Сельсины что это такое

Сельсины

Сельсины служат для передачи на расстояние углового перемещения какого-либо вала, т. е. исполнительная ось, или приемная, должна вращаться синхронно и синфазно с передающей осью.

Сельсины представляют собой миниатюрные электрические машины, сходные по конструкции с синхронным двигателем.

На шахтных подъемных установках применяют сельсины БД-501, БС-501, БД-404, БС-404 и индукционный датчик угла поворота М 21/2.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Соединение обмоток статора индукционного датчика М 21/2, применяемого в командоаппара-тах БКА-5013, БКА-5023 и ЬКА-5073.

Для передачи на пульт управления информации о положении сосуда в стволе шахты применяют синхронную сельсинную передачу, которая заключается в следующем.

Механическое вращение* вала барабана подъемной машины сначала преобразуется в электрические токи, которые передаются по проводам к месту установка Щкалы указателя глубины (пульту управления), а затем — обратно-в механическое вращение другого вала, приводящего в движение -стрелку (шкалу) указателя глубины.

Для преобразования механического вращения вала в электрические токи используют сельсин-датчик БД-501А, а для обратного преобразования электрического тока в механическое вращение стрелки указателя глубины — сельсин-приёмник БС-501А. Бесконтактный сельсин БС-501А отличается от сельсина БД-501А наличием фрикционного демпфера.

Для осуществления синхронной передачи фазные обмотки сельсин-датчика и сельсин-приемника соединяются между собой проводами, а их обмотки возбуждения включаются в цепь общего источника переменного тока (рис. 109).

Например, барабан повернулся от своего первоначального положения на какой-то угол. Тогда благодаря механической связи ротор сельсин-датчика повернется на соответствующий угол и согласованное положение нарушится. Угол, на который поворачивается ротор от согласованного положения, называется углом рассогласования.

В результате возникшего рассогласования нарушится равенство индуктированных э. д. с. и в фазных цепях сельсинов возникнут электрические токи. Эти токи, протекая по фазным обмоткам, создают результирующий магнитный поток, который взаимодействует с магнитным потоком возбуждения с определенной механической силой, создающей вращающий момент.

Такое взаимодействие будет как в сельсин-датчике, так и в сельсин-приемнике. Но учитывая, что положение ротора сельсин-датчика фиксируется положением барабана, а ротор сельсин-приемника может вращаться практически свободно, последний будет поворачиваться, пока вновь не займет согласованного положения, отвечающего новому положению барабана.

При проверке сельсинов необходимо выполнить следующее.

1. Проверить сопротивление изоляции обмоток сельсинов относительно корпуса и между собой мегомметром на напряжение 500 В. Сопротивление изоляции должно быть не менее 1 МОм.

2. Проверить соответствие подводимого напряжения паспортному. Допустимое колебание напряжения сети не должно превышать ±5%.

Колебание напряжения сети изменяет величину синхронизирующего момента пропорционально квадрату отношения действительного напряжения сети к номинальному. Поэтому подключать сельсины к питающей сети необходимо через стабилизирующие устройства, обеспечивающие постоянство подводимого к сельсинам напряжения.

3. Проверить состояние подшипниковых узлов и легкость вращения ротора. Вращение должно быть легким, плавным, без заеданий.

Рис. 1. Схема синхронной передачи:
СД — сельсин-датчик; СП — сельсин-приемник

При использовании сельсина в индикаторной синхронной передаче синхронизирующий момент сельсин-приемника должен преодолевать действующий на его валу тормозной момент, создаваемый главным образом трением в подшипниках. Поэтому на состояние подшипников следует обращать особое внимание.

Следует иметь в виду, что с завода сельсины могут поступать с несмазанными подшипниками. Для смазки подшипников сельсин-приемника необходимо применять легкое масло.

Подшипники сельсин-датчиков и сельсинов в командоаппаратах можно смазывать тугоплавкой смазкой, так как трение в подшипниках здесь незначительно.

4. Проверить правильность установки сельсина в аппарат.

При установке не допускать ударов по корпусу сельсина и попадания внутрь аппарата металлической пыли и стружки.

5. Проверить нагрев сельсинов во время работы. Предельное допустимое превышение температуры сельсина при температуре окружающей среды 35 °С должно быть не более 65 °С.

Рекламные предложения:

Читать далее: Ящики сопротивлений

Категория: — Шахтные подъемные установки

→ Справочник → Статьи → Форум

Источник: http://stroy-technics.ru/article/selsiny

Сельсины. Принцип действия сельсина. | мтомд.инфо

сельсины что это такое

Свое название сельсины получили от сокращения английских слов self-synсhronizing (самосинхронизирующийся). Они служат для синхронного поворота или вращения двух или нескольких механически не связанных валов. По исполнению сельсины делятся на контактные и бесконтактные.

Контактные сельсины. Принцип действия контактного сельсина

У контактного сельсина имеются явно выраженные полюсы, на которых размещается однофазная сосредоточенная обмотка, включаемая в сеть переменного тока. Эта обмотка является обмоткой возбуждения.

В пазах ротора укладываются три распределенные обмотки, сдвинутые в пространстве на 120°. Эти обмотки соединяют звездой и три их вывода подсоединяют к контактным кольцам, по которым скользят неподвижные щетки, соединенные с внешней цепью.

