- •«Регуляторы, датчики координат электропривода»
- •Пункт 2 - Датчики координат электропривода.
- •1. Датчики тока (дт) предназначены для получения информации о силе и направлении тока двигателя. К ним предъявляют следующие требования:
- •5. Датчик перемещения. В настоящее время в электроприводе для измерения пермещения подвижных частей машин и механизмов применяются индукционные и фотоэлектронные преобразователи.
- •Контрольные вопросы для закрепления изученного материала:
- •Источники для дополнительного изучения материала лекции:
5. Датчик перемещения. В настоящее время в электроприводе для измерения пермещения подвижных частей машин и механизмов применяются индукционные и фотоэлектронные преобразователи.
К индукционным относятся вращающиеся трансформаторы, сельсины и индуктосины.
Вращающимися трансформаторами (ВТ) называются электрические микромашины переменного тока, преобразующие угол поворота а в синусоидальное напряжение, пропорциональное этому углу. В системе автоматического регулирования вращающиеся трансформаторы используются в качестве измерителей рассогласования, фиксирующих отклонение системы от некоторого заданного положения. Вращающийся трансформатор имеет на статоре и роторе по две одинаковые однофазные распределенные обмотки, сдвинутые между собой на 90°. Напряжение с обмотки ротора снимается с помощью контактных колец и щеток или с помощью кольцевых трансформаторов. Принцип действия ВТ в синусном режиме основан на зависимости напряжения, наведенного в обмотке ротора пульсирующим магнитным потоком статора, от углового положения осей обмоток статора и ротора.
Рисунок 10 - Вращающийся трансформатор серии 5 БВТ
Сельсин представляет собой электрическую микромашину переменного тока, имеющую две обмотки: возбуждения и синхронизации. В зависимости от числа фаз обмотки возбуждения различают одно- и трехфазные сельсины. Обмотка синхронизации всегда трехфазная. В системах автоматизированного управления широкое распространение получили бесконтактные сельсины с кольцевым трансформатором. Сельсины могут использоваться в амплитудном и фазовращательном режимах.
Рисунок 11 - Бесконтактный сельсин серии БС-151А
Индуктосином называют бесконтактную информационную машину без магнитопровода с печатными первичной и вторичной обмотками, возбуждаемую однофазным напряжением. Выходное напряжение индуктосина является функцией углового положения ротора.
Индуктосины могут быть круговыми и линейными. Линейный индуктосин (рис.12, а) представляет собой линейку, на одной стороне которой нанесена плоская печатная обмотка из медной фольги, изолированная от основания линейки слоем диэлектрика. Линейные индуктосины выполняются всегда из металла (как правило, из стали). Круговой индуктосин (рис.12, б) состоит из двух дисков (ротора и статора), один из которых вращается на валу, а другой - неподвижен. На торцевых поверхностях дисков, обращенных друг к другу, нанесены обмотки. Диски могут быть изготовлены как из изоляционных материалов (керамика, стекло), так и из металла (сталь, алюминиевый сплав, чугун).
а) б)
Рисунок 12 – Индуктосин (а-линейный, б-круговой)
Фотоэлектрический преобразователь перемещения состоит из трех основных частей: механической, оптической и электронной.
Механическая часть служит для точного вращения входного вала преобразователя, на котором расположен растровый диск. Механическая часть имеет базовые поверхности для установки и присоединения фотоэлектрического преобразователя к валу механизма. Корпус преобразователя защищает оптическую и электронную части от пыли, влаги и механического воздействия.
Оптическая часть (рис. 13) содержит светодиод 1, линзу 2, растровую индикаторную пластину 3 и растровый диск 7.
Рисунок 13 – Упрощённый вид оптической части фотоэлектрического преобразователя
Световой поток светодиода 1 проходит через линзу 2, растровый диск 7, растровую индикаторную пластину 3. При вращении растрового диска меняется интенсивность света, который пропускается через растровое сопряжение, образуемое диском 7 и пластиной 3. В результате меняется фототек через основные фотодиоды 4 и 6. На индикаторной пластине растры расположены в четырех секторах. Штрихи каждого из секторов смещены относительно друг друга на 1/4 периода растра. Четыре фотодиода, установленных против каждого из этих секторов, и сопрягаемые с ними растры диска формируют основные первичные сигналы, изменяющиеся по синусоидальному и косинусоидальному законам. Фотодиод 5, расположенный ниже фотодиодов 4 и 6, формирует дополнительный сигнал начала отсчета один раз за оборот преобразователя. Первичные сигналы всех трех каналов поступают на электронную часть, осуществляющую формирование прямоугольных импульсов.
Рисунок 14 – Внешний вид фотоэлектрического преобразователя перемещений типа ЛИР-158А