Сельсини - студопедія

Асинхронні машини широко використовуються не тільки в якості двигунів, але і в якості регуляторів напруги, фазовращателей, тахогенераторів і пристроїв синхронної свя-зи.
У силових електроприводах, системах управління електро-приводами, системах автоматики виникає необхідність со-погоджений обертання або повороту на заданий кут двох або декількох не пов'язаних між собою механічно валів механізмів або осей.
У системах синхронного обертання тих чи інших виробництв-ських механізмів використовуються звичайні трифазні асинхронні двигуни з фазним ротором.

Сельсини - студопедія

Рис 10 47 Однофазний сельсин з явновираженнимі полюсами і контактними кільцями

1 - статор, 2 - обмотка порушено-ня, 3 - ротор, 4 -трехфазная обмотка синхронізації

У системах дистанційної передачі кутових переміщень можуть бути використані або звичайні трифазні асінх-ронние двигуни з контактними кільцями малої потужності, або сельсини. Сельсини влаштовані приблизно так само, як і трифазні двигуни. Статор має однофазну обмотку, яка називається обмоткою збудження, а ротор - трифазну обмотку, яка називається обмоткою синхронізації, виконану так само, як і у асинхронного двигуна з фазним ротором, або, на-оборот, ротор має однофазну, а статор - трифазну обмотку. Такі сельсини називаються однофазними.

Обмотки збудження можуть бути зосередженими або розподіленими. Сельсини бувають з контактними кільцями і безконтактними. Контактні кільця і ​​щітки через їхню невисоку надійності і виникнення тертя між ними знижують надійність і точність системи регулювання, особливо в індикаторному режимі роботи. У системах синхронного обертання або дистанційної передачі кута беруть участь дві або більше машини. Одна з них є датчиком, що задає частоту обертання або кут повороту, інші - приймачами. У системах синхронного обертання приймачі повинні обертатися зі швидкістю датчика, в системах індикаторних - повертатися на той же кут, що і датчики.

У системах дистанційної передачі кутових переміщень розрізняють два режими роботи сельсинов: індикаторний і трансформаторний. Індикаторний режим має місце в тих випадках, коли на валу сельсина-приймача відсутній гальмівний момент, наприклад на його валу укріплена вказівний стрілка. Коли на валу сельсина-приймача значний момент, який він не в змозі подолати, система виконан-вується так, що сельсин дає тільки сигнал управління, а механізм приводиться в дію від окремого двигуна. Сельсин-приймач в цьому випадку управляє двигуном механізму так, що двигун повертає механізм на кут, заданий сельсином-датчиком.

На рис. 10.47 зображено пристрій однофазного сельсина з явновираженнимі полюсами з контактними кільцями, на рис. 10.48 - безконтактного сельсина.

Сельсини - студопедія

Мал. 10.48. Безконтактний сельсин: 1 муздрамтеатр потоку збудження,
2 -немагнітний циліндр;
3 сердечник статора, 4 -трехфазная обмотка синхронізації; 5 обмотка збудження, 6 -сердечнік ротора, 7 немагнітна прокладка

Обмотка збудження 2 контактного сельсина однофазная нерухома, обмотка ротора 4 трифазна, з'єднана зіркою, три кінця обмотки припаяні до контактних кілець, встановленим на осі ротора. Однофазна обмотка збудження 5 безконтактного сельсина також нерухома, але магнітний потік збудження, створюваний нею, повертається при повороті ротора. Трифазна обмотка ротора 4 безконтактного сельсина, укладена в пазах статора, нерухома.

Принцип дії сельсина з контактними кільцями (див. Рис. 10.47) полягає в наступному. Струм обмотки збудження, підключеної до мережі змінної напруги U, створює нерухомий в просторі пульсуючий з частотою мережі магнітний потік Фв. Магнітний потік пронизує трифазну обмотку і наводить в кожній її фазі змінну ЕРС тієї ж частоти, що і в обмотці збудження. Значення ЕРС обмотки кожної фази залежить від взаємного розташування трифазної обмотки щодо магнітного потоку Фв однофазної.

Сельсини - студопедія

Мал. 10.49. До поясненням принципу дії сельсина

Припустимо, трифазна обмотка розташована так, як це зображено на рис. 10.49, а. В цьому випадку обмотка фази АХ буде пронизувати всім потоком збудження і в ній виникне найбільша ЕРС, обмотки BY і CZ, як це видно з рис. 10.49, а, б, пронизуються меншим потоком і в них виникне ЕРС менша, ніж в фазі АХ. Якщо повернути ротор сельсина на кут # 945 ;, то зміниться взаємне розташування трифазної і однофазної обмоток і, природно, зміняться значення ЕРС, що наводяться в обмотках фаз. Наприклад, якщо повернути ротор на 90 °, то магнітний потік, зчеплений з обмоткою фази АХ, буде дорівнює нулю і ЕРС в ній виникати не буде. Легко показати, що, якщо при # 945; = 0 обмотки розташовані, як на рис. 10.49, а, то при повороті на кут # 945; ЕРС кожної фази матимуть такі вирази:

де Е - діюче значення ЕРС, що виникає в фазі обмотки АХ при # 945; = 0.

Таким чином, значення ЕРС фаз трифазної обмотки однофазного сельсина залежать від кута # 945 ;, в часі ж вони збігаються по фазі.

Принцип дії безконтактного сельсина нічим не відрізняється від контактного. Різниця лише в тому, що в контактному сельсину повертається ротор з трифазної обмоткою щодо нерухомого потоку збудження, в безконтактному повертається ротор з потоком збудження відносно нерухомої трифазної обмотки статора.

У трифазних сельсину, де обмотка збудження трифазна і підключена до трифазної мережі, діє обертове магнітне поле з незмінною амплітудою і значення ЕРС в фазах синхронизирующей обмотки не залежить від кута повороту, змінюються лише фази ЕРС в часі.

Схема з'єднання сельсина-датчика і сельсина-приймача для дистанційної передачі кута повороту зображена на рис. 10.50. До повороту ротора сельсина-датчика ЕРС в кожній фазі трифазних обмоток сельсина-датчика і сельсина-приймача збігалися по фазі і ток в їх обмотках був відсутній:

При повороті датчика на кут # 945; в в кожній фазі з'явиться струм, так як ЕРС фаз не збігаються по фазі, наприклад у фазі А

Схожі статті