Эти обмотки называются обмотками синхронизации.

Пакеты статора и ротора собраны из листовой электротехнической стали, причем ротор выполнен со скошенными пазами для ослабления зубцовых гармоник в кривых ЭДС. Иногда находит применение обращенная конструкция сельсинов, когда явно выраженные полюсы с обмоткой возбуждения размещают на роторе, а обмотки синхронизации — в пазах статора.

Бесконтактные сельсины. Принцип действия бесконтактного сельсина

В настоящее время широкое применение находят бесконтактные сельсины. У них отсутствуют скользящие контакты, что повышает надежность и точность их работы. В таких сельсинах (рисунок, позиция а) обмотки синхронизации и возбуждения размещают на статоре, а ротор не имеет обмоток.

Ротор состоит из двух пакетов 1 и 2, набранных из листовой стали, между которыми имеется косой промежуток 3, заполненный немагнитным материалом, вследствие этого полюсы ротора в магнитном отношении разделены. Листы пакетов ротора располагаются параллельно оси вала, как показано на рисунке, позиции б.

Основной пакет статора 4 имеет обычную конструкцию и в его пазах 5 размещается обмотка синхронизации 6. Обмотка возбуждения 7 состоит из двух кольцевых катушек, оси которых совпадают с осью ротора.

Бесконтактный сельсин схема

Магнитный поток, созданный обмоткой возбуждения 7, из полюса П1 в полюс П2 замыкается через боковые кольца 8 и пакет внешнего магнитопровода 9, набранного из полос электротехнической стали, а затем через зубцы и ярмо пакета статора.

В зубцовом слое статора магнитный поток, созданный обмоткой возбуждения, как и в контактном сельсине, будет сцепляться с обмоткой синхронизации. В зависимости от назначения и режимов работы различают: сельсины, работающие в индикаторном режиме; сельсины, работающие в трансформаторном режиме, и дифференциальные сельсины.

Источник: http://www.mtomd.info/archives/2671

Сельсины | Общие сведения об электрических машинах

сельсины что это такое

Подробности Категория: Электрические машины

МИКРОМАШИНЫ ИНДУКЦИОННЫХ УСТРОЙСТВ СИНХРОННОЙ СВЯЗИ — СЕЛЬСИНЫ

Общие сведения, классификация

Машины синхронной связи предназначены для осуществления синхронного или синфазного поворотов двух осей, механически между собой не связанных, или для их вращения. Индукционные системы синхронной связи делятся на трехфазные и однофазные. Трехфазные системы применяются для синхронизации двух валов приводных двигателей, не связанных механически.

Обычно это силовые системы относительно большой мощности, носящие название систем электрического вала. Их используют, например, в механизмах разводки мостов, ворот шлюзов, в установках бумажной промышленности и т. д. Однофазные системы применяются в маломощных установках и широко используются в схемах автоматических устройств.

Микромашины, применяемые в индукционных системах синхронной связи в качестве датчиков и приемников, получили название сельсинов, подчеркивающее их способность к самосинхронизации (self synchron означает самосинхронизирующийся). В теории синхронной связи автоматических устройств различают два понятия: синхронную индикаторную передачу — индикаторный режим сельсинов и следящий привод — трансформаторный режим сельсинов.

В первом случае требуется передать лишь незначительный момент, необходимый, например, для поворота стрелки прибора (индикатора) для указания на расстоянии положения какого-либо регулирующего органа — клапана, задвижки, заслонки, вентиля и т. д. Передача показаний на пульт управления особенно важна в случаях, когда по каким- либо причинам человек не может подойти к регулируемому органу.

Схема синхронной индикаторной передачи дана на рисунке 347. Здесь сельсин-датчик Д (заводящее устройство) и сельсин-приемник П (отрабатывающее устройство) при угле заводки а отрабатывают пропорциональный угол са непосредственно, то есть стрелка индикатора находится на оси приемника П.

При необходимости передать угол поворота механизму, к валу которого приложен более или менее значительный момент сопротивления, использовать индикаторную схему можно лишь при мощных силовых сельсинах. Мощной должна быть и линия связи.

Рациональнее и проще поступить иначе: от датчика к приемнику передать слабый по мощности сигнал, который затем, будучи усилен, воздействует на исполнительный двигатель, связанный с приводным механизмом. В такой системе следящего привода схема связи построена так, чтобы напряжение приемника П (сигнал) было функцией угла поворота ротора датчика Д.

Кроме того, между приемником и исполнительным двигателем должна быть обратная связь, приводящая роторы датчика и приемника в согласованное положение (положение нулевого сигнала) по окончании отработки. Схема следящего привода дана на рисунке 348. На заводящем устройстве Д, возбуждаемом напряжением сети, осуществляется механический поворот на угол а (угол заводки). Сигнал, выработанный в отрабатывающем устройстве Я, после предварительного усиления в усилительном устройстве УУ в виде напряжения управления подается на исполнительный двигатель ИД, возбуждаемый напряжением сети. Исполнительный двигатель, будучи соединен механически с валом нагрузки, приводит его во вращение.

Рис. 347. Схема синхронной индикаторной передачи.     

