Стартовая >> Оборудование >> Эл. машины >> Однофазные сельсины

Однофазные сельсины

Сельсинами называют индукционные электромеханические устройства, которые служат для дистанционной передачи угла в самосинхронизирующихся (по-английски — selfsynchronizing) синхронных передачах однофазного переменного тока. По исполнению сельсины делятся на контактные и бесконтактные. На явно выраженных полюсах ротора контактного сельсина расположена сосредоточенная обмотка возбуждения В, получающая питание от сети переменного тока с помощью контактных колец и щеток (на рис. последние не показаны). В пазах магнитопровода статора помещаются три распределенные обмотки синхронизации, сдвинутые в пространстве на электрический угол 2л/3 и устроенные аналогично трехфазной обмотке обычной асинхронной машины. Магнитопроводы статора и ротора собраны из изолированных листов электротехнической стали.

 

Схема включения сельсина

Рис. 1. Схема включения однофазных сельсинов в индикаторном режиме работы

Схема включения сельсина-датчика и сельсина-приемника для дистанционной передачи угла в так называемом индикаторном режиме приведена на рис. 1 (в индикаторном режиме сельсин-приемник не преодолевает внешнего момента нагрузки, и на его валу установлена только указательная стрелка). Обмотки возбуждения В сельсина-датчика и сельсина-приемника включены в общую сеть с напряжением, а концы одноименных фаз обмоток синхронизации соединяются электрически, как показано на рис. 1.
Если углы поворота полюсов роторов датчика Рд и приемника Рп по отношению к осям одноименных фаз одинаковы (Рд = Рп), то ЭДС, индуктированные пульсирующим полем возбуждения в одноименных фазах обмоток синхронизации датчика и приемника, не отличаются друг от друга.

Поскольку в контурах, образованных соединенными фазами обмоток, эти ЭДС направлены встречно, в обмотках синхронизации не возникает никаких токов, и электромагнитные моменты сельсинов равны нулю. Если полюсы роторов располагаются неодинаковым образом по отношению к осям одноименных фаз и так называемый угол рассогласования др = Рд - Рп не равен нулю, то равенство ЭДС в одноименных фазах нарушается (Еаа * Еап и т.д.). В цепи обмоток синхронизации появляются токи, токи обмоток возбуждения также становятся неодинаковыми, и в результате взаимодействия токов статора и ротора на роторы датчика и приемника действуют электромагнитные моменты MR и Мп. Пользуясь известными правилами для определения направлений ЭДС и электромагнитных сил, легко выяснить, что моменты, действующие на роторы датчика и приемника, направлены в противоположные стороны и под их влиянием угол рассогласования уменьшается.
При моменте сопротивления на валу приемника, равном нулю, ротор этого сельсина занимает в точности такое же положение, как ротор датчика, и угол др = 0.
В реальных устройствах на ротор сельсина-приемника действует небольшой тормозной момент, который складывается из момента от трения в подшипниках, на контактных кольцах, а также момента сопротивления механизма, соединенного с валом сельсина (стрелки указательного прибора-индикатора, перемешаемого контакта потенциометра и др.). Поэтому всегда имеется некоторая ошибка Др в передаче угла. К возникновению определенных погрешностей приводят также неточности в изготовлении, дискретная структура активного слоя магнитопроводов и т.п. В зависимости от класса точности сельсины позволяют осуществить передачу угла с максимальной допустимой ошибкой в пределах 0,25—2,5°.
В бесконтактных сельсинах получили распространение две модификации: неявнополюсные сельсины с кольцевым трансформатором и сельсины с когтеобразными полюсами. В первой модификации для питания однофазной обмотки возбуждения В, расположенной на роторе, используется кольцевой трансформатор, устроенный так же, как в бесконтактных поворотных трансформаторах. Во второй модификации (рис. 2) обмотка возбуждения 3 и обмотка синхронизации 4 располагаются на статоре, а ротор, опирающийся на подшипники 8, выполняется без обмоток. Обмотка синхронизации 4 размещается в пазах статора 5, причем и обмотка, и магнитопровод по своей конструкции не отличаются от аналогичных элементов контактного сельсина. Разноименнополюсное поле возбуждения, сцепленное с обмоткой синхронизации, создается в этом сельсине неподвижной обмоткой возбуждения, состоящей из двух кольцеобразных катушек 3. Катушки 3 питаются переменным током и образуют пульсирующий магнитный поток, который замыкается вокруг катушек по пути, показанному на рис. 2 штриховой линией. Этот путь включает следующие участки: магнитный корпус статора 2, немагнитный зазор, правый когтеобразный полюс У, немагнитный зазор, зубцы и ярмо магнитопровода 5, немагнитный зазор, левый когтеобразный полюс 7, немагнитный зазор. Для того чтобы поток не мог пройти от одного     полюса к другому, минуя магнитопровод 5 и не сцепляясь с обмоткой 4, между когтеобразными полюсами имеется большой немагнитный зазор, вал 7 также делают немагнитным. В целях исключения другого нежелательного пути для потока предусматривается большой немагнитный зазор 6 между магнитопроводом 5 и корпусом 2.

Устройство бесконтактного однофазного сельсина

Рис. 2. Устройство бесконтактного однофазного сельсина

Благодаря такой конструкции поле в магнитопроводе статора изменяется при повороте ротора так же, как в обычном контактном сельсине.
К числу достоинств бесконтактных сельсинов относятся повышенная надежность, большая точность; их недостатками являются усложнение конструкции, увеличенные размеры и масса.

 
« Однофазные конденсаторные электродвигатели   Однофазные синхронные генераторы с электромагнитным возбуждением »
электрические сети