Максимальный синхронизирующий момент

.

Если предположить отсутствие насыщения магнитной цепи, то Ф_вп= k_фU_в. Поскольку Е_m=4,44fW_фk_оФ_вп, то Е_m = k_eU_в. С учетом этих соотношений можно записать М_m = kU_в ²sinj₂/Z_ф.

В свою очередь sinj₂ = x_ф/Z_ф, где

Тогда окончательное значение максимального синхронизирующего момента будет

(5.3)

Из формулы (5.3) видно, что максимальный синхронизирующий момент в сильной мере зависит от напряжения возбуждения и от соотношения активного и реактивного сопротивления вторичной цепи. Его наибольшее значение найдем из условия dM_m/dx_ф=0, решив которое получим x_ф=r_ф. Таким образом, максимальный синхронизирующий момент будет наибольшим при равенстве активного и реактивного сопротивления вторичной цепи.

25.2. Факторы, влияющие на точность работы сельсинов
в индикаторном режиме

В реальных условиях угол поворота сельсина–приемника немного отличается от угла поворота сельсина–датчика, т.е. точность передачи угла не является абсолютной. Различают статическую и динамическую точности. К тому же для датчика и приемника ее определяют по разному.

Статическая точность сельсина–приемника характеризуется погрешность D_q, которая определяется как полу сумма максимального положительного q_max+ и максимального отрицательного q_max– отклонений ротора приемника от соответствующего положения ротора датчика за один оборот в установившемся режиме:

.

По величине погрешности D_q индикаторные сельсины–приемники делятся на четыре класса точности: I класс – D_q<030'; II класс – D_q<45'; III класс – D_q<060'; IV класс D_q <90'.

Точность работы сельсинов–приемников в индикаторном режиме определяется рядом факторов, главными из которых являются: 1) удельный синхронизирующий момент – М_уд; 2) момент сопротивления на валу – М_сп; 3) добротность – Д; 4) время успокоения – t_у.

Рис.

Удельный синхронизирующий момент – это момент при угле рассогласования в один градус. Он является важнейшим фактором, определяющим точность работы, ибо именно он, а не максимальный синхронизирующий момент, определяет чувствительность системы передачи угла. Действительно, чем выше М_уд, тем выше крутизна начальной части характеристики M_с=f(q), тем меньше ошибка рассогласования, в чем легко убедится, рассматривая рис. 5.10. Поскольку М_уд= M_msin10, все сказанное про М_m справедливо и для М_уд, т.е. его зависимость от U₂ и соотношения r_ф и x_ф.

Большую крутизну начальной части характеристики M_с=f(q) имеют, как правило, явнополюсные сельсины, поэтому для работы в индикаторных схемах целесообразнее применять сельсины указанной конструкции. В этом, в явнополюсности, состоит первое отличие индикаторных сельсинов от трансформаторных.

Часто от одного датчика работает несколько приемников. В этом случае удельный момент каждого сельсина–приемника будет

,

где n – число приемников; М_уд.1– удельный момент при работе "один на один".

Момент сопротивления. Поскольку в индикаторных схемах на приемной оси небольшой момент сопротивления, то данный фактор в основном определяется моментом сопротивления в самом сельсине–приемнике. В бесконтактных сельсинах он зависит от качества сборки и изготовления сельсина, от качества и чистоты подшипников. В контактных сельсинах к этим обстоятельствам добавляются чистота и состояние скользящих контактов, давление щеток на кольца и т.п.

Добротность есть интегральный показатель точности работы сельсина–приеника. Она равна Д=М_уд/М_сп. Чем выше добротность, тем выше точность работы системы.

Время успокоения – время, в течение которого ротор приемника останавливается после вывода его из согласованного положения на . В современных сельсинах оно составляет 0,5 – 1,5 с, что достигается установкой электрических или механических демпферов. Наличие таких демпферов отличает сельсины–приемники от сельсинов– датчиков.

Следует сказать, что на точность работы влияют некоторые факторы технологического и конструкционного характера, такие например, как электрическая и магнитная асимметрия, высшие гармоники магнитного поля, механический небаланс ротора и ряд других. Бороться с ними можно путем тщательного изготовления каждой детали и всего сельсина в целом, выполнением скоса пазов, выбором благоприятного соотношения числа зубцовых делений в пределах полюсной дуги, применением специальных (синусных) обмоток, веерообразной шихтовкой.

Точность сельсинов–датчиков определяется иначе, чем сельсинов–приемников. За ошибку датчика принимают ошибку асимметрии, т.е. отклонение фактических положений ротора, в которых ЭДС равна нулю, от теоретических, отстоящих друг от друга на . Ее, как и у приемника, определяют полу суммой положительных и отрицательных отклонений за один оборот ротора. В зависимости от погрешности сельсины–датчики подразделяют на семь классов точности: от Dq<1' для I класса до Dq<30' для VII класса точности.

Динамическая точность сельсина–приемника является разностью угловых положений датчика и приемника при вращении датчика с постоянной или переменной скоростью. Динамическая точность заметно меньше статической, поскольку кроме трансформаторной ЭДС в обмотках синхронизации наводятся ЭДС вращения, создающие дополнительные токи и моменты, ухудшающие работу индикаторной схемы.