Общие сведения и классификация
Сельсинами называют электрические машины, применяемые в системах синхронной связи в качестве датчиков и приемников, для синхронного и синфазного поворота или вращения двух или нескольких осей, механически не связанных между собой.
Система синхронной связи работает так, что при повороте ротора сельсина-датчика на какой-либо угол 
ротор сельсина-приемника поворачивается на такой же угол 
. Такая система стремится ликвидировать рассогласование между положениями роторов датчика и приемника, которое характеризуется углом рассогласования 
и в идеальном случае свести угол рассогласования к нулю.
Системы синхронной связи подразделяют на системы поворота (передачи угла) и синхронного вращения (электрического вала).
Сельсин представляет из себя электрическую машину малой мощности, которая имеет две обмотки: обмотку возбуждения и трехфазную обмотку синхронизации.
В зависимости от числа фаз обмотки возбуждения различают одно- и трехфазные сельсины.
Трехфазные сельсины имеют такую же конструкцию, как трехфазные асинхронные двигатели с фазным ротором и применяются только в системах электрического вала.
Однофазные сельсины конструктивно различаются на контактные сельсины и бесконтактные.
Контактные сельсины имеют роторе контактные кольца. Варианты магнитных систем показаны на рисунке 6, где 1 – статор, 2 – обмотка синхронизации, 3 – ротор, 4 – обмотка возбуждения.
|
|
|
Рисунок 6 – Схемы магнитных систем контактных сельсинов
Принцип действия сельсина не зависит от места расположения каждой из обмоток. Однако для уменьшения количества контактных колец и повышения надежности работы обмотку синхронизации размещают статоре, а обмотку возбуждения на роторе (рис. 6 а, в). Обмотка синхронизации всегда выполняется распределенной; её фазы соединяют по схеме звезда.
Из представленных схем на рисунке 6 для маломощных индикаторных передач используется схема а). Схемы б) и в) используются в мощных дистанционных передачах.
Бесконтактные сельсины не имеют скользящих контактов. В таких сельсинах обмотка возбуждения и синхронизации размещены на статоре, а изменение магнитной связи между ними по синусоидальному закону обеспечивается с помощь безобмоточного ротора с неодинаковым магнитным сопротивлением по взаимно перпендикулярным осям. Надежность бесконтактных сельсинов существенно выше, чем контактных. Однако при одинаковом удельном синхронизирующем моменте масса бесконтактного сельсина примерно в 1,5 раза больше, чем контактного, вследствие худшего использования материалов, из-за больших потоков рассеяния и увеличенного тока холостого хода.
|
|
|
На рисунке 7: 1 – тороиды; 2 – обмотка возбуждения; 3 – внешний магнитопровод; 4 – пакет статора; 5 – обмотка синхронизации; 6 – пакеты ротора; 7 – промежуток из немагнитного материала.
Рисунок 7 – Электромагнитная схема бесконтактного сельсина
Однофазные сельсины могут работать в двух режимах работы: индикаторном и трансформаторном.
Индикаторный режим применяется там, где момент сопротивления на оси приемника мал или совсем отсутствует (ось нагружена стрелкой или шкалой). В индикаторном режиме сельсин-приемник самостоятельно отрабатывает угол, задаваемый сельсином-датчиком.
Трансформаторный режим применяется там, где на ведомой оси (оси приемника) имеется значительный момент сопротивления. В трансформаторном режиме принимающий сельсин отрабатывает задаваемый сельсином-датчиком угол не самостоятельно, а с помощью механически или электрически связанного с ним исполнительного двигателя.
Индикаторный режим работы
В индикаторной схеме (рис. 8) обмотки возбуждения сельсина-датчика и сельсина-приемника подключаются к сети переменного тока, а обмотки синхронизации обоих сельсинов соединяются друг с другом проводам лини связи. ЭДС в каждой из фаз обмотки синхронизации изменяется пропорционально косинусу угла между осью обмотки возбуждения и осью этой фазы. ЭДС фаз синхронизации датчика, ротор которого повернут на угол , будут определяться уравнениями:
|
|
|
ЭДС фаз синхронизации приемника, ротор которого повернут на угол , будут определяться уравнениями:
Под действием разности этих ЭДС по проводам линии связи между обмотками пойдут токи:
где 
– сопротивление фаз приемника, датчика и линий связи.
Рисунок 8 – Индикаторная схема включения сельсинов
В датчике и приемнике взаимодействие этих токов с магнитными потоками возбуждения вызывает появление синхронизирующих моментов, направленных в противоположные стороны:
Под действием этого момента сельсин-приемник поворачивается в то же положение, что и датчик, поскольку только при 
синхронизирующий момент становится равным нулю. Ротор сельсина датчика не вращается, так как угол его поворота задан механизмом, либо другим элементом, угловое перемещение которого контролируется.
Применение сельсинов
Благодаря своей простоте и надежности сельсины применяются в различных следящих системах автоматики. В транспортных средствах, в системах дистанционной передачи показаний приборов. Также в радиолокационных системах со вращающейся антенной.
|
|
|
Производители сельсинов
На сегодняшний день в России продается большое количество сельсинов ещё советского производства. Новые сельсины, в основном для авиации выпускает Казанский завод «Электроприбор». Также выпускаются сельсины под маркой SIMENS.
Заключение
Данный доклад был направлен на изучение принципов действия электромагнитных преобразователей перемещения. Было рассмотрено устройство сельсинов, а также индикаторный режим их работы.
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 367; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!