Тема 9.5: «Диференціальні сельсини»

Диференціальний сельсин має шість обмоток. Три обмотки статорів, так само як і три роторні, сполучені в зірку з магнітними осями, зсунутими один щодо одного на 120°.

Диференціальний сельсин включається між двома звичайними сельсинами і, по суті, забезпечує можливість введення додаткового вхідного сигналу.

На рис. 4 представлена схема, в якій диференціальний сельсин (ДС) працює в трансформаторному режимі і використовується як датчик. Поворот ротора СД на кут викликає поворот результуючого магнітного потоку статора ДС на той же кут, але в протилежну сторону.

Якщо ротор ДС займає таке положення (пунктир), коли магнітні осі його обмоток паралелі відповідним магнітним осям обмоток статора, то Е.Р.С., наведені в обмотках, , і ДС, будуть такими ж, як Е.Р.С. у обмотках , , , оскільки потік статора ДС займає щодо обмоток ротора таке ж положення, як потік статора СД щодо обмоток його ротора. Точно такі ж Е.Р.С. наводитимуться в обмотках ротора СП.

Вихідна напруга змінюватиметься відповідно до формули (1.5)

при .

В цьому випадку ДС реалізує індуктивний (а не дротяний) зв'язок обмоток роторів СД і СП.

Якщо ротор ДС повернути на кут щодо статора, то положення магнітного потоку по відношенню до обмоток зміниться на кут . Магнітний потік роторних обмоток СП також змінить своє положення на кут . Відповідно до цього зміниться вихідна напруга.

Аналогічний результат можна було б одержати, не повертаючи ротор ДС, а додатково повернувши ротор СД на кут .

Отже, за допомогою ДС організовується другий вхід в сельсиний датчик.

Функція диференціального сельсина відрізняється від функції звичного сельсина-датчика тим, що ДС є не тільки сельсином-датчиком, але і здійснює передачу сигналу до сельсину-приймача від іншого сельсина-датчика.

Рис. 5

На рис. 5 представлена схема управління положенням ротора диференціального сельсина за допомогою двох звичайних сельсинів-датчиків.

На цій схемі диференціальний сельсин виділений пунктиром. Обмотки статорів ДС позначені буквами с, роторні – буквами р. Якщо ротор СД, повернений проти годинникової стрілки на кут , то результуючий магнітний потік статора диференціального сельсина ДС, сполученого з ротором обернеться на той же кут , але за годинниковою стрілкою і займе положення . При повороті ротора СД на кут за годинниковою стрілкою результуючий магнітний потік ротора ДС, сполученого з ротором СД, обернеться проти годинникової стрілки на той же кут . Взаємодія потоків і створює обертаючий момент, який розверне ротор ДС на кут , тобто до збігу напрямів потоків і . Таким чином, кут повороту ротора диференціального сельсина є сумою алгебри кутів повороту роторів двох сельсинів-датчиків і , які є вхідними сигналами. У розглянутій схемі диференціальний сельсин працює в індикаторному режимі і використовується як суматор кутів поворотів.

Використовування диференціальних сельсинів дозволяє виробляти управління об'єктами з декількох пунктів.

В індикаторній синхронній передачі (рис 1.6) обмотки збудження датчика і приймача підключають до однієї мережі змінного струму. При неузгодженості СД і СП на деякий кут у ланцюзі синхронізації з'являються зрівняльні струми. У результаті взаємодії їх з магнітними потоками приймача виникає синхронізуючий момент, під впливом якого СП приходить у погоджене положення СД.

У трансформаторній синхронній передачі (див. рис 1.6) обмотка збудження СП підключена до мережі змінного струму. У приймачі СТ трифазна обмотка створює магнітний потік, вісь якого займає таке ж положення, як і в СД. При повороті ротора СД на такий же кут повертається магнітний потік приймача СТ ; цей кут повороту можна зафіксувати за значенням Е. Р. С. обмотки приймача СТ .