Què és Synchro？
Què és un Synchro?
Definició
Un Synchro és un tipus de transductor que converteix la posició angular d'un eix en un senyal elèctric. Funciona com a detector d'errors i sensor de posició rotativa. Els errors al sistema sovint es produeixen degut a la desalineació de l'eix. Les dues components principals d'un synchro són el transmisor i el transformador de control.
Tips de Sistemes Synchro
Hi ha dos tipus de sistemes synchro:
Synchro de Tipus Control
Synchro de Transmissió de Torque
Synchros de Transmissió de Torque
Aquest tipus de synchro té una sortida de torque relativament petita. Com a resultat, és adequat per a conduir càrregues molt lleugeres com un indicador. En canvi, el synchro de tipus control està dissenyat per a conduir càrregues més grans.
Sistema de Synchros de Tipus Control
Els synchros de control s'utilitzen per a la detecció d'errors en sistemes de control posicional. Els seus sistemes estan compostos per dues unitats:
Transmisor Synchro
Receptor Synchro
Un synchro sempre opera en tandem amb aquests dos components. El següent proporciona una explicació detallada del transmisor i receptor synchro.
Transmissors Synchro
La seva construcció és semblant a la d'un alternador trifàsic. El stator del synchro està fet d'acer per minimitzar les pèrdues de ferro. El stator té ranures per acomodar els enrolaments trifàsics. Els eixos dels enrolaments del stator estan situats a 120º l'un de l'altre.
on (Vr) és el valor de la tensió r.m.s. del rotor, i ωc) és la freqüència portadora. Els bobinades dels enrolaments del stator estan connectats en una configuració estrella. El rotor del synchro té una forma semblant a una pesa, amb un enrolament còncav arreu seu. Es pot aplicar una tensió alterna (AC) al rotor a través de les anilles de lliscament. Les característiques constructives del synchro es mostren a la figura següent.Considerem que es pot aplicar una tensió al rotor del transmisor tal com es mostra a la figura superior.
Quan es pot aplicar una tensió al rotor, aquest induix una corrent magnetitzadora, que a la vegada genera un flux alternant al llarg de l'eix del rotor. Degut a la mutua inducció entre el flux del rotor i el del stator, es pot induir una tensió als enrolaments del stator. L'enllaç de flux al bobinat del stator és proporcional al cosinus de l'angle entre els eixos del rotor i el stator. Com a resultat, es pot induir una tensió al bobinat del stator. Sigui V1, V2, i V3 les tensions induïdes als enrolaments del stator S1, S2, i S3 respectivament. La figura següent il·lustra la posició del rotor del transmisor synchro. Aquí, l'eix del rotor forma un angle θr respecte al bobinat del stator S2.
Les tres terminals dels enrolaments del stator són
La variació de l'eix de la terminal del stator respecte al rotor es mostra a la figura següent.
Quan l'angle del rotor és zero, es pot induir la màxima corrent al bobinat del stator S2. La posició zero del rotor serveix com a referència per determinar la posició angular del rotor.
La sortida del transmisor es porta als enrolaments del stator del transformador de control, tal com es mostra a la figura anterior.
Corrents de la mateixa magnitud circulen pel transmisor i el transformador de control del sistema synchro. A causa d'aquesta corrent circular, es estableix un flux a l'interior de l'espai d'aire del transformador de control.
Els eixos de flux del transformador de control i el transmisor estan en la mateixa alineació. La tensió induïda al rotor del transformador de control és proporcional al cosinus de l'angle entre els rotores del transmisor i el transformador de control. Matemàticament, la tensió es expressa com
On φ representa el desplaçament angular entre els eixos dels rotores del transmisor i el controlador. Quan θ-90, els eixos dels rotores del transmisor i el transformador de control són perpendiculars entre si. La figura anterior il·lustra la posició zero dels rotores del transmisor i el receptor.
Suposem que els rotores del transmisor i el transformador de control giren en la mateixa direcció. Sigui el rotor del transmisor desviat per un angle θR, i l'angle de desviació del rotor del transformador de control sigui θC. Llavors, la separació angular total entre els dos rotores és (90º – θR + θC)
La tensió a les terminals del rotor del transformador synchro es dona com
El petit desplaçament angular entre les seves posicions de rotor es dona com Sin (θR – θC) = (θR – θC)
En substituir el valor del desplaçament angular a l'equació (1) obtenim
El transmisor synchro i el transformador de control s'utilitzen conjuntament per a la detecció d'errors. L'equació de tensió mostrada anteriorment és igual a la posició de l'eix dels rotores del transformador de control i el transmisor.
El senyal d'error es pot aplicar a l'amplificador diferencial, que dóna entrada al motor servo. La cremallera del motor servo fa girar el rotor del transformador de control
La figura anterior mostra la sortida del detector d'errors synchro, que és un senyal modulat. La ona moduladora mostrada anteriorment indica la desalineació entre la posició del rotor i l'ona portadora.
