Исследование сельсинов в индикаторном, трансформаторном и дифференциальном режимах: Методические указания к выполнению лабораторной работы

УДК 62-50 (03)

Рецензент-кафедра общей электротехники и электрооборудования Сибирского государственного индустриального университета (зав. кафедрой М.В. Кипервассер).

Исследование сельсинов в индикаторном, трансформаторном и дифференциальном режимах: Метод. Указ./ Сост.: А.В. Темников: СибГИУ- Новокузнецк, 2007.-19с.

Излагаются теоретические сведения о сельсинах и их работе в индикаторном, трансформаторном и дифференциальном режимах. Даются программа и порядок получения опытным путем различных характеристик сельсинов в указанных режимах работы. Указаны роль и место сельсинов в системах следящего привода.

Предназначены для студентов специальности 140604 и 140610 всех форм обучения, а также могут быть использованы студентами других специальностей, изучающих следящие системы.

ИНДИКАТОРНЫЙ РЕЖИМ СЕЛЬСИНОВ

Сельсины представляют собой малогабаритные индукционные машины переменного тока с трёхфазной вторичной обмоткой. Наиболее широкое применение они получили в системах синхронной связи. Принципиальная схема синхронной связи при работе сельсинов в индикатор­ном режиме представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 –  Соединение сельсинов в индикаторном режиме

Под индикаторным (указательным) режимом работы понимается режим дистанционной передачи углового перемещения датчика Д при работе на стрелку приемника П (так называемая система с нулевым нагрузочным моментом на валу приемника).

Сельсины в индикаторном режиме используются в системах автоматического управления, в дистанционных системах управления и конт­роля производства, в телеметрии, а вычислительной технике и т.д. В настоящее время сельсины почти вытеснили все другие виды прибо­ров синхронной связи. Это объясняется их весьма ценным свойством: способностью к самосинхронизации независимо от начального положе­ния роторов датчика и приемника (отсюда и название самосин, сельсин, сельсин).

Все существующие сельсины можно подразделить на два типа: контактные и бесконтактные. В бесконтактных сельсинах однофазная первичная и трёхфазная вторичная обмотки уложены на статор. Ротор представляет собой магнитопровод специальной конструкции.

Контактные сельсины по своей конструкции могут быть подразде­лены на следующие типы:

1.  Сельсины с распределённой однофазной обмоткой на роторе и распределенной трёхфазной обмоткой на статоре (сельсины типа СС-406).

2.  Сельсины с сосредоточенной на двух явно выраженных полюсах однофазной обмоткой на статоре и трёхфазной обмоткой на роторе. К этому типу относятся сельсины CC-4O1, СС-402, СС-404, Д-500, CC-5OO, ДС-5О1, CC-501 и др.

3.  Сельсины с сосредоточенной на двух явно выраженных полюсах однофазной обмоткой на роторе и трёхфазной обмоткой на статоре. В круглых пазах уложено, кроме того, два короткозамкнутых витка для улучшения характеристик сельсинов и для демпфирования колебания ротора приемника около заданного положения. К этому типу относится сельсины HC-4O1, НД-500, ВД-404, НД-501, НД-511, НД-501и др.

Сельсины с распределёнными обмотками (однофазной и короткозамкнутой) на роторе и распределённой трёхфазной обмоткой на статоре. В сельсинах этого типа короткозамкнутая обмотка наматы­вается как трёхфазная. Затем одна фаза замыкается накоротко, а две другие соединяются последовательно и параллельно. К данному типу относятся, например, сельсины HC-501.

Принцип действия сельсинов, независимо от особенностей их конструкции, одинаков. Как видно из рисунка 1, при подключении системы синхронной связи в индикаторном режиме к сети в однофазных обмот­ках датчика и приемника создаются пульсирующие магнитные потоки  и . Пересекая трёхфазные обмотки датчика и приемника, они индуктируют в них ЭДС.

Система уравнений ЭДС для датчика:

                                         ,

                               ,                        (1)

 

Система уравнения ЭДС для приемника:

                                        ,

                               ,                         (2)

Здесь , ,  -фазные ЭДС;  и  -максимальные фазные ЭДС датчика и приемника, наводимые фазах в трехфазных обмотках при совпадении магнитной оси одной из фаз трехфазной обмотки с осью однофазной обмотки; - угол отклонения ротора датчика от начального положения (при котором магнитная ось однофазной обмотки совпадает с первой фазой трехфазной обмотки);  - угол отклонения ротора приемника от начального положения.