1088

первичная и трехфазная вторичная обмотки могут располагаться соответственно как на роторе, так и на статоре. Чаще всего ротор сельсина имеет одну о мотку, а статор – три обмотки, оси которых сдвинуты на 120° одна относительноДдругой.

Сельсины всегда работают попарно. Один из сельсинов называется сельсин-датчик (СД), связанный с входным валом, другой

– сельсин-приемник (СП), связанный с выходным валом. Сельсиндатчик преобразует угол поворота одного механизма в электрический сигнал, который передается по проводам (Ина любое расстояние) и воспринимается сельсином-приемником.

Сельсин-приемник преобразует поступивший сигнал в угловое перемещение второго механизма, одинаковое с первым. В автоматических системах сельсины используются в двух основных режимах: индикаторном и трансформаторном.

Индикаторный режим. Схема включения сельсинов в индикаторном режиме приведена на рис.2.1.

Роторы обоих сельсинов получают питание от одного источника переменного тока, статорные обмотки сельсинов соединены в звезду и между собой.

11

Однофазный переменный ток создает в магнитной цепи каждого сельсина пульсирующий магнитный поток, который наводит во вторичных обмотках ЭДС. При одинаковых положениях роторов датчика и приемника ЭДС в каждой фазе сельсина-датчика уравновешивается соответствующей ЭДС сельсина-приемника и во

уравнительные токи. Д Взаимодействие этих токов с магнитным потоком создает на валах

окажутся различными по величине,так как роторы занимают уже неодинаковое положение по отношению к осям обмоток статора. Под действием разности ЭДС во вторичных цепях сельсинов потекут

сельсина-датчика и сельсина-приемника синхронизирующий момент,

И

стремящийся свести угол рассогласования Θ = αd – αn к нулю. Однако этот момент мал и практически достаточен лишь для перемещения стрелок или других указательных устройств, поэтому индикаторный режим в системах автоматического регулирования применяется редко.

Угол рассогласования служит показателем системы синхронной передачи. В зависимости от величины Θ сельсины делятся на четыре класса (табл.2.1).

12

Таблица 2.1

Макс мально возможная средняя ошибка, определяющая класс точности сельс на, есть полусумма максимальных ошибок,

получаемых при вращении датчика в двух направлениях:

полученных при вращении датчика в обе стороны.

Сельс нная пара рассматривается как безынерционное устройство. Точность обычных сельсинов, как правило, не превышает десятых долей градуса. Главной причиной возникающих погрешностей являются дефекты зготовления: электрическая и магнитная асимметрия, неточная центровка, эллиптичность ротора и т.д.

Трансформаторный режим. Принципиальная схема включения сельсинов в трансформаторном режиме приведена на рис.2.2.

Отличие данной схемы от индикаторной заключается в том, что однофазная обмотка сельсина-приемника не подключается к источнику напряжения, а является выходной и присоединяется в следящих схемах ко входу усилителя, а ротор сельсина-приемника заторможен. Такая схема включения сельсинов применяется для передачи движения на исполнительные устройства, нагруженные большими моментами сопротивления движению.

Выходное напряжение будет равно нулю при разности углов поворота 90°, так как результирующий поток в этом случае не будет пересекать витков обмотки ротора-приемника. Это положение принимается за нулевое. Любое рассогласование сопровождается появлением напряжения на выходе, причем величина выходного напряжения в распространенных конструкциях является функцией синуса угла рассогласования:

Uвых = K sin Θ,

где K = 1 В/град.

Для достаточно малых углов можно полагать:

Uвых = K Θ.

13

2.Трансформаторный режим

3.Затормозить ротор сельсина-приемника в положении, когда напряжение на его роторе равно нулю.

4.Поворачивая ротор сельсина-датчика через 30°, одновременно фиксировать изменения напряжения на выходе. Результаты замеров1. Включить сельсины по схеме рис. 2.1. И2. Установить ротор сельсина-датчика в положение 0 по шкале.

занести в табл.2.3.

15

16

Лабораторная работа № 3

ИЗУЧЕНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ РЕЛЕ

Цель работы: изучение конструкций электромагнитных реле, СибАДИопределение их электрических характеристик и ознакомление с некоторыми релейно-контактными

схемами, спользуемыми в устройствах автоматики.

