Mis on Synchro?

Mis on Synchro?

Määratlus

Synchro on transduktor, mis teisendab telje nurkse asendi elektriliseks signaaliks. See toimib nii vea tuvastajana kui ka pöördliikumise positsiooniseadmega. Süsteemides esinevad tõenäoliselt vead, mis tulenevad telje eksitusest. Kahe peamise synchro komponendi on edastaja ja juhttransformator.

Synchro süsteemide tüübid

On kaks tüüpi synchro süsteeme:

Juhtimistüübi Synchro

• Jõukirjutustüübi Synchro

• Jõukirjutustüübi Synchro

Sellisel synchrol on suhteliselt väike väljundjõud. Seetõttu on see sobiv väga kehvate laadide, nagu näiteks viituri, juhtimiseks. Vastupidiselt juhtimistüübilisele synchrole, millel on suuremate laadide juhtimiseks disainitud.

Juhtimistüübi Synchro süsteem

Juhtimistüübi synchrode kasutatakse veade tuvastamiseks asukohajuhtimissüsteemides. Nende süsteemid koosnevad kahest ühikust:

• Synchro edastaja

• Synchro vastuvõtja

Synchro töötab alati nende kahe osaga. Järgmisel on antud detailne selgitus synchro edastaja ja vastuvõtja kohta.

Synchro edastaja

Selle ehitus on sarnane kolme-faasi alternaatorkoogiga. Synchro stator on valmistatud terasest, et minimeerida raudkaotusi. Stator on rebanud, et mahutada kolme-faasilisi juppinge. Statorijuppingute teljed on omavahel 120º erinevad.

kus (Vr) on rotorispänna ruutkeskmist (r.m.s.) väärtus, ja ωc) on taara sagedus. Statorijuppinguid on ühendatud tähistuses. Synchro rotoril on kumblikujuline kuju, mille ümber on kõverdatud koncentrikoil. Alternatiivne vool (AC) späin on rakendatud rotorile lülitusringide kaudu. Synchro ehituse omadused on näidatud järgmisel joonisel.Vaata, kuidas späin on rakendatud edastaja rotorile, nagu ülaloleval joonisel näidatud. 

Kui späin on rakendatud rotorile, siis see induktib magnetiseerivat voolu, mis omakorda genereerib võnkleva fluxi rotoritele. Rotori ja statori fluxide vahelise mutuaalse indutsiooni tõttu indukteeritakse späin statorijuppingutes. Statorijuppingu fluxiliitlus on proportsionaalne rotori ja statori telgede vahelise nurga kosinusega. Tulemuseks indukteeritakse späin statorijuppingus. Olgu V1, V2 ja V3 vastavalt indukteeritud spänid statorijuppingutes S1, S2 ja S3. Järgmine joonis näitab synchro edastaja rotoripositsiooni. Siin moodustab rotoritelge nurka θr statorijuppingu S2 suhtes.

Statorijuppingute kolm terminaali on

Statoriterminaali telje muutus rotorisuhetena on näidatud järgmisel joonisel.

Kui rotorinurk on null, siis maksimaalne vool indukteeritakse statorijuppingus S2. Rotori null-asukoht on viidepunkt, mis aitab määrata rotorite nurkse asendi.

Edastaja väljund on kannelevatud juhttransformaatori statorijuppingusse, nagu ülaloleval joonisel näidatud.

Sama suurusega voolid liiguvad synchro süsteemi edastaja ja juhttransformaatori kaudu. Selle ringlevoolu tõttu luuakse flux juhttransformaatori õhuselgus.

Juhttransformaatori ja edastaja fluxiteleed on sama orientatsioonis. Juhttransformaatori rotorisse indukteeritav späin on proportsionaalne edastaja ja juhttransformaatori rotorite vahelise nurga kosinusega. Matemaatiliselt väljendatakse spännu kui

Kus φ esindab edastaja ja juhttransformaatori rotorite telgede vahelist nurkset nihke. Kui θ-90, siis edastaja ja juhttransformaatori rotorite teljed on omavahel risti. Ülaloleval joonisel on näidatud edastaja ja vastuvõtja rotorite null-asukoht.

Eeldame, et edastaja ja juhttransformaatori rotorid keerlevad sama suunas. Olgu edastaja rotor pooreerunud nurgaga θR, ja juhttransformaatori rotor pooreerunud nurgaga θC. Siis, kahete rotorite vaheline kokkuhoiu nurk on (90º – θR + θC)

Synchro transformaatori rotoriterminaalis olev späin on antud kui

Nende rotorite asendite vaheline väike nurk on antud kui Sin (θR – θC) = (θR – θC)

Asendades nurkse nihke väärtuse võrrandisse (1), saame

Synchro edastaja ja juhttransformaator kasutatakse koos veade tuvastamiseks. Ülal näidatud späänivõrrand vastab juhttransformaatori ja edastaja rotorite telje asukohale.

Veesignaal on rakendatud diferentsiaalamplifikatoorile, mis annab sisendi servomootorile. Servomootori tahvel keerutab juhttransformaatori rotorit 

Ülaloleval joonisel on näidatud synchro veatuvastaja väljund, mis on moduleeritud signaal. Moduleeriva lainega on näidatud rotorite asukoha ja taaralainega mittekooskõla.