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как усилить магнитное поле

Рис. 348. Схема следящего привода.

Благодаря механической обратной связи исполнительного двигателя с отрабатывающим устройством П будет постепенно уменьшаться напряжение управления, и, когда отрабатывающее устройство П повернется на угол заводки a, Uy станет равным нулю и исполнительный двигатель остановится. В результате произойдет поворот вала нагрузки на угол а или пропорциональный ему са.

Индукционным системам синхронной связи присущ ряд положительных свойств: отсутствие искровой коммутации, то есть разрывов цепи питания датчиков при работе системы; высокая точность, обеспечивающая малые углы ошибки между положениями роторов датчика и приемника в согласованном режиме (не выше 2,5° для машин низшего класса); плавность отработки приемником поворота датчика; возможность иметь датчик и приемник бесконтактными; однотипность датчика и приемника.

Конструктивное выполнение сельсинов

Однофазный контактный сельсин — это асинхронная машина с однофазной первичной и трехфазной вторичной обмотками. Чтобы обеспечить самосинхронизацию в пределах полного оборота (см. следующий параграф), однофазные сельсины выполняют только двухполюсными. Однофазная первичная обмотка, присоединенная к питающей сети, создает пульсирующий магнитный поток Ф; она называется обмоткой возбуждения.

Обмотку возбуждения чаще всего располагают на явно выраженных полюсах; реже — в равномерно распределенных по окружности пазах. Вторичная трехфазная обмотка называется обмоткой синхронизации. Обмотки синхронизации датчика и приемника соединены линией связи. Трехфазные обмотки синхронизации всегда расположены в распределенных пазах. Оси отдельных фаз обмотки сдвинуты относительно друг друга в пространстве на 120°. Фазы обмотки соединены в звезду.

Принцип работы сельсина не зависит от того, какая обмотка (возбуждения или синхронизации), где расположена (на статоре или роторе). В сельсинах с обмоткой возбуждения на статоре для вывода концов обмотки синхронизации на роторе установлены три кольца.

В цепь обмоток синхронизации, находящихся на роторе, входят переходные сопротивления скользящих контактов; изменение переходного сопротивления вносит ошибку при передаче угла, а при исчезновении контакта работа системы нарушается. При малом напряжении в обмотке синхронизации возможна потеря контакта. Момент трения щетки о кольцо есть на всех трех кольцах. В сельсинах с обмоткой возбуждения на роторе (рис.

349, а, статор условно показан с шестью пазами) ротор легче, поскольку для вывода концов обмотки возбуждения на роторе теперь установлены два кольца, уменьшается момент трения на кольцах. Переходное контактное сопротивление включено в цепь обмотки возбуждения, его изменение практически не влияет на точность работы синхронной передачи.

Рис. 349. Однофазный контактный сельсин с обмоткой возбуждения на роторе. Рис. 350. Бесконтактный однофазный сельсин:

1 — боковые пакеты; 2 —воздушный зазор; 3 — обмотка возбуждения; 4— основной магнитопровод; 5 — обмотка синхронизации: в — пакет ротора (из листов стали); 7 — немагнитная часть ротора; 8—внешняя часть П-образного магнитопровода.

В цепи скользящих контактов действует относительно высокое напряжение возбуждения, и потеря контакта, в частности, из-за коррозии колец маловероятна. При исчезновении контакта работа синхронной передачи продолжается, хотя точность передачи значительно снижается; сельсин при таких условиях работает как синхронный реактивный двигатель, возбуждаемый со статора (см. гл. LIV).

Недостаток сельсина с возбуждением на роторе заключается в том, что через контакт кольцо—щетка постоянно проходит ток. В сельсинах с обмоткой возбуждения на статоре токи проходят через щетки только в момент отработки угла. Но токи возбуждения сельсинов обычно невелики, и, следовательно, этот недостаток сельсинов, возбуждаемых с ротора, можно считать несущественным.

Если обмотка возбуждения распределена равномерно, получается машина с равномерным по окружности воздушным зазором. Зависимость момента сельсина от угла рассогласования в начальной части этой характеристики получается весьма пологой, что в индикаторной схеме передачи представляет недостаток. Это ограничивает область использования таких сельсинов.

Для успокоения колебаний ротора сельсины-приемники, как правило, снабжают механическими или электрическими демпферами (успокоителями). Без них могут работать только небольшие сельсины-приемники с относительно большим моментом трения. При расположении обмотки возбуждения на роторе электрический демпфер устроить сравнительно просто, расположив короткозамкнутые витки на роторе так, чтобы их ось была сдвинута в пространстве относительно оси обмотки возбуждения на 90° (рис.

349, б). Короткозамкнутые витки не препятствуют прохождению потока возбуждения, так как силовые линии потока проходят параллельно плоскости витков. При колебаниях ротора сельсина-приемника относительно потока обмотки синхронизации в витках возникают токи и электрические потери, которые компенсируются кинетической энергией движения ротора сельсина- приемника, что способствует затуханию его колебаний.

В сельсинах с обмоткой возбуждения на статоре для гашения колебаний ротора на нем можно установить лишь механический демпфер, что усложняет конструкцию сельсина. Из изложенного следует, что сельсины с обмоткой возбуждения на роторе имеют преимущества. Контактные сельсины конструктивно несложные, обладают в работе вполне удовлетворительными показателями и получили широкое распространение.

