Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 2

Экспериментальное определение

статических характеристик трансформаторного

и индикаторного режимов работы сельсинов

Цель работы:

1) изучить конструкции сельсинов;

2) опытным путём получить статические характеристики сельсина- датчика;

3) изучить работу сельсинов в трансформаторном и индикатор- ном режимах;

4) экспериментально получить статические характеристики сель- синного измерителя рассогласования углов поворота и индика- торной передачи угла в схемах с парным и дифференциальным включением сельсинов.

1. Общие сведения

Сельсин как элемент автоматики представляет собой электрическую индукционную машину небольшой мощности. Обычный сельсин имеет четыре обмотки. Одна из обмоток расположена на статоре и её выводы маркируются символами с₁-с₂ . Три других обмотки одинаковы, сдвинуты друг относительно друга на 120и расположены на роторе. Эти обмотки соединены звездой, их концы маркируются символами р₁-р₂-р₃, их общая точка не выведена. Имеется много разновидностей конструкций сельсинов, в том числе с обратным расположением обмоток, с расположением всех четырёх обмоток на статоре – бесконтактные сельсины, однако принято называть обмотку с₁-с₂ статорной, а обмотки р₁‑р₂‑р₃– роторными.

В дифференциальном сельсине на статоре и роторе размещено по три сдвинутых относительно друг друга на 120и соединённых в звезду обмотки, маркируемых соответственно с₁-с₂-с₃и р₁-р₂-р₃.

Все напряжения в сельсинах – однофазные, угол фазового сдвига между напряжениями на статорной и роторной обмотках может быть или 0, или 180(при коротких соединительных линиях, содержащих лишь активные сопротивления).

В зависимости от выполняемых функций в схемах синхронной передачи угла и вращения сельсины разделяются на сельсины-датчики, сельсины-приёмники, дифференциальные сельсины-датчики и сельсины-приёмники, сельсины-трансформаторы.

Сельсин-датчикиспользуется в качестве элемента, воспроизводящего угловые перемещения командного вала и передающего их сельсину-приёмнику.

Сельсин-приёмниквоспроизводит закон движения, заданный сельсином-датчиком, в виде углового перемещения ротора, пропорционального угловому перемещению ротора сельсина-датчика.

С помощью дифференциального сельсина(датчика или приёмника) производится алгебраическое суммирование величин угловых перемещений.

Сельсин-трансформаторвоспроизводит закон движения, заданный сельсином-датчиком, в виде электрического напряжения, функционально связанного с угловым перемещением ротора сельсина-датчика.

Сельсины, предназначенные для указанных функций, имеют между собой конструктивные отличия, однако в синхронных передачах с невысокими требованиями к точности отработки рассогласования зачастую требуемые сельсины заменяют другими.

В автоматических системах регулирования сельсины обычно используются в двух основных режимах работы индукционных синхронных передач: трансформаторном и индикаторном (измерительном).

При трансформаторной синхронной передаче напряжение питания подаётся только на статорную обмотку сельсина-датчика, роторные обмотки обоих сельсинов соединяют между собой, а статорную обмотку сельсина-трансформатора включают на нагрузку. При повороте ротора сельсина-датчика на некоторый угол в статорной обмотке сельсина-трансформатора наводится э.д.с., амплитуда которой функционально связана с углом рассогласования между угловыми положениями роторов сельсина-датчика и сельсина-трансформатора, а угол фазового сдвига между этой э.д.с. и напряжением питания зависит от направления (знака) рассогласования. Другими словами, при таком включении сельсины выполняют функцию измерителя рассогласования положений двух валов, правда, не с линейной, а с синусоидальной зависимостью выходного напряжения от величины угла рассогласования.

При индикаторной синхронной передаче статорные обмотки сельсина-датчика и сельсина-приёмника соединяют параллельно; на эти обмотки подаётся напряжение питания. Роторные обмотки обоих сельсинов соединяют между собой. Если угловые положения роторов датчика и приёмника неодинаковы, под действием возникающих синхронизирующих моментов они приходят в согласованное положение. При принудительном вращении ротора сельсина-датчика вал ротора сельсина-приёмника вращается с той же скоростью, что и вал ротора датчика, т.е. следит за угловым положением ротора датчика.