Датчики углов разсогласования

К датчикам углов разсогласования относятся сельсины – электрические машины сменного тока имея способности самосинхронизации оборудованные двумя обмотками возбуждения и синхронизации. В зависимости от числа фаз обмотки возбуждения бывают трьохфазные сельсины и однофазные.

В судовых средствах автоматики системах контроля и регулирования используются однофазные сельсины. Обмотка синхронизации выполняется по типу трьохфазной обмотки фазы, которых смещении в просторные на 120°и соединенные между собой в звезду. В автоматических системах сельсины используются в парах сельсин - датчик(СД) и сельсин - приемник (СП) которые работают в двух режимах индикаторный и трансформаторный.

Индикаторный режим работы сельсинов используется для дистанционной передачи угловых перемещений незначительных моментах сопротивления в машинах телеграфах, показчиках положение пэра руля (аксиометрах), гирокомпасов.

На рис.25 показанная схема включения сельсинов в индикаторном режиме и состоит из сельсина - датчика (СД) и сельсин приемник (СП) и линии связи. Обмотки возбуждения СД и СП подключены к сменному току а обмотки синхронизации соединены между собой линией связи. Под действием сменных магнитных потоков обмоток возбуждения в каждой фазе обмоток синхронизации будет приводиться ЕРС. В связи с тем что одноименные фазы обмоток синхронизации включенные встречно будет возникать разность ЕРС. Под действием разности ЕРС в линиях связи будут протекать выравнивая тока 1_Ь 1₂, Ь, которые проходя по фазам обмоток синхронизации будут приводить магнитодвижущую силу (МРС) которая взаимодействуя с магнитными потоками обмоток возбуждения будут вызывать вращательный момент на роторе сельсина приемника (СП) в сторону обращения ротора СД до тех пор пока ротор СП в согласованное положение с ротором СД и исчезнет угол розсогласования.

Трансформаторный режим работы сельсинов используется для дистанционной передачи угловых перемещений при значительных моментах сопротивления. На рис. 26 показанная схема автоматической системы с сельсинами, которые работают в трансформаторном режиме .

Система состоит из сельсина - датчика и сельсина - приемника фазочувствительного усилителя (ФЗП) и исполнительного двигателя (ВД). Вал которого механически связан с ротором сельсина - приемника. В трансформаторном режиме обмотка возбуждения питается от линии сменного тока и используется для получения пульсирующего магнитного потока. Обмотки синхронизации приемника и датчика соединены между собой линией связи. Из обмотки возбуждения приемника снимается исходный сигнал ЕРС сменного тока, которая зависит от угла разсогласования. Обмотка возбуждения приемника является исходной обмоткой сельсиновой пары. Под действием пульсирующего магнитного потока в фазах обмотки синхронизации датчика приводится ЕРС взаимоиндукции. Обмотка синхронизации приемника представляет собой симметричная пассивная нагрузка для обмотки синхронизации датчика. Под действием ЕРС в фазах обмотки синхронизации будут протекать тока. В отличие от индикаторного режима работы в трансформаторном режиме по обмотке синхронизации всегда будут проходить тока, сумма которых будет равнять нулю. Токи проходя по фазам обмоток синхронизации создают МРС, которая будет иметь продольную составляющую, которая имеет постоянное значение и не зависит от угла розсогласования. В автоматических системах регулирования нужно чтобы при нулевом значении входного сигнала исходный сигнал также сравнивался нулю.

Поэтому усогласованым положением сельсинов в трансформаторном режиме принимают такое положение, при котором ротор или статор сельсина -приемника смещенный на 90 градусов относительно ротора или статора сельсина - датчика. В этом случае в исходной обмотке ЕРС приводится поперечная составляющая магнитного потока.

В судебных автоматических системах регулирования сельсины используются как датчики угловых перемещений, а также для управления рулевым электроприбором в простом режиме работы авторулевых. На рис. 26 Представленная схема робота сельсине в трансформаторном режиме. Изменение знака угла рассогласования приводит к изменению фазы исходного напряжения на 180 градусов. Исходное напряжение в системе подается на фазочуствительный усилитель ФЧП. Знак напряжения снимается из выхода. ФЧП зависит от фазы исходного напряжения сельсином пары. Напряжение с ФЧП подается исполняющий двигатель, который действует на объект регулирования, оборачивая ротор сельсина -приемника в соответствующую сторону. После обращения сельсина -приемника на угол а_е = а_л вектор магнитного потока Ф_п будет

перпендикулярный к ветке исходной обмотки и исходное напряжение будет сравниваться нулю.