Материал: fomin-n-v-sistemy-upravlenija-elekt-437151079-unlocked

Рис.В.11. Принципиальная схема датчика момента нагрузки на базе наблюдающего устройства

Для схемы рис.В.11 справедливо следующее уравнение для выходного напряжение датчика момента:

Выходное напряжение усилителя DA1 пропорционально величине динамического момента электродвигателя и может быть использовано в системе управления электроприводом.

Датчики угла и рассогласования. В качестве датчика угла поворота используют сельсины и вращающиеся трансформаторы. Сельсин – это электрическая микромашина переменного тока, на роторе которой расположена однофазная обмотка (обмотка возбуждения), а на статоре – трехфазная обмотка (обмотка синхронизации).

336

р1

Рис.В.12. Схема включения сельсина

На рис.В.12 показана схема включения сельсина в амплитудном режиме работы. Обмотка возбуждения (роторная обмотка р1, р2) получает питание от источника однофазного переменного напряжения:

uв = UвmSin(ωct) ;

где Uвm -амплитудное значение напряжения возбуждения, В;

ωc = 2πfc - угловая частота питающей сети, Гц.

Магнитный поток, создаваемый обмоткой возбуждения, действует по оси обмотки возбуждения, которая занимает пространственное положение относительно оси отсчета (оси фазы А), смещенное за счет поворота ротора на угол γ, пересекает обмотки, расположенные на статоре (с1, с2, с3) и наводит в них фазные ЭДС, изменяющиеся с частотой цепи возбуждения и смещенные друг относительно друга на

пространственный угол 2π3 (1200):

337

фазной статорной и роторной обмотками при их соосном положении.

Линейная ЭДС определяется разностью соответствующих фазных ЭДС, например, линейная ЭДС eАВ будет равна:

В этом случае, при начальном угле поворота γ = 0, выходная ЭДС eАВ ≠ 0 , что приводит к несоответствию между входной и выходной

координатами датчика. Для исключения данного несоответствия, начало отсчета угла поворота датчика (угла поворота ротора) перемещают на

угол π3 в направлении к фазе В поворотом статора сельсина при неподвижном роторе. Тогда в новой системе отсчета (ось отсчета смещена на угол θ = π3 − γ ) выходная линейная ЭДС eАВ определится зависимостью:

Eлm = f (θ) в амплитудном режиме его работы имеет синусоидальную зависимость:

338

В соответствии с (В.32) при изменении угла поворота ротора сельсина от θ = −π/ 2 до θ = π/ 2 амплитуда выходной ЭДС сельсина

различных значениях угла поворота ротора сельсина: 1- при θ = θ1 , 2-

при θ = 2θ1 и 3- при θ = −θ1 . Как видно из рис.В.13, при увеличении

угла поворота ротора сельсина в два раза, амплитуда выходной ЭДС также увеличивается в два раза, а при изменении направления угла поворота ротора сельсина, фаза выходной ЭДС изменяется на противоположную.

Рис.В.13. Изменение выходной ЭДС сельсина при различных углах поворота ротора

практически становится прямолинейной.

Схема включения сельсинадатчика показана на рис.В.14. Ротор сельсина сочленяется с валом электродвигателя через измерительный редуктор ИР, который ставит в соответствие, например, максимальное линейное перемещение механизма (рабочего органа РО) с максимальным

339

углом поворота ротора сельсина. Таким образом, в исходном положении механизма ротор сельсина-датчика находится в исходном положении,

когда θ = 0 и Eлm = 0 , при максимальном перемещении механизма в одном направлении, ротор сельсина повернется на максимальный угол θ = θmax при котором Eлm = max ; при максимальном перемещении механизма в противоположном от исходного направлении, ротор сельсина повернется на угол θ = −θmax , при котором Eлm = −max .

Для получения напряжения постоянного тока, пропорционального углу поворота ротора сельсина (перемещению механизма), применяют фазовыпрямляющее устройство (ФВУ), величина выходного напряжения

которого Uоп зависит от амплитуды переменного входного напряжения,

а полярность выходного напряжения определяется фазой входного напряжения (рис.В.14).

Таким образом, по величине напряжения Uоп с выхода ФВУ можно судить о величине линейного перемещения механизма, а по полярности Uоп – о направлении перемещения от исходного положения.

Рис.В.14. Схема включения сельсинадатчика

Выходное напряжение ФВУ Uоп может применяться в качестве

напряжения обратной связи по положению механизма в позиционной СУЭП.

В режиме фазовращателя трехфазная обмотка статора получает питание от источника трехфазного напряжения с неизменной амплитудой

340