2.2. Описание лабораторной установки

Лабораторная установка состоит из двух автономных блоков:

- блока для реализации индикаторного режима работы сельсинной передачи. Схема подключения сельсинов по этому режиму изображена на рис. 1.10 (часть 1 методических указаний);

- блока для реализации трансформаторного режима сельсинной передачи. Схема подключения сельсинов по этому режиму изображена на рис. 1.11 (часть 1 методических указаний).

Блоки лабораторной установки являются взаимозаменяемыми по реализуемым режимам, т.е. после небольшой переналадки любой из блоков может выполнять функции другого блока.

Сельсинная передача каждого из блоков состоит из сельсина-датчика (СД) и сельсина-приемника (СП). В установке используются сельсины марок БД-1404 в качестве СД и БС-1404 в качестве СП. Эти сельсины представляют собой самосинхронизирующиеся электрические машины переменного тока, сходные по конструкции с синхронными машинами и имеющие характеристики: U_вх = 100…110 В, I = 0,45 А и N = 12,5 Вт. Питающее напряжение на блоки лабораторной установки может подаваться либо от блока питания (в установке используется TR-9230/В019), либо от сети через лабораторный автотрансформатор (ЛАТР).

В индикаторном режиме работы однофазные обмотки возбуждения (ОВ) СД и СП включены в общую однофазную цепь переменного тока, а трехфазные обмотки синхронизации соединены между собой. Таким образом, между СД и СП имеются только электрические связи. Переменный ток, протекающий по однофазным ОВ, создает в обоих сельсинах пульсирующие магнитные потоки (Ф), которые индуцируют в обмотках синхронизации СД и СП ЭДС. Так как обмотки синхронизации включены встречно, то при согласованном положении роторов обоих сельсинов в одинаковых их фазах будут индуцироваться равные по величине ЭДС, которые уравновешивают друг друга. В этом случае токов в обмотках синхронизации не будет (роторы СД и СП будут неподвижны). При повороте ротора СД на угол ?_д > θ_п в обмотках синхронизации появляются токи, которые, взаимодействуя с магнитным потоком ОВ, обуславливают возникновение вращающего синхронизирующего момента (М_с), который повернет ротор СП на угол ?_п.

В трансформаторном режиме работы сельсинов угловое рассогласование между ними преобразуется в выходные напряжения (U_вых), которое снимает с однофазной обмотки СП (этот сельсин называется также сельсин-трансформатор-СТ). К сети переменного тока подключается только ОВ СД. Пульсирующий магнитный поток, создаваемый током ОВ СД индуцирует в трехфазной обмотке ЭДС, вследствие чего в обмотках сельсинов возникают токи. Они создают в СТ магнитный поток Ф_т, направленный под углом ? = θ_д – θ_п к продольной оси выхода однофазной обмотки, в которой наводится э.д.с. Е_вых ~ U_вых, являющееся выходным сигналом U_вых = U_max cosθ.

В индикаторном режиме при малых углах рассогласования (? < 30) статическая характеристика сельсинной пары имеет вид:

М_с = k · θ ,

где k – коэффициент передачи пары, [Н·м/град].

В трансформаторном режиме при малых углах рассогласования (sin θ ~ θ) ρтатическая характеристика имеет вид:

U_вых = k · θ ,

где k = U_вых / θ [Β/град] – коэффициент передачи пары.

Для сельсинов обычно (U_вых)_max = 50…100 В, а k = 0,55…1,1 В/град.