Сельсинные датчики. Сельсинные датчики (сельсины, работающие в трансформаторном режиме) применяются для измерения угла рассогласования двух осей

Сельсинные датчики (сельсины, работающие в трансформаторном режиме) применяются для измерения угла рассогласования двух осей.

Сельсин по конструкции напоминает трехфазный синхронный генератор. На роторе у него располагается однофазная обмотка с контактными кольцами и щетками, а на статоре — трехфазная ли­бо наоборот. Есть также бесконтактные сельсины, v которых обе обмотки располагаются на статоре, а магнитопровод ротора имеет специальную конструкцию.

Схема включения сельсинов в трансформаторном режиме пока­зана на рис. 7.19. Сельсин, у которого ось ротора механически связана с вращением конт­ролируемого вала, называ­ется сельсином-датчиком (СД). Однофазная обмотка СД подключается к сети пе­ременного тока. Другой сельсин называется сельси­ном-трансформатором (СТ). С его однофазной обмотки снимается выходное напря­жение. Ось ротора СТ ме­ханически соединяется с валом исполнительного эле­мента.

Под действием напряже­ния сети в однофазной обмотке СД создается ток i, который наводит в витках трехфазной обмотки электродвижущие силы е ₁, е ₂, е ₃. Эти ЭДС наводят то­ки i ₁, i ₂, i ₃ в фазах системы, которые создают в СТ магнитный поток Ф. Если ось однофазной обмотки СТ перпендикулярна маг­нитному потоку Ф, то потокосцепление с этой обмоткой равно ну­лю, ЭДС в ней не наводится и U _BЫХ = 0.

Положение роторов сельсинов, при котором U _BЫХ = 0, называ­ется согласованным.

При повороте ротора СД от согласованного положения на угол θ изменяется взаимная индуктивность между одно- и трехфазной обмотками СД, изменяются амплитуды электродвижущих сил е ₁, е ₂, е ₃ и амплитуды токов i ₁, i ₂, i ₃,что приводит к повороту потока СТ. Возникает потокосцепление с витками однофазной обмотки С-Т, в ней наводится ЭДС, за счет которой появляется выходное напряжение с частотой питающей сети и с амплитудой U _вых = U _максsin θ, где U _макс — максимальная амплитуда выходного на­пряжения; θ — угол рассогласования.

При повороте ротора СД в другую сторону от согласованного положения угол 8 будет отрицательным. При этом фаза U _выхиз­менится на 180°. Таким образом, по амплитуде выходного на­пряжения можно определить величину θ, а по фазе — знак угла θ.

При малых углах рассогласования можно считать U _вых = K θ, где К — коэффициент передачи.