Но нельзя отвлечься от того, что конструкции контактных сельсинов свойственны такие недостатки, как неустойчивый момент трения контакта кольцо—щетка, необходимость ухода за скользящими контактами, особенно при работе сельсина в условиях вибрации, повышенной влажности, при изменении окружающей температуры. В 1938 г. А. Г. Иосифьяном и Д. В. Свечарником был предложен бесконтактный сельсин.

Принципиальное устройство однофазного бесконтактного сельсина показано на рисунке 350. Магнитопровод статора, набранный из листов электротехнической стали, состоит из основного пакета 4 и внешнего по отношению к нему магнитопровода (на рис. 350 П-образного) с двумя боковыми пакетами 1, замкнутыми магнитопроводом 8. Основной пакет 4 выполнен, как у контактного сельсина; в пазах его расположена трехфазная обмотка синхронизации 5.

На статоре между основным пакетом 4 и боковыми 1 расположена обмотка возбуждения 3, выполненная в виде кольцевых катушек, охватывающих ротор; обмотка возбуждения неподвижна, ее ось перпендикулярна оси обмотки синхронизации, и обе обмотки никакого действия друг на друга не оказывают.

Для того чтобы связать поток обмотки возбуждения с обмоткой синхронизации, применен подвижный магнитопровод специального исполнения, представляющий собой ротор бесконтактного сельсина, выполненный следующим образом. Два пакета 6 из листовой электротехнической стали расположены на немагнитной части 7 ротора диаметрально друг другу. Плоскость листов пакета не перпендикулярна, как обычно, а параллельна оси вала.

Пакеты образуют •два полюсных выступа бесконтактного сельсина, запрессованных в пластмассу или залитых алюминиевым сплавом; соответствующей обработкой получают ротор цилиндрического типа. Как видно из рисунка 350, путь прохождения силовых линий магнитного потока будет следующим: магнитный поток, образованный правой катушкой возбуждения, замкнется через зазор, П-образный внешний магнитопровод и снова через воздушный зазор войдет в нижний полюсной выступ ротора.

Так как полюсной выступ окружен немагнитным материалом ротора, магнитное сопротивление которого значительно больше магнитного сопротивления воздушного зазора между ротором и статором, то магнитный поток, пройдя в осевом направлении по полюсному выступу ротора, повернет вниз и войдет в основной пакет статора 4, пройдя по листам которого в пределах полуокружности, выйдет вверху из статора снова в полюсной выступ ротора. Путь силовой линии замкнется. Проходя по основному пакету статора 4, поток сцепляется с обмоткой синхронизации и наводит в ней э. д. с. При повороте ротора вместе с ним поворачивается и магнитный поток, то есть потокосцепление обмотки синхронизации с потоком обмотки возбуждения изменяется подобно тому, как это происходит в контактных сельсинах. Поэтому теоретический анализ работы сельсинов обоих видов в системах синхронной передачи является общим.

Бесконтактный сельсин имеет более сложную конструкцию по сравнению с контактным, магнитный поток в нем проходит через большее число воздушных зазоров. Это увеличивает требуемую н. с. возбуждения, и за счет обмотки возбуждения растут габариты и вес.

Вместе с тем устранение контактов повышает точность передачи угла в индикаторных системах и увеличивает надежность работы в агрессивной среде.

Поэтому, несмотря на более сложную конструкцию и более высокую стоимость, бесконтактные сельсины находят применение, особенно в ответственных схемах автоматики.

Источник: https://leg.co.ua/info/elektricheskie-mashiny/obschie-svedeniya-ob-elektricheskih-mashinah-20.html

Сельсины: назначение и конструкция

сельсины что это такое

Среди множества электрических машин существует особая разновидность, с помощью которых в синхронных системах осуществляется дистанционная передача угла. Они известны как сельсины, назначение и конструкция этих устройств разделяет их на датчики и приемники.

Общее устройство сельсина

Данные системы способны синхронно и плавно передавать на расстояние необходимые угловые величины. Механическая связь между ними отсутствует, а все передачи выполняются за счет электрических соединений, выступающих в качестве линий связи.

Мощность таких приборов находится в пределах от нескольких ватт до 1 кВт, поэтому они могут использоваться для решения многих технических задач.

В конструкцию каждого сельсина входит статор и ротор с обмотками переменного тока.

В соответствии со своими особенностями, эти устройства конструктивно могут состоять из следующих элементов:

  • Обмотка с одной катушкой на статоре и с тремя – на роторе.
  • Обмотка с тремя катушками на статоре и с одной – на роторе.
  • Обмотка с тремя катушками на статоре и с тремя – на роторе.

Как видно из представленной схемы, сельсины, задействованные в схемах автоматических регулировок, разделяются на следующие категории:

  • Сельсин-датчики.
  • Сельсин-приемники.
  • Дифференциальные сельсины.
ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как течет ток в проводнике

Основной функцией этих устройств является синхронный поворот или вращение двух или нескольких осей, не имеющих между собой механической связи. Аппарат, механически связанный с ведущей осью, считается датчиком, а другой такой же прибор, соединенный с ведомой осью называется приемником. Когда ротор датчика поворачивается на какой-то угол, то ротор приемника синхронно выполняет поворот на такой же угол.