Общие положения

Электромагн тные реле являются наиболее распространенными элементами автомат ки. Основными их достоинствами являются высок е электроф з ческие свойства электрического контакта, возможность одновременной коммутации нескольких электрических цепей, ун версальность применения, простота схемного использован я.

Конструктивно электромагнитное реле состоит из электромагнита и механически связанной с его якорем (подвижной частью) контактной группы.

По конструктивному исполнению реле подразделяются на реле клапанного типа (с поворотным якорем) и с линейным перемещением якоря.

По роду тока, проходящего по катушке электромагнита, различают реле постоянного переменного тока. Конструктивно реле переменного тока отличается от реле постоянного тока наличием короткозамкнутого витка для устранения дребезга якоря и связанных с ним контактов, который охватывает одну из половин сердечника электромагнита.

Кроме этого, в реле переменного тока части магнитопровода набираются из отдельных листов электротехнической стали. В большинстве конструкций реле постоянного тока имеют штифт отлипания на якоре во избежание влияния остаточного магнетизма на характеристики срабатывания и отпускания реле. Внешний вид реле постоянного и переменного тока представлен на рис.3.1.

По коммутирующей способности контактов реле подразделяются на слаботочные, средней мощности и сильноточные.

17

где Iср – ток срабатывания реле, т.е. минимальный ток, при котором происходит срабатывание реле; Rк, Wк – соответственно активное сопротивление и число витков катушки.

коммутируемойбконтактами, а износостойкость – числом коммутационных циклов при наиболее тяжелых условиях работы реле. Обычно число гарантируемых циклов составляет 105.

Время срабатывания – промежуток времени с момента подачи напряжения на отметку до замыкания замыкающих или размыкания размыкающих контактов.

Время отпускания – промежуток времени с момента снятия

где Рком – мощность, коммутируемая контактами реле; Рср – мощность срабатывания.

К электромагнитным реле относятся также контакторы и магнитные пускатели. Контакторы – это электромагнитные реле, имеющие одну или несколько пар главных контактов, рассчитанных на токи более 10А при напряжениях до нескольких сотен вольт.

19

Магнитные пускатели – разновидность контакторов, предназначенных для включения трехфазной нагрузки, обычно асинхронных двигателей.

Разновидностью электромагнитных реле постоянного тока

является поляризованное реле, в котором перемещение якоря зависит от направления (полярности) тока в обмотке (рис.3.2). Работа реле

Сэлектромагн та 7. Далее через воздушные зазоры обе части потока Фi проникают с прот воположных сторон в якорь 2. Из якоря по магнитопроводу 2, лепестку 4 поток возвращается к северному полюсу N магн та 1.

заключается в следующем. Поток от постоянного магнита 1 на пути от южного полюса S разветвляется на два равных потока и по магнитопроводящ м в нтам 6 проходит через часть сердечника

электромагнрезультирующийта 7 поток равен сумме потоков Ф+Ф0, а в другом – разности (рис.3.2, ). Таким образом, якорь реле,

поворач ваясьбвокруг оси 5, притягивается к тому полюсу электромагнита 7, в которомАпоток больше (в данном случае правый), и замыкает контактом 3 левый контакт реле 8. Поляризованные реле обладают повышенной по сравнению с вышеописанными

(нейтральными) реле чувствительностью (малым Icp) и быстродействием в связи с малымДвоздушным зазором между средним контактом 3 на якоре и контактами 8. После снятия напряжения с обмотки 9 специальная возвратная пружина возвращает якорь в среднее положение (трехпозиционное реле), если пружины нет, то якорь остается притянутым, а контакты замкнутыми (двухпозиционное реле), если же зазор междуИякорем в среднем положении и одним из полюсов электромагнита 7 меньше, то при отсутствии сигнала якорь будет всегда притянут к этому полюсу (двухпозиционное реле с преобладанием).

К электромагнитным механизмам, работающим по принципу реле, относится также и шаговый искатель. Принципиальная его схема показана на рис.3.3.

20