Работа сельсинов в индикаторном режиме
Схема индикаторной связи приведена на рис. 5.4. Будем считать, что оба сельсина совершенно одинаковы и от одного датчика питается только один приемник.
Рис. 5.4. Индикаторная схема «передачи угла»
При питании обмоток возбуждения датчика и приемника переменным током возникают пульсирующие потоки возбуждения Фвд и Фвп, которые индуцируют в обмотках синхронизации ЭДС (Ед1 ,..., Еп3). Величина каждой ЭДС зависит от углового положения соответствующей обмотки относительно оси поля возбуждения. Если принять гармонический закон распределения индукции магнитного поля, то:
; ;
; ;
; .
Здесь – максимальное значение ЭДС, которое получается при соосном положении обмотки синхронизации и обмотки возбуждения. Из рис. 5.4 видно, что в любой момент времени ЭДС одноименных фаз датчика и приемника направлены встречно. Если сельсины находятся в согласованном положении, ЭДС одноименных фаз датчика и приемника равны по величине и уравновешивают друга.
При повороте датчика на угол aд равенство ЭДС нарушается. По обмоткам синхронизации и линиям связи протекают токи, которые, взаимодействуя с потоками возбуждения, создают моменты, в равной мере действующие на вал датчика и приемника. Поскольку датчик обычно фиксируется, приемник будет поворачиваться в ту же сторону и на такой же угол, ибо только при согласованном положении ЭДС вновь будут уравновешивать друг друга. Найдем выражение синхронизирующего момента сельсинов.
Так как одноименные фазы датчика и приемника соединены встречно, то проходящий по ним ток:
где – полное сопротивление обмотки синхронизации одного из сельсинов плюс половина сопротивления линии связи.
Подставляя значения ЭДС, учитывая, что
и обозначая разность углов поворота датчика и приемника aд–aп через угол рассогласования q, получим
,
,
.
Если один из сельсинов зафиксировать, а другой поворачивать на угол от до , то зависимость токов от угла рассогласования будет иметь вид, показанный на рис.5.5. Из формул токов и рис. 5.5 видно, что при любом угле рассогласования сельсинов сумма токов равна нулю. Поэтому в линиях связи отсутствует нулевой провод.
Рис.5.5. Зависимость токов в обмотках синхронизации в функции угла рассогласования
МДС ротора
Токи, протекая по обмоткам синхронизации, создают намагничивающие силы (НС) отдельных фаз, например (на пару полюсов). Эти силы складываясь,
образуют результирующие НС датчика и приемника.
Найдем их проекции на оси d и q. Например, для приемника это будет (рис. 5.6)
Рис. 25.1. Составляющие НС приемника
После подстановки значений НС и преобразований, получим:
;
Продольная составляющая НС Fdп направлена встречно потоку возбуждения и пытается размагнитить сельсин. Однако ее действие компенсируется увеличением тока возбуждения так, что при малых углах рассогласования, при которых обычно и работают сельсины, ею можно пренебречь.
К тому же, значение Fdп много меньше Fqп. Например, при q = 50 Fdп/Fqп = 0, 026.
Поперечная составляющая НС Fqп , взаимодействуя с потоком обмотки возбуждения Фвп, создает вращающий момент, который можно определить подобно тому, как это делается для асинхронного двигателя.
.
Здесь – угол сдвига во времени между потоком возбуждения и током ротора (рис. 5.7). С учетом , опуская знак минус, получим
(5.1)
Подставляя значение Fqп в (5.1), получим
, (5.2)
где Мm – максимальный синхронизирующий момент
.
Формула (5.2) показывает гармоническую зависимость момента синхронизации от угла рассогласования и, казалось бы, что сельсин имеет два устойчивых положения: при и . Однако положение при – положение неустойчивого равновесия. Достаточно малейшего возмущения, чтобы сельсин из положения перешел в положение . Аналогом этому может служить модель, состоящая из двух магнитов (рис. 5.8).
Рис. 25.2
Гармоническая зависимость (5.2) справедлива только при малых углах рассогласования q (порядка ÷ ). При больших углах необходимо учитывать размагничивающее действие продольной составляющей результирующей НС обмоток синхронизации Fd, соотношения индуктивных сопротивлений обмоток по продольной – хd и поперечной – хq осям и ряд других факторов.
На рис. 5.9 даны характерные графики Мc=f(q) для сельсина неявнополюсной (1) и явнополюсной (2) конструкции. В первой из них xd= xq во второй xd > xq.
Дата добавления: 2022-02-05; просмотров: 262;