Каждый сельсин имеет обмотки, разделяющиеся на первичную – обмотку возбуждения и вторичную – обмотку синхронизации. В зависимости от количества фаз первичной обмотки, устройства могут быть одно- или трехфазными. Вторичная обмотка практически всегда выполняется в трехфазном варианте.

Формула КПД электродвигателя

Расположение первичной и вторичной обмотки не влияет на принцип работы сельсин-устройств. Тем не менее, обмотку синхронизации принято устанавливать на статоре, а обмотку возбуждения на роторе. Такое размещение позволяет снизить количество контактных колец и повысить общую надежность устройства.

Принцип действия различных схем

Принцип действия системы наглядно виден на схемах, представленных на рисунке. На схеме «а» датчик и приемник подключены через статорные однокатушечные обмотки к единой сети переменного тока, а обмотки ротора с тремя катушками соединяются друг с другом. Получается система «датчик-приемник». При повороте ротора сельсин-датчика на какую-либо величину угла, ротор приемника повернется на точно такой же угол.

Основой синхронной связи является электромагнитная индукция. Под действием переменного тока обмотки статора, в роторной обмотке индуктируются токи, на величину которых оказывает влияние расположение обмоток статора и ротора относительно друг друга.

Когда роторы в обоих сельсин-устройствах располагаются одинаково относительно статоров, токи в проводах, соединяющий роторы будут при общем равенстве противоположны между собой. Поэтому в каждой катушке ток будет равен нулю. Следовательно валы сельсинов находятся в состоянии покоя и их вращающий момент также равен нулю.

При повороте ротора сельсин-датчика на какой-то угол, данное равновесие токов нарушается и на валу приемника появится вращающий момент. Его ротор будет вращаться до полного исчезновения неравновесия токов. Это неравновесие исчезнет, когда ротор сельсин-приемника примет такое же положение, что и ротор датчика.

В автоматическом регулировочном режиме довольно часто требуется работа приемника в режиме трансформатора. На схеме «б» видно, что ротор приемника закреплен неподвижно, а обмотка статора отключена от сети. Далее в ней будет индуктироваться ЭДС под влиянием тока, протекающего по обмоткам ротора.

Величина этого тока будет зависеть от положения ротора датчика. То есть величина ЭДС ротора приемника будет находиться в пропорции с углом поворота сельсин-датчика. В исходном положении оба ротора смещаются на 90 градусов между собой, поэтому ЭДС на роторе датчика будет равна нулю.

Таким образом, поворот ротора датчика вызовет индукцию ЭДС на роторе приемника, пропорциональной углу рассогласования обоих роторов.

Принцип работы генератора

Схема «в» отображает работу дифференциального сельсина, который используется для контроля разницы углов поворота сразу двух осей. Два датчика располагаются на двух отдельных валах с одинаковыми скоростями вращения. Третий сельсин-датчик является дифференциальным, а его угол поворота представляет собой разницу между углами поворота датчиков.

Конструктивные особенности

Конструктивно синхронизирующие сельсины могут быть контактными и бесконтактными. В первом случае соединение роторной обмотки с внешней электрической цепью осуществляется с помощью щеток и контактных колец. Устройство контактных сельсинов напоминает асинхронный двигатель с маломощным фазным ротором.

Статоры и роторы таких сельсинов считаются неявнополюсными, а обмотки – распределенными. На роторе располагается обмотка возбуждения, к которой электрический ток подведен посредством двух контактных колец. Некоторые виды устройств имеют явно выраженные полюса статоров и роторов, что существенно повышает их синхронизирующий момент.

В процессе эксплуатации сельсинов контактные кольца постепенно изнашиваются и требуют замены. Этот фактор считается единственным серьезным недостатком данных устройств. Бесконтактные сельсины, назначение и конструкция которых предполагает отсутствие контактных элементов, имеют две обмотки, размещенные на статоре. Сам ротор представляет собой цилиндр, изготовленный из ферромагнитного материала. Специальная алюминиевая прослойка разделяет ротор на два полюса, изолированных друг от друга.

В торцах устройства установлены сердечники, для изготовления которых использовалась листовая электротехническая сталь. Поверхность этих сердечников со стороны внутренней части размещается над ротором. Наружная поверхность смыкается со стержнями внешнего магнитопровода.

Однофазная обмотка возбуждения представляет собой двухдисковые катушки, расположенные по обеим сторонам статора, между обмоткой синхронизации и сердечниками.

Во время работы бесконтактного сельсина происходит замыкание импульсного магнитного потока в магнитной системе. Одновременно он соединяется с трехфазной синхронизирующей статорной обмоткой. Весь путь замкнутого магнитного потока обозначен на рисунке прерывистой линией.

Принцип работы генераторов переменного тока

При повороте ротора ось магнитного потока изменяет свою позицию по отношению к синхронизирующим обмоткам. Поэтому ЭДС, возникающая в фазах синхронизирующей обмотки, находится в прямой зависимости от поворота ротора. В этом заключается принцип работы таких приборов.

