LB5

Цель работы: ознакомиться с конструкциями контактных и бесконтактных однофазных сельсинов, исследовать работу сельсинов в индикаторном и трансформаторном режимах, оценить точность работы в разных режимах передачи угла, определить класс точности сельсинов и их параметры.

Объект исследований: В современной технике очень часто возникает необходимость синхронизации вращения или поворота различных осей механизмов, находящихся на значительном расстоянии друг от друга и механически между собой не связанных. Эта задача чаще всего решается с помощью электрических систем синхронной связи. Синхронной связью называется такая, которая обеспечивает синхронное и синфазное вращение или одновременный поворот двух или нескольких механически не связанных осей механизмов, находящихся на расстоянии друг от друга

В технике получили распространение два основных вида систем синхронной связи: система «электрического вала» (синхронного вращения) и система «передачи угла» (синхронного поворота).

Системы синхронного вращения (электрического вала) применяются там, где требуется осуществить синхронное вращение двух или нескольких находящихся на расстоянии друг от друга осей механизмов, имеющих значительные моменты сопротивления. Они реализуются с помощью обычных электрических машин, чаще всего трехфазных асинхронных двигателей с фазным ротором. Системы синхронного поворота (передачи угла) применяются для целей дистанционного управления, регулирования или контроля. Чаще всего они осуществляются с помощью индукционных электрических машин – трехфазных и однофазных сельсинов, которые могут включаться в сеть переменного тока. Однофазные сельсины – это обычно небольшие индукционные машины, которые имеют однофазную обмотку возбуждения и трехфазную обмотку синхронизации. В схемах автоматики используются две принципиально отличные друг от друга системы синхронной передачи угла – индикаторная и трансформаторная.

Индикаторная система синхронной передачи применяется там, где момент сопротивления на ведомой оси мал по величине или совсем отсутствует (ось нагружена стрелкой или шкалой). В индикаторной системе сельсин–приемник самостоятельно отрабатывает угол, задаваемый сельсином–датчиком.

2

Трансформаторная система синхронной связи применяется там, где на ведомой оси имеется значительный момент сопротивления. В трансформаторной системе принимающий сельсин–приемник отрабатывает задаваемый сельсином–датчиком угол не самостоятельно, а с помощью механически и электрически связанного с ним исполнительного двигателя. Однофазные сельсины делятся на индикаторные и трансформаторные в зависимости от систем, для работы в которых они предназначены, хотя принципиально любой сельсин может работать в обеих системах. Конструкции бесконтактного сельсина типа БС и контактного сельсинов типа СС представлены на рис. 1 и 2.

Рис. 1. Конструкция бесконтактного сельсина типа БС

Рис. 2. Конструкция контактного сельсина типа СС

3

Основным требованием, которое предъявляется к сельсинам, работающим в схемах синхронной связи, является требование точности отработки сельсином–приемником заданного сельсином–датчиком угла. Точность работы сельсинов в схеме синхронной связи зависит как от качества работы (точности) сельсинов–приемников, так и от качества работы (точности) сельсина–датчика.

Точность работы сельсинов–приемников в индикаторном режиме определяется рядом факторов. Основными из них являются:

–удельный синхронизирующий момент Муд

–момент, приходящийся на 1° угла рассогласования;

–момент сопротивления на валу приемника Мс (обычно это момент трения самого приемника Мс=Мт);

–добротность сельсина Д=Муд/Мт – отношение удельного синхронизирующего момента к моменту трения;

–магнитная и электрическая несимметрия;

–небаланс ротора;

–время успокоения – время, в течение которого успокаивается (останавливается) ротор приемника после рассогласования на + 179

Качество работы сельсинов в трансформаторной системе синхронной связи зависит от целого ряда факторов. Важнейшими из них являются следующие:

–значение остаточного напряжения на выходной обмотке сельсина– приемника в согласованном положении, когда магнитный поток приемника Фп перпендикулярен оси выходной обмотки;

–удельное выходное напряжение Uуд – выходное напряжение при угле рассогласования в 1°;

–удельная выходная мощность Руд – максимальная мощность, которую может отдать выходная обмотка приемника при угле рассогласования в 1°;

–электрическая и магнитная несимметрия;

–сопротивление линии связи;

–количество приемников, работающих от одного датчика;

4

Описание экспериментальной установки: Лабораторный стенд состоит из приборного блока и вынесенного отдельно сельсина–приемника с нагрузочным и измерительным устройствами. На лицевой панели приборного блока (рис.3) расположены: сельсин–датчик, обеспечивающий экспериментирование во всех режимах работы системы синхронной связи, и сельсин – приемник, предназначенный для работы в трансформаторном режиме. Задание угловых положений роторов обеспечивается соответствующими шкальными устройствами. Вынесенный отдельно сельсин–приемник обеспечивает поворот стрелочного устройства в индикаторном режиме. Здесь же смонтировано приспособление для измерения момента, развиваемого приемником.

Рис. 3. Схема экспериментальной установки

Ход работы:

1.Определение параметров сельсина–приемника.

Параметры определяются для сельсина–приемника 2 с помощью амперметра, вольтметра и ваттметра по схеме (рис. 4). Собрав схему (рис. 4), поворачивают ротор сельсина до тех пор, пока напряжение Uв обмотки возбуждения не станет минимальным. В этом положении ротор закрепляется, обмотка возбуждения замыкается накоротко, и записываются показания всех приборов (табл. 1).

5

Рис. 4. Схема для определения параметров сельсина–приемника

Таблица 1

2. Исследование работы сельсинов в индикаторном режиме.

Для снятия кривой ошибок =f( ) в работе используется схема, представленная на рис. 5. Датчиком и приемником служат однотипные машины.

6

Рис. 5. Схема работы сельсинов в индикаторном режиме

Таблица 2

7

По данным табл. 2 строятся кривые ошибок. Точность сельсина определяется как полусумма абсолютных значений максимальных отклонений положительной и отрицательной погрешностей:

8