Индикаторная синхронная передача (ИСП) используется для дистанционной передачи данных и дистанционного контроля положения механически не связанных валов.

В индикаторной синхронной передаче в качестве датчика и приемника используются сельсины. Схема включения сельсинов показана на рис.3.2 (слайд).

Обмотки возбуждения сельсинов включаются в сеть переменного тока. Трехфазные обмотки сельсинов включены соответственно (первая обмотка сельсина датчика подключена к первой обмотке сельсина приемника, вторая – ко второй, третья – к третьей).

Ротор сельсин-датчика механически связан с объектом, например антенной, а ротор сельсин-приемника нагружен на легкую стрелку или шкалу.

Под воздействием напряжения возбуждения по однофазным обмоткам сельсинов протекают токи, и около обмоток образуются потоки возбуждения датчика (Ф_ВД) и приемника (Ф_ВП).

Переменные потоки возбуждения пересекают витки трехфазных обмоток и наводят в них ЭДС

Величина ЭДС зависит от угла поворота ротора сельсина и определяется формулами:

е_1g=E_m∙cosα; е_1ПР=E_m∙cosβ;

е_2g=E_m∙cos(α-120^o); е_2ПР=E_m∙cos(β-120⁰);

е_3g=E_m∙cos(α+120^o); е_3ПР=E_m∙cos(β+120⁰),

где α – угол поворота ротора сельсин-датчика;

β – угол поворота ротора сельсин-приемника;

E_m – амплитуда ЭДС.

Зависимость ЭДС от угла поворота ротора сельсина показана на рис.3.3, слайд.

Примечание. Обратить внимание студентов на зависимость ЭДС от угла поворота ротора и изменение ЭДС во времени. При 0 ‹ α ‹ 180^о фаза положительная, при 180^о ‹ α ‹ 360^о фаза отрицательная.

При равенстве углов поворота роторов сельсин-датчика и приемника величины ЭДС в трехфазных обмотках сельсинов равны (е_1g=е_1пр; е_2g=е_2пр; е_3gеl_3пр). Токи в соединительных проводах отсутствуют.

При неодинаковых положениях роторов сельсинов (α ≠ β) ЭДС в одноименных обмотках сельсинов не равны и поэтому в соединительных проводах протекают токи J₁, J₂, J₃. В результате протекания токов через трехфазные обмотки сельсинов вокруг них образуется магнитный поток. Этот магнитный поток трехфазных обмоток взаимодействует с магнитным потоком возбуждения как в датчике, так и в приемнике.

Результатом взаимодействия магнитных потоков возбуждения и трехфазных обмоток является момент вращения (синхронизирующий момент).

Момент синхронизации в сельсин-приемнике разворачивает ротор сельсина до тех пор, пока ротор сельсина не повернется на угол, равный углу поворота ротора сельсин-датчика. В этом случае величины ЭДС в трехфазных обмотках будут равны, токи в соединительных проводах станут равными нулю, и магнитный поток трехфазных обмоток исчезнет. Стрелка сельсин-приемника покажет угол поворота антенны.

Синхронизирующий момент в сельсин-датчике никаких изменений не вызовет, так как он очень мал, и повернуть объект (антенну) не может.

Примечание. Путем контрольного опроса студентов выяснить, как будет вести себя сельсин-приемник:

1. если его обмотка возбуждения включена встречно по отношению к обмотке сельсин-датчика ( ответ: ротор сельсина будет вращаться синхронно в ротором датчика, но с рассогласованием на 180^о );

2. если трехфазные обмотки подключены неправильно, например. первая обмотка датчика подключена ко второй обмотке приемника (ответ: ротор сельсин-приемника будет вращаться в противоположном направлении).

Индикаторная синхронная передача является обратимой, то есть если нагрузить ротор сельсина приемника, а ротор сельсина датчика разгрузить, то приемник будет выполнять функции датчика, а датчик – приемника.

Продемонстрировать работу индикаторной синхронной передачи.

В Ы В О Д

Индикаторная синхронная передача используется для дистанционного контроля углового положения объекта (например, антенны).

Второй учебный вопрос.