Существенным недостатком бесконтактных сельсинов считается слабое и малоэффективное использование активных материалов. Масса таких моделей примерно в 1,5 раза превышает контактные конструкции, в основном из-за существенных воздушных зазоров. В результате, бесконтактные сельсины отличаются более высокими токами намагничивания и рассеивающими потоками.

Источник: https://electric-220.ru/news/selsiny_naznachenie_i_konstrukcija/2018-01-20-1437

» Что это » Сельсины что это такое

Система из двух простых сельсинов

Фотография сельсина

Сельсин — индукционная машина системы индукционной связи. Сельсинами (от англ. self-synchronizing) называются электрические микромашины переменного тока, обладающие свойством самосинхронизации. Сельсин передачи работают по принципу обычной механической передачи, только крутящий момент между валами передаётся не зубьями шестерён, а магнитным потоком без непосредственного контакта.

В различных отраслях промышленности, в системах автоматики и контроля часто возникает необходимость синхронного и синфазного вращения или поворота двух и более осей, механически не связанных друг с другом (например, на РЛС — радиолокационных системах с вращающейся антенной). Такие задачи решаются с помощью систем синхронной связи.

Простейший сельсин состоит из статора с трёхфазной обмоткой (схема включения — треугольник или звезда) и ротора с однофазной обмоткой. Два таких устройства электрически соединяются друг с другом одноимёнными выводами — статор со статором и ротор с ротором. На роторы подаётся одинаковое переменное напряжение.

При таких условиях вращение ротора одного сельсина вызывает поворот ротора другого сельсина. При повороте одного из сельсинов (сельсин-датчика) на определённый угол в нём наводится ЭДС, отличная от первоначальной.

Поскольку сельсины (их роторы) соединены, то эта же ЭДС будет возникать и во втором сельсине (сельсин-приёмнике) и по правилу левой руки он отклонится от первоначального положения на тот же угол.

Типы и режимы работы

Сельсины и системы дистанционной передачи угла поворота подразделяются на две группы: трёхфазные силовые и однофазные.

Трёхфазные сельсины

Трёхфазные сельсины применяются в системах, где требуется обеспечить синфазное и синхронное вращение двух двигателей (валов), находящихся на расстоянии друг от друга.

Однофазные сельсины

Однофазные сельсины могут работать в двух режимах.

  • Индикаторный режим. Сельсин-датчик принудительно поворачивается на определённый угол, а сельсин-приёмник устанавливается в соответствующее ему положение.
  • Трансформаторный режим. Сельсин-датчик принудительно поворачивается на определённый угол, а на выходе сельсин-приёмника формируется напряжение, являющееся функцией угла рассогласования между ними.

Однофазные индикаторные сельсины электровоза ВЛ80

Для обоих режимов существуют схемы включения:

  • парная (датчик и приёмник),
  • многократная (датчик и несколько приёмников),
  • дифференциальная (два датчика и приёмник).

Недостатки, решения

  • Невысокая точность синхронизации, когда сельсин находится под нагрузкой. Для этого в передающей цепи применяют пару сельсинов — «грубый» и «точный» (последний установлен через редуктор и за один оборот основного вала делает несколько оборотов). Если сигнал с грубого сельсина слабее некоторого порога, автоматика передаёт в линию сигнал с точного.
  • Не нагруженный исполнительными механизмами сельсин колеблется с частотой переменного тока — приходится использовать демпферы.

В современных устройствах сельсины всё чаще заменяются энкодерами.

И только там, где простота, надёжность и ремонтопригодность важнее точности (например, в авиации), сельсины всё ещё остаются незаменимыми.

Источник: https://chemzanyatsya.ru/chto-eto/selsiny-chto-eto-takoe.html

Сельсины. Виды и режимы работы. Принцип действия и особенности

Во многих технологических процессах в промышленности, а также в системах автоматизации требуется синфазное и синхронное вращение осей, которые не связаны между собой механическим путем. Подобные задачи способны решить системы синхронной связи, которые называются сельсины.

Они обладают способностью самостоятельной синхронизации, и используются в синхронных системах передачи угла вращения на расстоянии в качестве приемников и передатчиков.

Виды синхронной связи

Системы синхронной связи делятся на два вида.

Система синхронного вращения

Эта система выполнена на двух равных асинхронных электродвигателях с фазным ротором. Обмотки роторов между собой соединены, а обмотки статора подключены к одной сети переменного трехфазного тока.

Система синхронного поворота

Работа системы основана на специальных микромашинах индукционного вида (сельсинах), которые обладают свойством самосинхронизации.

Сельсины делятся по количеству фаз на два вида:

  • Трехфазные сельсины по своей конструкции не имеют отличия от асинхронных электродвигателей. Такие модели не нашли широкого применения в основном из-за разности моментов синхронизации во время поворота ротора.
  • Однофазные сельсины имеют устройство, аналогичное конструкции маломощных синхронных машин. Их обмотка возбуждения работает от переменного тока.

Режимы работы

В автоматических системах синхронный поворот производится в двух различных режимах.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое аппаратный интерфейс

Индикаторный режим

На рисунке «а» показана схема индикаторного режима. Ведомая ось О2 соединена с ротором сельсина-приемника «П». Такую схему используют при малой величине момента торможения на ведомой оси, чаще всего, когда на оси закреплена индикаторная стрелка.

