Часть2, рефераты / Вопросы / vopros_37

Сельсин-двигатель.

Дистанционное управление сравнительно мощными механизмами без дополнительных усилителей можно осу­ществлять по индикаторной схеме (рисунок 1, а), если использовать сельсин-двигатель. Эта машина совмещает в себе функции сельсина-приемника и исполнительного двигателя.

Конструктивно сельсин-двигатель представляет собой контактный (или бесконтактный) сельсин. В его увели­ченном воздушном зазоре между статором 1 и ротором 3 помещен полый немагнитный стакан 4 (рисунок 1, б), являющийся ротором двигателя. Последний соединен с выходным валом 7 сельсина-приемника через понижаю­щий редуктор 5—9—8—6.

Обмотка возбуждения сельсина-двигателя подключена через конденсатор С, щетки и контактные кольца 10 к той же cети, что и обмотка возбуждения датчика. Токи I₁, I₂ и I₃ протекающие по обмотке синхронизации 2, располо­женной на статоре, создают пульсирующее магнитное поле, ось которого определяется положением ротора сель­сина-датчика и в состоянии рассогласования системы не совпадает с осью обмотки ротора сельсина-приемник.

Рисунок 1-Сельисн двигатель: а)-схема включения, б)-конструктивная схема.

При этом н. с. и магнитные потоки Ф_сп и Ф_вп обмоток син­хронизации и возбуждения оказываются смещенными в пространстве и во времени (с помощью конденсатора), благодаря чему в сельсине-двигателе возникает впашающееся поле. Это поле наводит вихревые токи в полом ро­торе и, взаимодействуя с ними, образует вращающий момент Мид. Под его действием полый ротор вращается со скольжением вслед за нолем, поворачивая через пони­жающий редуктор управляемый вал и вместе с ним ро­тор 3 сельсина-приемника до наступления согласованного состояния системы.

Магнесины.

Магнесин — это электромеханическое устройство, состоящее из тороидального сердечника без пазов, набранного из тонких листов пермаллоя, и спиральной обмотки, намотанной поверху сердечника. Внутри тороидального сердечника расположен постоянный магнит цилиндрической формы. Индикаторная магнесинная система состоит из магнесина-датчика Д и магнесина-приемника П. Обмотки магнесинов (рисунок 2, а) включены в сеть переменного тока, а их выводы. В_л — В_п и С_д — С_п расположенные под углом 120° относительно друг друга, соединены линией связи. При подаче напряжения U₁ на обмот­ки магнесинов в тороидальных сердечниках возникнут переменные магнитные потоки возбуждения Ф_в, изменяющиеся во времени с час­тотой питающей сети f₁. Эти потоки наводят в обмотках магнесинов переменную ЭДС Е_в частоты f₁. В момент времени, когда потоки Ф_в достигнут максимального значения, происходит сильное насыщение сердечников и их магнитная проводимость Λ уменьшается. Таким образом, дважды за один период потоки возбуждения достигают мак­симальных значений +Ф_вmax и -Ф_вmax , а магнитная проводимость Λ — пульсирует (рисунок 2, б). Магнитный поток постоянного магнита Ф_п замыкается в сердечнике магнесина, а так как магнитная проводи­мость сердечника пульсирует, то магнитный поток Ф_п также стано­вится пульсирующим и наводит в обмотке магнесина переменную ЭДС Е_п удвоенной частоты f₂=2f₁ (рисунок 1, б). Электродвижущие силы Е_ъ основной частоты f₁ в обмотках магнесинов не зависят от по­ложения роторов (постоянных магнитов) датчика и приемника и не создают в обмотках магнесинов электрических токов. Электродви­жущие силы Е_п удвоенной частоты f₂ при согласованном положении роторов датчика и приемника будут создавать одинаковые потенциа­лы на соответствующих одноименных точках обмоток датчика и при­емника. Если ротор датчика повернуть на угол а_д, то потокосцепление с потоком Ф_п изменится и потенциалы одноименных точек обмоток датчика и приемника, соединенных проводами линии связи, ока­жутся неодинаковыми. В итоге в обмотках датчика и приемника сис­темы появятся токи удвоенной частоты f₂. Эти токи, взаимодействуя с потоком Ф_п в датчике и приемнике, создадут синхронизирующие мо­менты, стремящиеся повернуть роторы датчика и приемника в согла­сованное положение, после чего потенциалы одноименных точек об­моток датчика и приемника вновь станут одинаковыми и токи в об­мотках магнесинов прекратятся. Таким образом, магнесины, как и сельсины, обладают свойством самосинхронизации в пределах одного оборота ротора. Синхронизирующий момент магнесинов меньше, чем у сельсина, но по конструкции они проще сельсинов, не имеют сколь­зящих контактов и при отсутствии нагрузочного момента на валу магнесина-приемника обеспечивают высокую точность передачи и воспроизведения заданного угла поворота. Малые габаритные разме­ры и массы магнесинов, высокая точность (Δθ≤2,5°) обеспечили им успешное применение в ряде устройств автоматики на сравнительно небольшие расстояния передачи.

Рисунок 2-Система синхронной связи на магнесинах