Индикаторный режим

И ндикаторный режим работы сельсинов применяется для передачи угла поворота одного вала механизмов другому. Электрическая схема соединения обмоток сельсинов в индикаторном режиме приведена на рис. 3.1.

Р

φ₁

φ₂

ис. 3.1. Схема соединения обмоток сельсинов

в индикаторном режиме

В индикаторной схеме обе обмотки возбуждения С1 подключаются к одной и той же сети переменного тока. Поэтому во всех обмотках синхронизации Р1, Р2, Р3 наводятся ЭДС переменного тока, только с разными значениями амплитуды, зависящих от угла между осью обмотки возбуждения и осью соответствующей обмотки синхронизации.

В обмотках синхронизации сельсина-датчика эти ЭДС равны:

(3.1)

Аналогичные ЭДС возникают и в обмотках сельсина-приемника.

При наличии угла рассогласования, когда , все наводимые ЭДС в обмотках синхронизации будут различные, по обмоткам синхронизации будет протекать ток, который взаимодействую с магнитным полем, создаваемым током в обмотке возбуждения и создает вращающий момент на ротор сельсина-датчика и ротор сельсина-приемника. У сельсина-датчика этот момент компенсируется моментом вынуждающей силы, и этот момент не оказывает никакого воздействия на ротор. Но в сельсине-приемнике, если этот момент превышает момент трения и момент нагрузок (если таковой имеется), ротор поворачивается вокруг своей оси до тех пор, пока не исчезнет угол рассогласования, когда . В этом случае наводимые ЭДС в обеих обмотках в каждой из трех замкнутых цепей будут равны относительно точки начала звезды. Следовательно, токи в обмотках синхронизации будут равны нулю, и момент сил будет отсутствовать, а следовательно, ротор сельсина-приемника поворачиваться вокруг своей оси не будет. Таким образом, в любой момент времени угол рассогласования будет стремиться к нулю, то есть ротор сельсина-приемника всегда будет стремиться занять согласованное положение с ротором сельсина-датчика. А ротор сельсина-приемника всегда повернется на тот же угол, на который повернется и ротор сельсина-датчика. Абсолютная ошибка в передаче угла одного вала другому определяется в основном моментом трения и моментом нагрузок сельсина-приемника.

Трансформаторный режим

Трансформаторный режим работы сельсинов применяется для измерения угла поворота вала какого-либо механизма. Электрическая схема соединения обмоток сельсинов в трансформаторном режиме приведена на рис. 3.2.

φ₁

φ₂

~ U_п

~ U_вых

Рис. 3.2. Схема соединений обмоток сельсинов

в трансформаторном режиме

Обмотка возбуждения сельсина-датчика подключена к сети переменного тока ~U_п. Протекающий ток по этой обмотке наводит ЭДС переменного тока в обмотках синхронизации, а токи в цепях синхронизации возбуждают переменное магнитное поле, вектор которого параллелен оси обмотки возбуждения.

Н

~U_п

~U_вых

о токи в цепях синхронизации сельсина-приемника точно такие же, как и у сельсина-датчика, вследствие этого магнитное поле в сельсине-приемнике ориентировано относительно обмоток синхронизации так же, как и у сельсина-датчика. Поэтому наводимая ЭДС переменного тока в обмотке возбуждения сельсина-приемника зависит от угла между ее осью и вектором магнитного тока по закону . Если углы φ₁=φ₂, то напряжение U_вых будет максимальным U_m, так как ось обмотки возбуждения в этом случае сельсина-приемника будет параллельна вектору магнитного поля . Если теперь изменять угол φ₁ или φ₂ на некоторый угол , то величина выходного напряжения будет определяться выражением (здесь знак модуля означает, что U_вых − эффективное значение выходного напряжения переменного тока).

На практике часто используется так называемое согласованное положение роторов сельсинов. В этом случае при каком-либо положении ротора сельсина-датчика, принятом за нулевое, с помощью ротора сельсина-приемника добиваются нулевого значения выходного напряжения. Тогда при угловом перемещении ротора сельсина-датчика на какой-либо угол φ выходное напряжение определяется выражением . Нетрудно видеть, что по величине выходного напряжения можно однозначно определить угловое перемещение ротора сельсина-датчика только в пределах первой четверти. А чувствительность при малых угловых перемещениях можно оценить выражением

. (3.2)