Обмотки возбуждения подключены в общей цепи, а обмотки синхронизации объединены линией связи. Магнитные потоки, образованные обмотками приемника и датчика, создают в 3-х фазах обмоток электродвижущую силу.

При наличии между роторами угла рассогласования в обмотках возникает ток, который создаст в приемнике и датчике с помощью потока возбуждения моменты разного направления, сводящие к нулю угол рассогласования.

Чаще всего ротор датчика заторможен. Вследствие этого его момент синхронизации действует на механизм поворота ведущей оси. Момент приемника воздействует на ротор и поворачивает его синхронно с ротором датчика на такой же угол.

Трансформаторный режим

Электрический сигнал о рассогласовании роторов поступает на усилитель, а затем на исполнительный мотор, поворачивающий ротор приемника и ведомую ось для устранения рассогласования.

Режим трансформатора используют в таких ситуациях, когда на ведомую ось приложен большой момент торможения, другими словами, для поворота некоторого механизма. В этом режиме обмотка датчика, связанного механическим путем с ведущей осью, подключается к сети питания однофазного тока, а обмотка приемника к усилителю, который подает напряжение на управляющую обмотку исполнительного электрического двигателя. Обмотки синхронизации 2-х сельсинов объединены линией связи.

Переменный ток образует в обмотке возбуждения датчика импульсы магнитного потока, который создает электродвижущую силу в синхронизирующей обмотке. Обмотки приемника и датчика соединены, поэтому по ним будет проходить ток и в приемнике образуются импульсы магнитного потока.

При наличии рассогласования роторов этот поток создает в возбуждающей обмотке электродвижущую силу, образует на выходе напряжение, которое подается на усилитель, а затем на обмотку статора исполнительного мотора. Вследствие этого ведомая ось поворачивается вместе с ротором приемника. После устранения рассогласования напряжение на выходе обнуляется, и ведомая ось прекращает свое вращение.

В трансформаторном режиме погрешность работы сельсина определяется технологическими и конструктивными особенностями: разбросом параметров приемника и датчика, неравномерностью магнитной проводимости, несимметричностью изготовления обмоток.

Передача угла в этом режиме имеет эксплуатационные погрешности, которые образуются вследствие влияния условий работы на сельсин-приемник. Если изменить сопротивление нагрузки в управляющей цепи обмотки сельсина-приемника, то это отразится на его работе.

Схемы, возможные для работы обоих режимов, делятся на три группы:

  1. Датчик и один приемник.
  2. Датчик с многими приемниками.
  3. Один приемник и два датчика.

Моторы по устройству можно разделить на два вида:

  • Контактные с обмоткой ротора, соединенной с внешней цепью с помощью контактных колец и щеток.
  • Бесконтактные, не имеющие контактных элементов.

Контактные

Их устройство аналогично конструкции асинхронных маломощных электродвигателей с фазным ротором. Статор (1) и ротор (2) являются неявнополюсными, вследствие чего обе обмотки (3, 4) являются распределенными. Возбуждающая обмотка находится на роторе. Питание к этой обмотке подходит по двум кольцам (5).

Некоторые модели сельсинов выполнены с ротором и статором, имеющим явно выраженные полюсы. Это дает возможность увеличить момент синхронизации. В качестве недостатка контактных видов сельсинов следует назвать наличие контактных элементов (колец).

Бесконтактные сельсины

В сельсинах, не имеющих контактных компонентов, обе обмотки находятся на статоре. Ротор выполнен в виде цилиндра (6) из материала с ферромагнитными свойствами. Ротор разделен на два изолированных полюса с помощью алюминиевой прослойкой (7).

С торцов сельсина находятся сердечники в виде тора (1), изготовленные из электротехнической листовой стали. Внутренняя часть поверхности сердечников находится над ротором. К наружной поверхности подходят стержни внешнего магнитопровода (4). 1-фазную обмотку возбуждения изготавливают в виде 2-х дисковых катушек (2), находящихся по разным сторонам статора между сердечниками и обмоткой синхронизации.

В процессе функционирования сельсина импульсный магнитный поток замыкается в магнитной системе. При этом он соединяется с 3-фазной синхронизирующей обмоткой на статоре. Штриховой линией на рисунке показан путь замыкания магнитного потока.

Во время поворота ротора меняется позиция оси магнитного потока относительно синхронизирующих обмоток. Вследствие этого электродвижущая сила, возникающая в фазах синхронизирующей обмотки, будет напрямую зависеть от поворота ротора, по аналогии с работой контактных сельсинов.

В качестве недостатка бесконтактных моделей сельсинов можно отметить менее эффективное применение активных материалов. Их вес в 1,5 раза выше контактных конструкций. Это можно объяснить значительными воздушными зазорами. Из-за этого сельсины имеют повышенные токи намагничивания и рассеивающие потоки.

Требования к сельсинам

  • Динамическая и статическая точность.
  • Способность к самостоятельной синхронизации в диапазоне одного оборота.
  • Сохранение заданной точности и свойства самостоятельной синхронизации при повышенных оборотах вращения с несколькими приемниками.

