¿Qué es Synchro？

¿Qué es un Sincro?

Definición

Un sincro es un tipo de transductor que convierte la posición angular de un eje en una señal eléctrica. Funciona tanto como detector de errores como sensor de posición rotativa. Los errores en el sistema suelen ocurrir debido al desalineamiento del eje. Los dos componentes principales de un sincro son el transmisor y el transformador de control.

Tipos de Sistemas Sincro

Existen dos tipos de sistemas sincro:

Sincro de Control

• Sincro de Transmisión de Par

• Sincros de Transmisión de Par

Este tipo de sincro tiene un par de salida relativamente pequeño. Como resultado, es adecuado para accionar cargas muy ligeras, como un indicador. En contraste, el sincro de control está diseñado para accionar cargas más grandes.

Sistema de Sincros de Control

Los sincros de control se utilizan para la detección de errores en sistemas de control posicional. Sus sistemas están compuestos por dos unidades:

• Transmisor Sincro

• Receptor Sincro

Un sincro siempre opera en conjunto con estas dos partes. A continuación, se proporciona una explicación detallada del transmisor y receptor sincro.

Transmisores Sincro

Su construcción se asemeja a la de un alternador trifásico. El estator del sincro está hecho de acero para minimizar las pérdidas de hierro. El estator está ranurado para alojar los devanados trifásicos. Los ejes de los devanados del estator están dispuestos a 120º entre sí.

donde (Vr) es el valor eficaz (r.m.s.) del voltaje del rotor, y ωc) es la frecuencia portadora. Las bobinas de los devanados del estator están conectadas en configuración estrella. El rotor del sincro tiene una forma similar a una mancuerna, con un devanado concéntrico alrededor de él. Se aplica un voltaje alterno (AC) al rotor a través de anillos de fricción. Las características constructivas del sincro se muestran en la figura siguiente.Considere que se aplica un voltaje al rotor del transmisor como se muestra en la figura anterior. 

Cuando se aplica un voltaje al rotor, induce una corriente de magnetización, que a su vez genera un flujo alterno a lo largo del eje del rotor. Debido a la inducción mutua entre los flujos del rotor y el estator, se induce un voltaje en los devanados del estator. La enlace de flujo en el devanado del estator es proporcional al coseno del ángulo entre los ejes del rotor y el estator. Como resultado, se induce un voltaje en el devanado del estator. Sean V1, V2 y V3 los voltajes inducidos en los devanados del estator S1, S2 y S3 respectivamente. La figura siguiente ilustra la posición del rotor del transmisor sincro. Aquí, el eje del rotor forma un ángulo θr respecto al devanado del estator S2.

Los tres terminales de los devanados del estator son

La variación en el eje terminal del estator con respecto al rotor se muestra en la figura siguiente.

Cuando el ángulo del rotor es cero, se induce la corriente máxima en el devanado del estator S2. La posición cero del rotor sirve como referencia para determinar la posición angular del rotor.

La salida del transmisor se alimenta al devanado del estator del transformador de control, como se muestra en la figura anterior.

Corrientes de la misma magnitud fluyen a través del transmisor y el transformador de control del sistema sincro. Debido a esta corriente circulante, se establece un flujo en el espacio aéreo del transformador de control.

Los ejes de flujo del transformador de control y del transmisor están alineados. El voltaje inducido en el rotor del transformador de control es proporcional al coseno del ángulo entre los rotores del transmisor y del transformador de control. Matemáticamente, el voltaje se expresa como

Donde φ representa el desplazamiento angular entre los ejes de los rotores del transmisor y del controlador. Cuando θ-90, los ejes de los rotores del transmisor y del transformador de control son perpendiculares entre sí. La figura anterior muestra la posición cero de los rotores del transmisor y del receptor.

Supongamos que los rotores del transmisor y del transformador de control giran en la misma dirección. Sea el rotor del transmisor desviado por un ángulo θR, y el ángulo de desviación del rotor del transformador de control sea θC. Entonces, la separación angular total entre los dos rotores es (90º – θR + θC)

El voltaje en los terminales del rotor del transformador sincro se da como

El pequeño desplazamiento angular entre sus posiciones de rotor se da como Sin (θR – θC) = (θR – θC)

Al sustituir el valor del desplazamiento angular en la ecuación (1) obtenemos

El transmisor sincro y el transformador de control se usan juntos para detectar el error. La ecuación de voltaje mostrada anteriormente es igual a la posición del eje de los rotores del transformador de control y del transmisor.

La señal de error se aplica al amplificador diferencial, que proporciona la entrada al motor servo. La rueda dentada del motor servo gira el rotor del transformador de control 

La figura anterior muestra la salida del detector de error sincro, que es una señal modulada. La onda moduladora superior muestra el desalineamiento entre la posición del rotor y la onda portadora.