16.3 Контактні однофазні сельсини

16.3.1 Конструкція контактних однофазних сельсинів

Зазначені недоліки трифазних синхронних передач сприяли застосуванню в різних автоматичних пристроях лише однофазних систем. Перевагами однофазної синхронної передачі над трифазною є більша стійкість при самосинхронізації, однаковість кривих моменту й точності передачі при поворотах або обертанні в обох напрямах.

В контактних однофазних сельсинах обмотки, приєднувані до мережі, називають обмотками збудження. Ці обмотки призначені для створення магнітного потоку машини. Обмотки, з’єднані лінією зв’язку, називаються обмотками синхронізації.

Однофазні контактні сельсини виконуються з однофазною первинною й трифазною вторинною обмотками. При цьому обмотка синхронізації виконана тільки конструктивно трифазною, а струми, які проходять трьома фазами мають ту ж саму часову фазу. Оскільки обмотка синхронізації в загальноприйнятому смислі не є трифазною, точніше вона називається трипроменевою. Ця обмотка з’єднується зіркою й виконується двошаровою зі скороченим кроком.

Однофазну обмотку збудження виконують котушковою (явнополюсною) або розподіленою (неявнополюсною).

Недоліком сельсинів з розподіленою обмоткою збудження є характеристика М_с(θ) з малою крутістю при малих θ (малий М_сп), що в індикаторному режимі викликає збільшену кутову погрішність. Такі сельсини часто застосовують в трансформаторному режимі. Для усунення цього недоліку застосовують короткозамкнену додаткову обмотку на роторі по поперечній осі машини, що ускладнює та здорожує конструкцію. Ця обмотка відіграє роль демпфера.

Осердя статора й ротора шихтуються «віялоподібно» з пластин електротехнічної сталі. Для зменшення зубцевих пульсацій МРС та, відповідно, кутових похибок застосовується скіс пазів на одну зубцеву поділку.

Ротор виконується з відкритими (датчики і приймачі) або напівзакритими (сельсин-трансформатори) пазами. Струмознімальний механізм ротора складається з кілець, які виготовляються із сплавів срібла й нікелю, і щіток зі срібного дроту. Якщо ротор має обмежений кут повороту, то виводи його обмотки можуть виконуватись гнучкими провідниками без ковзного контакту. Іноді однофазна обмотка розташовується на роторі, а трифазна – на статорі, тобто виконується зворотна конструкція.

Розміщення обмотки збудження на роторі призводить до скорочення числа щіткових контактів до двох, але через ці контакти в процесі роботи завжди проходить струм, що при тривалому стані спокою може викликати пригоряння щіток. Якщо ж розташувати на роторі обмотку синхронізації, то число кілець буде більшим, але в індикаторному режимі струм через щітки проходить тільки при відпрацюванні сигналу.

Розміщення обмотки синхронізації на роторі створює кращі умови для балансування.

В явнополюсних сельсинах для наближення кривої просторового розподілу магнітного поля до синусоїди повітряний зазор збільшується при віддаленні від середини полюсу.

Для забезпечення самосинхронізації сельсинів в межах одного повного оберту вони завжди виконуються двополюсними.

Сельсин-датчик, звичайно з’єднуваний з механізмом, який має достатньо велику інерцію, не зазнає механічних коливань, які впливають на точність передачі. Приймач з малими моментами інерції та тертя має схильність до коливань ротора. Тому на його валу звичайно установлюють електричний або механічний (фрикційний, пружинний, ртутний) демпфер. Приймачі з відносно великим моментом тертя можуть виконуватись і без демпфера.