Работа синхронной передачи в трансформаторном режиме

Трансформаторный режим синхронной передачи используется для получения напряжения, пропорционального разности угловых положений двух механически не связанных валов.

Синхронная передача, работающая в трансформаторном режиме, является измерительным устройством силовой следящей системы.

Схема соединения сельсинов в трансформаторном режиме показана на рис.3.4 (слайд).

Трехфазные обмотки сельсинов датчиков и приемника соединены соответственно. Однофазная обмотка сельсина датчика питается переменным напряжением повышенной частоты. Однофазная обмотка сельсин-приемника подключается к усилителю следящей системы (на рисунке к однофазной обмотке подключен измерительный прибор).

Ротор сельсин-датчика механически связан с объектом, угловое положение которого необходимо измерить (например, с аненной).

Ротор сельсин-приемника механически связан с объектом регулирования (например, с отклоняющими катушками).

При включении питающего напряжения по однофазной обмотке сельсин-датчика протекает переменный ток, вокруг катушки образуется магнитный поток возбуждения Ф_в. Магнитный поток возбуждения пересекает витки трехфазной обмотки и наводит в ней ЭДС.

Под действием этих ЭДС в соединительных проводах и по трехфазной обмотке сельсин-приемника протекают токи J₁, J₂, J₃. Эти токи образуют вокруг трехфазной обмотки суммарный магнитный поток Ф_∑ , величина которого постоянна, а угловое положение определяется положением ротора сельсин-датчика. Суммарный магнитный поток трехфазной обмотки сельсин-приемника наводит ЭДС в однофазной обмотке. Величина ЭДС однофазной обмотки сельсин-приемника определяется магнитным потоком трехфазных обмоток и углом поворота ротора сельсин-приемника относительно вектора магнитного поля. Поэтому величина наводимой ЭДС прямо пропорциональна разности углов датчика и приемника. Эта разность называется величиной рассогласования.

В общем случае напряжение на выходе сельсин-приемника определяется выражением

U_cm=U_m∙cosΘ,

где U_cm – выходное напряжение сельсина трансформатора (сельсин-приемника);

Θ=α-β - угол рассогласования;

U_m – амплитудное значение выходного напряжения (зависит от конструкции сельсина и питающего напряжения).

График зависимости напряжения рассогласования от угла рассогласования показан на рис.3.5, слайд.

При изменении направления рассогласования фаза напряжения на обмотке сельсин-трансформатора изменяется на 180⁰ по отношению к напряжению сети.

При малых углах рассогласования sinΘ=Θ, поэтому при малых углах

U_ст = kQ, где к – крутизна выходного

напряжения сельсина

Для отечественных сельсинов значение крутизны выходного напряжения (К) лежит в пределах 0,5 – 2 В/град.

Из графика зависимости напряжения рассогласования видно, что это напряжение можно использовать в качестве управляющего сигнала в следящей системе, так как по величине напряжения сигнала рассогласования можно судить о значении рассогласования между командной и исполнительной осями, а по фазе – о направлении рассогласования.

Например, при появлении U_ст максимальной амплитуды и положительной фазы можно сказать, что угол рассогласования равен 90⁰. Чтобы привести ротор сельсин-приемника в согласованное положение, его необходимо повернуть на 90⁰ вправо.

В Ы В О Д

Синхронная передача в трансформаторном режиме используется в качестве задающего и измерительного устройства следящей системы.

Третий учебный вопрос