Электрооборудование установок гидромеханизации - Сельсины

В устройствах дистанционного управления, автоматического регулирования и измерения используются малые электрические машины, назначение которых — создание электрического сигнала при механическом перемещении и реализация такого сигнала в необходимых целях.
Такой машиной, предназначенной для синхронной передачи угла поворота или вращения либо для генерирования напряжения, пропорционального углу рассогласования, является сельсин.
Независимо от исполнения сельсин состоит из статора и ротора и имеет две обмотки. Одна из обмоток, называемая обмоткой возбуждения, подключается к источнику переменного тока. Обмотка возбуждения обычно выполняется однофазной. Другая обмотка, носящая название синхронизирующей, имеет выход в систему управления.
Обмотка возбуждения создает магнитный поток, который, замыкаясь в магнитопроводе, сцепляется с синхронизирующей обмоткой. При повороте ротора сельсина изменяется потокосцепление обоих обмоток, а следовательно, изменяется и э. д. с., индуктированная в синхронизирующей обмотке.
Таким образом, в сельсине угловое перемещение ротора создает электрический импульс в виде изменения э. д. с., наведенной в синхронизирующей обмотке.
Практически любое перемещение — прямолинейное или по заданной кривой — может быть механически преобразовано в угловое, поэтому область применения сельсина не ограничивается устройствами с вращательным движением.
По исполнению сельсины подразделяются на контактные и бесконтактные.
Контактные сельсины имеют неподвижную обмотку возбуждения, расположенную на статоре, и поворотную синхронизирующую — на роторе. Токосъем на подвижной обмотке осуществляется щетками, скользящими по контактным кольцам ротора.
Бесконтактный сельсин (рис. 1-1) благодаря своей простоте и надежности получил наиболее широкое применение. Особенностью бесконтактного сельсина является то, что обе его обмотки неподвижны. Машина состоит из ярма М, служащего внешним магнитопроводом, с пакетом набора листов активной стали статора С и поворачивающегося в подшипниках ротора Р, также набранного из листовой стали. Ротор составлен из двух пакетов, разделенных косой прослойкой П, выполненной из немагнитного материала.

Рис. 1-1. Бесконтактный сельсин.
Первичная обмотка — обмотка возбуждения В — представляет собой две однофазные тороидальные катушки, соединенные последовательно и подключаемые к сети однофазного переменного тока. Вторичная, синхронизирующая обмотка СО заложена в пазах статора; она выполнена в виде обычной для статорных машин трехфазной двухполюсной обмотки.
Для выяснения принципа работы синхронизирующей связи на бесконтактных сельсинах рассмотрим путь прохождения магнитного потока, образованного обмоткой возбуждения.
Поток возбуждения, показанный штриховой линией, проходит из ярма через зазор в правую половину ротора, затем, не преодолевая магнитного сопротивления прослойки П, пересекает зазор между ротором и статором, пронизывает зубцовую зону с обмоткой статора и, уходя за плоскость чертежа, проходит по статору в его нижнюю часть. Далее, выходя из-за плоскости чертежа, поток вновь пересекает зубцовую зону с обмоткой статора и, перейдя в левую часть ротора, замыкается в магнито- проводе ярма. Магнитный поток обусловливает индуктивную связь между обмотками возбуждения и синхронизирующей; при этом в последней наводится э. д. с. определенного значения, зависящего от потокосцепления обмоток.
Потокосцепление между обмотками изменяется в зависимости от угла поворота ротора. Соответственно изменяется э. д. с., наведенная в синхронизирующей обмотке.
Сельсины используются в качестве регуляторов напряжения, для измерения перемещений, их синхронизации.
Наиболее широкое распространение получили бесконтактные сельсины типов БД и БС.
В зависимости от минимального угла поворота ротора сельсина, при котором образовавшийся электрический сигнал может быть реализован в системе синхронной связи, сельсины делятся на три класса; I класс ≤0,75°; II класс ≤1,5°; III класс ≤2,5°.