Похожие темы:

Источник: https://electrosam.ru/glavnaja/jelektrooborudovanie/ustrojstva/selsiny/

Сельсин

Сельсин (от англ. self-synchronizing) — индукционная машина переменного тока системы индукционной связи, которая обладает свойством самосинхронизации (для плавной передачи на расстояние угла поворота вала). Сельсиновые передачи работают аналогично обычным механическим передачам, но крутящий момент между валами сельсинов создаётся не при помощи непосредственно контактирующих шестерён, а посредством изменяющегося магнитного потока.

Сельсины применяются в различных отраслях промышленности. Например, в системах автоматического управления и контроля постоянно возникает необходимость синхронного и синфазного вращения или поворота двух и более осей, которые не связаны друг с другом (например, на РЛС — радиолокационных системах с вращающейся антенной). Эти задачи и решаются с помощью систем синхронной связи на базе сельсинов.

Простейший сельсин состоит из статора с трёхфазной обмоткой (схема включения в электрическую цепь — треугольник или звезда) и ротора с однофазной обмоткой. Два таких устройства электрически соединяются друг с другом одноимёнными выводами — статор со статором и ротор с ротором. На роторы подаётся переменное напряжение от одного источника. При этом вращение ротора одного сельсина вызывает поворот ротора другого сельсина.

Переменный ток в роторе одного из сельсинов (сельсин-датчика) создаёт в обмотках его статора ЭДС, тем самым вызывая переменный ток через соответствующие обмотки статора второго сельсина (сельсин-приёмника).

Переменное магнитное поле, создаваемое этим током, взаимодействует с переменным магнитным полем ротора сельсин-приёмника; возникающий вращательный момент пропорционален разнице между положениями роторов датчика и приёмника, и вызывает поворот последнего до тех пор, пока их положения не станут совпадать.

Типы

Сельсины и системы дистанционной передачи угла поворота на базе сельсинов и сельсинных связей подразделяют на две группы: трёхфазные силовые и однофазные.

Трёхфазные сельсины

Трёхфазные сельсины применяются в системах, где требуется обеспечить синфазное и синхронное вращение двух двигателей (валов), находящихся на расстоянии друг от друга.

Однофазные сельсины

Однофазные сельсины могут работать в двух режимах.

Индикаторный режим.

Сельсин-датчик принудительно поворачивается на определённый угол, а сельсин-приёмник устанавливается в соответствующее ему положение.

Трансформаторный режим.

Сельсин-датчик принудительно поворачивается на определённый угол, а на выходе сельсин-приёмника формируется напряжение, являющееся функцией угла рассогласования между ними.

Для обоих режимов существуют схемы включения:

  • парная (датчик и приёмник),
  • многократная (датчик и несколько приёмников),
  • дифференциальная (два датчика и приёмник).

Схема подключения сельсина датчика и сельсина приемника и циркуляция токов.

Недостатки, решения

У сельсинов невысокая точность синхронизации, особенно когда на валу сельсина-приёмника присутствует существенная механическая нагрузка.

Для решения этой проблемы сельсинных связей, применяются следящие электромеханические комбинированные связи — приёмный вал вращают вспомогательным электродвигателем, который включается в контур авторегулирования, в этом случае сельсин-приемник выступает в роли датчика угла рассогласования поворотов ведущего и ведомого валов. Т.е. по сути, сельсин в данном случае передаёт только угол поворота, за синхронность вращения валов отвечает авторегулятор, который управляет вспомогательным электродвигателем.

Другой недостаток сельсинов — относительно невысокая точность передачи угла, обусловленная погрешностями изготовления магнитопровода сельсина.

Для повышения точности применяют пару сельсинов — «грубый» и «точный» (последний установлен через редуктор и за один оборот основного вала делает несколько оборотов).

Если сигнал с грубого сельсина слабее некоторого порога, автоматика передаёт в линию связи сигнал с точного сельсина. Так же, для обеспечения точности, оба сельсина (датчик и приёмник) подключаются через редуктор.

Не имеющий нагрузочного момента ротор сельсина колеблется с частотой питающего переменного тока, поэтому для подавления этих колебаний приходится использовать механические демпферы. Из-за этого, в помещениях, где установлены сельсины, наблюдается постоянный монотонный шум.

В современных устройствах сельсины всё чаще заменяются энкодерами. И только там, где простота, надёжность и ремонтопригодность важнее точности (например, в авиации), сельсины всё ещё находят широкое применение.

Примечания

  • Арменский Е. В., Фалк Г. Б. Электрические микромашины: Учебн. пособие для студентов электротехнических специальностей вузов. — 3-е, перераб и доп. — М. : Высшая школа, 1985. — 231 с. — 22 000 экз.
  • Электротехнические изделия / Под общ. ред.

    профессоров МЭИ (Гл. ред. И. Н. Орлов). — М. : Энергоатомиздат, 1986. — 712 с. — 90 000 экз. — УДК 621.3; Э 45;(G).

  • Электровоз ВЛ80С. Руководство по эксплуатации / Н. М. Васько. — М. : Транспорт, 2001. — 454 с.

Просмотров всего: 487, Просмотров за день: 1

Источник: https://www.el-info.ru/biblioteka/enciklopediya/selsin/

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
ЭлектроМастер
Почему мигает светодиодная лампа при выключенном свете

Закрыть