Какво е Synchro？

Какво е Синкро?

Определение

Синкро е вид преобразувател, който превръща ъгловото положение на вал в електрически сигнал. Функционира като детектор на грешки и ротационен сензор за положение. Грешките в системата често се дължат на неправилно изравнение на вала. Двата основни компонента на синкро са предавателят и контролния трансформатор.

Типове Синкро Системи

Има два типа синкро системи:

Контролен Тип Синкро

• Тип Синкро за Предаване на Момент

• Тип Синкро за Предаване на Момент

Този вид синкро има относително малък изходен момент. В резултат, той е подходящ за привеждане в движение на много леки товари, такива като указател. В сравнение, контролният тип синкро е проектиран за привеждане в движение на по-големи товари.

Система от Контролни Синкро

Контролните синкро се използват за детектиране на грешки в системи за позиционно управление. Их системи са съставени от две части:

• Предавател на Синкро

• Приемник на Синкро

Синкро винаги работи заедно с тези две части. По-долу е предоставено подробно обяснение на предавателя и приемника на синкро.

Предаватели на Синкро

Неговата конструкция прилича на тази на трифазен алтернатор. Статорът на синкро е направен от стомана, за да се намалят желязните загуби. Статорът е със зъбове, за да вместят трифазните обмотки. Осите на обмотките на статора са разположени на 120º един спрямо друг.

където (Vr) е средноквадратичната (r.m.s.) стойност на напрежението на ротора, а ωc) е носещата честота. Обмотките на статора са свързани в конфигурация на звезда. Роторът на синкро има форма като халтер, около която е намотана концентрична обмотка. Променливо напрежение (AC) се прилага към ротора чрез скъсващи се пръстени. Конструктивните особености на синкро са показани на фигурата по-долу.Разглеждайте, че напрежението е приложено към ротора на предавателя, както е показано на фигурата по-горе. 

Когато напрежението е приложено към ротора, то индуцира магнетизиращ ток, който по свой ред генерира променлив поток във възела на ротора. В резултат на взаимната индукция между потоците на ротора и статора, в обмотките на статора се индуцира напрежение. Потоковата връзка в обмотката на статора е пропорционална на косинуса на ъгъла между осите на ротора и статора. В резултат, в обмотката на статора се индуцира напрежение. Нека V1, V2 и V3 са напреженията, индуцирани в обмотките S1, S2 и S3 съответно. Фигурата по-долу илюстрира положението на ротора на предавателя на синкро. Тук, оста на ротора образува ъгъл θr спрямо обмотката S2 на статора.

Три терминала на обмотките на статора са

Вариацията на оста на терминалите на статора спрямо ротора е показана на фигурата по-долу.

Когато ъгълът на ротора е нула, максимален ток се индуцира в обмотката S2 на статора. Положението на ротора при нула служи като референция за определяне на ъгловото положение на ротора.

Изходът на предавателя се подава към обмотката на статора на контролния трансформатор, както е показано на фигурата по-горе.

Токове с еднаква големина протичат през предавателя и контролния трансформатор на системата синкро. В резултат на този циркулиращ ток, се установява поток във въздушната преграда на контролния трансформатор.

Осите на потока на контролния трансформатор и предавателя са в едно и също изравнение. Напрежението, индуцирано в ротора на контролния трансформатор, е пропорционално на косинуса на ъгъла между роторите на предавателя и контролния трансформатор. Математически, напрежението се изразява като

Където φ представлява ъгловото разместване между осите на роторите на предавателя и контролера. Когато θ-90, осите на роторите на предавателя и контролния трансформатор са перпендикулярни една спрямо друга. Фигурата по-горе показва положението на роторите на предавателя и приемника при нула.

Предположете, че роторите на предавателя и контролния трансформатор се завъртат в същата посока. Нека роторът на предавателя е отклонен с ъгъл θR, а ъгълът на отклонение на ротора на контролния трансформатор е θC. Тогава, общата ъглова разлика между двата ротора е (90º – θR + θC)

Напрежението в терминалите на ротора на синкро трансформатора е дадено като

Малкото ъглово разместване между техните положения на ротора е дадено като Sin (θR – θC) = (θR – θC)

При заместване на стойността на ъгловото разместване в уравнение (1) получаваме

Предавателят на синкро и контролният трансформатор заедно се използват за детектиране на грешки. Уравнението за напрежението, показано по-горе, е равно на положението на вала на роторите на контролния трансформатор и предавателя.

Сигналът за грешка се прилага към диференциалния усилвател, който дава вход за серводвигателя. Зъбното колело на серводвигателя завърта ротора на контролния трансформатор 

Фигурата по-горе показва изхода на детектора за грешки на синкро, който е модулиран сигнал. Модулиращата вълна, показана по-горе, показва несъответствието между положението на ротора и носещата вълна.