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

и частотой. Образующееся вращающееся магнитное поле в любой фиксированной точке статора, удаленной от оси отсчета (оси фазы А) на угол ϕ характеризуется величиной магнитного потока, равной:

Следовательно, в обмотке ротора, ось которой сдвинута на угол θ = ϕ относительно начала отсчета, магнитным потоком Ф (В.32) будет наведена ЭДС, величина которой описывается выражением:

где E1m - амплитуда фазной ЭДС статора сельсина.

Из (В.33) очевидно, что характеристика управления сельсина в режиме фазовращателя (вход – выход) определяется равенством

ϕ = θи является линейной. Это говорит о том, что при повороте ротора

сельсина на определенный угол θ, точно на такой же угол изменится фаза выходного напряжения сельсина ϕ, снимаемого с обмотки ротора,

при неизменной величине амплитуды выходного напряжения.

Трансформаторный режим работы сельсинов. Схема включения сельсинов в трансформаторном режиме работы представлена на рис.В.15.

341

статорные обмотки сельсинов соединены между собой, роторная обмотка сельсина - приемника (СП) является выходной, в которой индуцируется

выходная переменная ЭДС eвых , изменяющаяся с частотой напряжения возбуждения ~ uв .

Магнитный поток, создаваемый обмоткой возбуждения СД, пересекает обмотки синхронизации СД и наводит в них ЭДС, смещенные

относительно друг друга на угол 2π/ 3:

eA = kтUвmCos(θ1)Sin(ωct);

Под действием ЭДС (В.34) в цепях обмоток синхронизации начнут протекать токи, амплитудные значения которых определяются зависимостями:

342

где Z - полное сопротивление обмотки синхронизации сельсина, Ом.

Токи (В.35), протекая по обмоткам синхронизации СП, образуют результирующее магнитное поле, которое пересекает обмотку ротора СП

и индуцирует в ней выходную ЭДС eвых , амплитуду которой можно представить виде суммы ЭДС:

где Eвых/ Am , Eвых/ Bm , EвыхС/ m - амплитуды составляющих выходной ЭДС, наведенные токами (В.35) IAm , IBm , IСm , соответственно, В;

kI - коэффициент пропорциональности между ЭДС и током.

С учетом (В.35) и (В.36) для выходной ЭДС будет справедливо следующее выражение:

Eвыхm = kI kт Uвm (Cos(θ1)Cos(θ2 ) + Cos(θ1 − 2π/ 3)Cos(θ2 − 2π/ 3) + 2Z

+ Cos(θ1 − 2π/ 3)Cos(θ2 − 2π/ 3)),

которое после несложных преобразований примет вид:

343

рассогласованного положения роторов сельсинов, и при рассогласовании

∆θ = 0 получается максимальное значение амплитуды выходной ЭДС,

что не соответствует характеристике управления датчика, когда нулевому значению входного сигнала ставится в соответствие нулевое значение выходного сигнала. Если за согласованное состояние СД и СП принять взаимно перпендикулярное положение осей роторных обмоток, то в этом

где kдр - коэффициент передачи датчика рассогласования, В/град(рад);

∆θ = θ1 −θ2 - рассогласование углов поворота роторов сельсинов, град (рад).

Для получения напряжения постоянного тока, используемого в качестве сигнала в СУЭП, роторная обмотка СП подключается к ФВУ, на выходе которого будет сформировано напряжение постоянного тока,

величина которого будет определяться амплитудой Eвыхm , а полярность

– фазой ϕвыходной ЭДС, т.е. знаком угла рассогласования (фаза ϕ = 0 при ∆θ > 0 и ϕ = π при ∆θ < 0 ).

Если ротор СД использовать как устройство задания угла поворота, а ротор СП сочленить через измерительный редуктор с валом исполнительного электродвигателя, то при равенстве углов положения роторов СД и СП амплитуда выходной ЭДС будет равна нулю и будет равно нулю выходное напряжение ФВУ, что соответствует исходному положению. Если ротор сельсина СД повернуть на какой-то угол

θСД = θ1 , появится отличное от нуля рассогласование ∆θ ≠ 0 и отличная от нуля амплитуда выходной ЭДС и, следовательно, отличное

344

от нуля выходное напряжение ФВУ. Выходное напряжение ФВУ можно подать на вход СУЭП, что приведет к вращению исполнительного электродвигателя и повороту ротора СП. Как только ротор СП

повернется на угол θСП = θ1 = θСД , то в этом случае станет равным

нулю рассогласование ( ∆θ = 0 ), станет равным нулю амплитуда

выходной ЭДС и напряжение с выхода ФВУ, что приведет к остановке электродвигателя. Таким образом, исполнительный механизм повернулся на заданный угол (пример работы следящей системы управления).

Вращающийся трансформатор – это двухфазная микромашина переменного тока, на неявнополюсных статоре и роторе которой имеются по две взаимно перпендикулярных обмотки (обмотка возбуждения и квадратурная на статоре, синусная и косинусная на роторе). Схема включения вращающегося трансформатора (ВТ) показана на рис.В.16.

с2

θ d

р1

р4

р3

р2 q

Zнq Zнd

Рис.В.16. Схема включения вращающегося трансформатора в амплитудном режиме

В амплитудном режиме работы ВТ обмотка возбуждения, расположенная по оси α, получает питание от сети переменного тока с

частотой ωс

345