Was ist Synchro？
Was ist ein Synchro?
Definition
Ein Synchro ist ein Typ von Wandler, der die Winkelposition eines Wellen in ein elektrisches Signal umwandelt. Es fungiert sowohl als Fehlersensor als auch als rotatorischer Positionsgeber. Fehler im System treten oft aufgrund einer Fehljustierung der Welle auf. Die beiden Hauptkomponenten eines Synchros sind der Sender und der Steuertransformator.
Synchrom-System-Typen
Es gibt zwei Arten von Synchrosystemen:
Steuerungs-Synchrom
Drehmomentübertragungs-Synchrom
Drehmomentübertragungs-Synchroms
Dieses Synchrom hat ein relativ geringes Ausgangsdrehmoment. Daher ist es geeignet, um sehr leichte Lasten wie einen Zeiger anzutreiben. Im Gegensatz dazu ist das Steuerungssynchrom für den Antrieb größerer Lasten konzipiert.
Steuerungs-Synchrom-Systeme
Steuerungssynchroms werden in Positionierungssteuersystemen zur Fehlersuche eingesetzt. Ihre Systeme bestehen aus zwei Einheiten:
Synchrom-Sender
Synchrom-Empfänger
Ein Synchrom arbeitet immer gemeinsam mit diesen beiden Teilen. Im Folgenden wird eine detaillierte Erklärung des Synchrom-Senders und -Empfängers gegeben.
Synchrom-Sender
Seine Konstruktion ähnelt der eines Drehstromgenerators. Der Stator des Synchroms besteht aus Stahl, um Eisenverluste zu minimieren. Der Stator ist gezahnt, um die Drehstromwicklungen aufzunehmen. Die Achsen der Statorwicklungen sind um 120° voneinander versetzt.
wobei (Vr) der effektive Wert (rms) der Rotorspannung und ωc die Trägerfrequenz ist. Die Spulen der Statorwicklungen sind in Sternschaltung verbunden. Der Rotor des Synchroms hat eine Form wie eine Hantel, um die herum eine konzentrische Spule gewickelt ist. Eine Wechselspannung (Wechselstrom) wird über Gleitringe an den Rotor angelegt. Die konstruktiven Merkmale des Synchroms sind in der folgenden Abbildung dargestellt.Betrachten Sie, dass die Spannung am Rotor des Senders, wie in der obigen Abbildung gezeigt, angelegt wird.
Wenn eine Spannung am Rotor angelegt wird, induziert sie einen Magnetisierstrom, der seinerseits einen wechselnden Fluss entlang der Rotorachse erzeugt. Aufgrund der gegenseitigen Induktion zwischen dem Rotor- und Statorfluss wird eine Spannung in den Statorwicklungen induziert. Die Flussverkettung in der Statorwicklung ist proportional zum Kosinus des Winkels zwischen den Achsen des Rotors und des Stators. Als Ergebnis wird eine Spannung in der Statorwicklung induziert. Seien V1, V2 und V3 die in den Statorwicklungen S1, S2 und S3 induzierten Spannungen. Die folgende Abbildung zeigt die Rotorposition des Synchrom-Senders. Hier bildet die Rotorachse einen Winkel θr gegenüber der Statorwicklung S2.
Die drei Anschlüsse der Statorwicklungen sind
Die Variation der Statoranschlussachsen bezüglich des Rotors ist in der folgenden Abbildung dargestellt.
Wenn der Rotorwinkel null ist, wird der maximale Strom in der Statorwicklung S2 induziert. Die Nullposition des Rotors dient als Referenz für die Bestimmung der Winkelposition des Rotors.
Der Ausgang des Senders wird an die Statorwicklung des Steuertransformators, wie in der obigen Abbildung dargestellt, geführt.
Strom gleicher Größe fließt durch den Sender und den Steuertransformator des Synchrom-Systems. Aufgrund dieses zirkulierenden Stroms wird ein Fluss im Luftspalt des Steuertransformators etabliert.
Die Flussachsen des Steuertransformators und des Senders sind in derselben Ausrichtung. Die in dem Rotor des Steuertransformators induzierte Spannung ist proportional zum Kosinus des Winkels zwischen den Rotoren des Senders und des Steuertransformators. Mathematisch wird die Spannung ausgedrückt als
Wobei φ die Winkelverschiebung zwischen den Rotorachsen des Senders und des Controllers darstellt. Wenn θ-90, sind die Achsen der Rotoren des Senders und des Steuertransformators senkrecht zueinander. Die obige Abbildung zeigt die Nullposition der Rotoren des Senders und des Empfängers.
Angenommen, die Rotoren des Senders und des Steuertransformators drehen sich in dieselbe Richtung. Lassen Sie den Rotor des Senders um einen Winkel θR abgelenkt sein, und der Ablenkungswinkel des Rotors des Steuertransformators sei θC. Dann beträgt die gesamte Winkelverschiebung zwischen den beiden Rotoren (90º – θR + θC)
Die Spannung an den Rotoranschlüssen des Synchrom-Transformators ist gegeben durch
Die kleine Winkelverschiebung zwischen ihrer Rotorposition ist gegeben durch Sin (θR – θC) = (θR – θC)
Durch Einsetzen des Werts der Winkelverschiebung in Gleichung (1) erhalten wir
Der Synchrom-Sender und der Steuertransformator werden gemeinsam verwendet, um Fehler zu erkennen. Die oben gezeigte Spannungsgleichung entspricht der Wellenposition der Rotoren des Steuertransformators und des Senders.
Das Fehlersignal wird an den Differenzverstärker angelegt, der die Eingabe für den Servomotor bereitstellt. Das Getriebe des Servomotors dreht den Rotor des Steuertransformators.
Die obige Abbildung zeigt den Ausgang des Synchrom-Fehlerdetektors, der ein moduliertes Signal ist. Die Modulationswelle oben zeigt die Fehljustierung zwischen der Rotorposition und der Trägerwelle.
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