Минобрнауки россии

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

«Юго-Западный государственный университет»

(ЮЗГУ)

Кафедра электроснабжения

УТВЕРЖДАЮ

Первый проректор –

проректор по учебной работе

Е.А.Кудряшов

« » 2012 г.

Исследование системы дистанционной передачи дан­ных, выполненной на сельсинах

Методические указания

по выполнению лабораторной работы №3

по курсам «Теория автоматического управления и «Управление техническими системами» для студентов технических специальностей

Курск 2012

УДК 658.5. 011.56 (081)

С оставители: А.В. Филонович, И.И. Аксёнов

Рецензент

Кандидат технических наук, доцент кафедры

электроснабжения А.Л. Овчинников

Исследование системы дистанционной передачи данных, выполненной на сельсинах: методические указания по выполнению лабораторной работы №3/ Юго-Зап. гос. ун-т; сост.: А.В. Филонович, И.И. Аксёнов. Курск, 2012. 17 с.: ил. 5, Библиогр.: с. 17.

Излагаются методические указания по выполнению лабораторной работы курса ТАУ, включающей в себя исследование системы дистанционной передачи данных, выполненной на сельсинах.

Предназначены для студентов технических специальностей

Текст печатается в авторской редакции

Подписано в печать . Формат 60х84 1/16.

Усл.печ.л.0,99. Уч.–изд.л. 0,89 . Тираж 50 экз. Заказ . Бесплатно.

Юго-Западный государственный университет.

305040, Г. Курск, ул. 50 лет Октября, 94.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Цель работы 2. Теоретические сведения 2.1. Назначение и принцип действия сельсинов 2.2. Индикаторный режим 2.3. Трансформаторный режим 2.4. Повышение точности измерения углового рассогласования в сельсинной паре 3. Описание лабораторной установки 4. Порядок и методика выполнения работы 4.1. Исследование системы дистанционной передачи данных в индикатор­ном режиме 4.2. Исследование системы дистанционной передачи данных в трансфор­маторном режиме 5. Содержание отчёта 6. Задание к коллоквиуму 7. Вопросы для контроля Библиографический список

Стр. 4 4 4 6 8 10 12 12 12 14 15 15 16 17

Лабораторная работа №3

Исследование системы дистанционной передачи данных, выполненной на сельсинах

1. Цель работы

Изучение принципа действия бесконтактных сельсинов, ознакомление с их применением в дистанционных системах передачи данных в индикаторном и трансформаторном режимах, исследование зависимости точности передачи данных от питающих напряжений и расстояния между датчиком и приемником.

2. Теоретические сведения

2.1. Назначение и принцип действия сельсинов

Сельсины применяются для дистанционной передачи данных в виде угло­вых перемещений, поставленных в соответствие некоей измеряемой величине. В качестве примера можно привести их использование в системах дозирования, следящих системах за положением подвижных объектов, в различного рода си­стемах индикации и т.д.

В работе используются сельсины с однофазной обмоткой возбуждения и трехфазной обмоткой синхронизации. Принцип действия такого сельсина мож­но проследить по рис. 1.

Рис. 1. Принцип действия сельсина с однофазной

обмоткой возбуждения

Так, если на однофазную обмотку возбуждения подать переменное напря­жение то в результате протекания тока через неё возникает поток возбужде­ния Ф_В, который индуктирует в каждой фазе трехфазной обмотки ЭДС, значения которых зависят от угла а поворота ротора сельсина относительно некоторого начального положения. Если за исходное принять положение, при котором ось обмотки возбуждения совпадает с осью фазы 1 трёхфазной обмот­ки, то:

;

; (1)

,

где Е_м - максимальное значение ЭДС в фазовых обмотках;

- угол поворота ротора сельсина относительно начального положения.

Теперь допустим, что по фазовым обмоткам синхронизации протекают некоторые токи I₁ I₂, Iз- Тогда создаваемые ими магнитные потоки вызовут по­явление в однофазной обмотке возбуждения ЭДС Е_вых, которая будет равна сумме ЭДС от каждого из потоков (рис. 2)

(2)

где Е_м - максимально значение ЭДС, наводимой в обмотке возбуждения пото­ком соответствующей фазы трёхфазной обмотки;

Р - угол поворота ротора сельсина относительно начального положения, при котором ось фазы 1 трёхфазной обмотки совпадает с осью одно­фазной обмотки.

Рис. 2. Принцип работы сельсина-приемника

В наиболее распространённых контактных сельсинах одна из обмоток уложена в статоре, а другая в роторе. Поэтому при изменении положения рото­ра меняется взаимное расположение однофазной и трёхфазной обмоток. как следствие изменяется направление магнитного потока, создаваемого обмоткой, по которой протекает ток, и величина ЭДС, наводимой в другой обмотке.

В работе используются бесконтактные сельсины, в которых обе обмотки расположены на статоре. В этих сельсинах при изменении положения ротора не происходит относительного перемещения обмоток. А поворот осей соответ­ствующих магнитных потоков обеспечивается специальным конструктивным решением ротора с немагнитной прокладкой, позволяющим изменять направ­ление прохождения магнитного потока неподвижной однофазной обмотки воз­буждения при изменении углового положения ротора. Таким образом, при повороте ротора ось магнитного потока ФВ также поворачивается относительно неподвижной трёхфазной обмотки и ЭДС, наводимые в фазах этой обмотки, то­же будут изменяться в соответствии с углом поворота ротора. При этом выра­жения (1) и (2), а также рассмотренный выше принцип действия остаётся в силе.