: на статоре или на роторе. Однако в сельсинах с обмоткой возбуждения на статоре в цепи обмотки синхронизации находятся три скользящих контакта, снижающих точность и надежность работы системы. Достоинство такой конструкции заключается в том, что ток через скользящие контакты в индикаторном режиме работы протекает только при наличии угла рассогласования.

В сельсинах с обмоткой возбуждения на роторе число скользящих контактов уменьшается до двух. Однако при этом через щетки и кольца непрерывно проходит ток возбуждения, что при длительном нахождении системы в состоянии покоя может вызвать подгорание щеточных контактов. Но ввиду малого тока возбуждения это явление наблюдается редко.

Существенный недостаток контактных сельсинов — наличие скользящих контактов, снижающих их надежность. При слабом нажатии на щетки переходные сопротивления контактов получаются большими и неодинаковыми, контакт не надежен, что приводит к увеличению по грешности передачи. Если повышать нажатие на щетки, контакт улучшается, но растет момент трения, что увеличивает погрешность передачи угла, приводит к быстрому износу контактов. Чтобы уменьшить переходное сопротивление и увеличить надежность работы сельсинов, кольца и щетки выполняют из сплавов серебра.

Рис.14.3. Схема устройства бесконтактного сельсина

Однако и это не может полностью избавить контактный сельсин от присущих ему недостатков. Поэтому в настоящее время широко распространены бес контактные сельсины [9]. Отсутствие у них скользящих контактов позволяет получить лучшую устойчивость характеристик и длительно сохранить высокую точность.

Схема устройства бесконтактного сельсина приведена на рис. 14.3. Ротор Р представляет собой два пакета, набранные из листовой стали, разделенные косой прокладкой П из немагнитного материала. Обмотки на роторе нет. Статор состоит из основного пакета С и двух боковых колец К. В пазах основного пакета уложена распределенная обмотка синхронизации ОС, выполненная по типу трехфазной. К кольцам К при мыкают пакеты внешнего магнитопровода М. Между кольцами и основным статорным пакетом расположены обмотки возбуждения ОВ в виде кольцевых катушек, охватывающих ротор. Как и в случае контактных сельсинов, ОВ (соединенные последовательно) присоединяют к однофазной сети, а ОС - к линии связи. Теоретический анализ работы бесконтактного сельсина в системе синхронной связи ничем не отличается от анализа работы контактного сельсина.

§ 14.2. Работа сельсинов в индикаторном режиме

Целью индикаторной связи является передача угла на расстояние при незначительном моменте сопротивления приемника. В этом случае сельсин-приемник (СП) самостоятельно отрабатывает угол, задаваемый сельсином-датчиком (СД), не требуя дополнительных усилительных и исполнительных устройств. Схема индикаторной связи однофазных сельсинов приведена на рис. 14.4.

Сельсины, применяемые в индикаторных передачах, имеют явно выраженные полюсы с обмотками возбуждения на статоре и трехфазными обмотками синхронизации на роторе. Если повернуть ротор СД на угол α, то ротор СП сам повернется примерно на тот же угол α' в ту же сторону. Разность α - α' = θ называют углом рассогласования или ошибкой в повороте. Системы с индикаторными передачами называют дистанционными.

Рис. 14.4. Схема индикаторной связи однофазных сельсинов

При анализе считают, что распределение индукции вдоль воздушно го зазора синусоидальное, машина не насыщена и магнитный поток имеет постоянное значение. При этом можно считать, что действующие значения ЭДС, наводимых потоком возбуждения в обмотках ротора, являются синусоидальными функциями угла поворота ротора и для датчика имеют вид