Synchro는 무엇인가요？
싱크로(Synchro)란 무엇인가?
정의
싱크로는 축의 각도 위치를 전기 신호로 변환하는 트랜스듀서의 일종입니다. 오류 검출기와 회전 위치 센서의 기능을 모두 수행합니다. 시스템의 오류는 주로 축의 불일치로 인해 발생합니다. 싱크로의 두 가지 주요 구성 요소는 송신기와 제어 변압기입니다.
싱크로 시스템 유형
두 가지 유형의 싱크로 시스템이 있습니다:
제어 유형 싱크로
토크 전송 유형 싱크로
토크 전송 유형 싱크로
이 종류의 싱크로는 상대적으로 작은 출력 토크를 가지고 있습니다. 따라서 포인터와 같은 매우 가벼운 부하를 구동하는 데 적합합니다. 반면에 제어 유형 싱크로는 더 큰 부하를 구동하도록 설계되었습니다.
제어 유형 싱크로 시스템
제어 싱크로는 위치 제어 시스템에서 오류 검출에 사용됩니다. 이 시스템은 두 개의 장치로 구성됩니다:
싱크로 송신기
싱크로 수신기
싱크로는 항상 이 두 부분과 함께 작동합니다. 다음은 싱크로 송신기와 수신기에 대한 자세한 설명입니다.
싱크로 송신기
그 구조는 3상 교류 발전기와 유사합니다. 싱크로의 스태터는 철로 만들어져 있어 철 손실을 최소화합니다. 스태터에는 3상 와인딩을 수용하기 위한 홈이 있습니다. 스태터 와인딩의 축은 서로 120º씩 떨어져 있습니다.
여기서 (Vr)는 로터 전압의 RMS(평균 제곱근) 값이고, ωc는 캐리어 주파수입니다. 스태터 와인딩의 코일은 별 형식으로 연결됩니다. 싱크로의 로터는 바벨 모양이며, 그 주위에 동심원 코일이 감겨 있습니다. 교류(AC) 전압은 슬립 링을 통해 로터에 적용됩니다. 싱크로의 구조적 특징은 아래 그림에 나타나 있습니다.위 그림에서 보이는 것처럼 송신기의 로터에 전압이 적용되는 것을 고려해보세요.
로터에 전압이 적용되면 자속 전류가 유도되며, 이를 통해 로터 축을 따라 교류 자속이 생성됩니다. 로터와 스태터 사이의 상호 유도 현상으로 인해 스태터 와인딩에 전압이 유도됩니다. 스태터 와인딩의 자속 연관성은 로터와 스태터 축 사이의 각도의 코사인과 비례합니다. 결과적으로 스태터 와인딩에 전압이 유도됩니다. S1, S2, S3 스태터 와인딩에 유도된 전압을 각각 V1, V2, V3라고 하겠습니다. 아래 그림은 싱크로 송신기의 로터 위치를 보여줍니다. 여기서 로터 축은 S2 스태터 와인딩과 θr 각도를 이루고 있습니다.
스태터 와인딩의 세 개 단자는
로터에 대한 스태터 단자 축의 변화는 아래 그림에 표시되어 있습니다.
로터 각도가 0일 때, S2 스태터 와인딩에 최대 전류가 유도됩니다. 로터의 0-위치는 로터의 각도 위치를 결정하는 기준점 역할을 합니다.
송신기의 출력은 위 그림에서 보이는 대로 제어 변압기의 스태터 와인딩에 공급됩니다.
송신기와 싱크로 시스템의 제어 변압기를 통과하는 전류는 동일한 크기입니다. 이러한 순환 전류로 인해 제어 변압기의 에어 갭 내부에 자속이 생성됩니다.
제어 변압기와 송신기의 자속 축은 같은 방향을 가리킵니다. 제어 변압기의 로터에 유도된 전압은 송신기와 제어 변압기의 로터 사이의 각도의 코사인에 비례합니다. 수학적으로, 전압은 다음과 같이 표현됩니다
여기서 φ는 송신기와 제어기의 로터 축 사이의 각도 변위를 나타냅니다. θ-90일 때, 송신기와 제어 변압기의 로터 축은 서로 수직입니다. 위 그림은 송신기와 수신기의 로터의 0-위치를 보여줍니다.
만약 송신기와 제어 변압기의 로터가 같은 방향으로 회전한다면, 송신기의 로터가 θR 각도로 편향되고, 제어 변압기의 로터가 θC 각도로 편향될 때, 두 로터 사이의 전체 각도 분리는 (90º – θR + θC)가 됩니다.
싱크로 변압기의 로터 단자의 전압은 다음과 같습니다
그들의 로터 위치 사이의 작은 각도 변위는 Sin (θR – θC) = (θR – θC)로 주어집니다.
방정식 (1)에 각도 변위 값을 대입하면 다음과 같습니다
싱크로 송신기와 제어 변압기는 오류 검출을 위해 함께 사용됩니다. 위에 표시된 전압 방정식은 제어 변압기와 송신기의 로터 축 위치와 같습니다.
오류 신호는 차동 증폭기에 적용되어 서보 모터에 입력됩니다. 서보 모터의 기어는 제어 변압기의 로터를 회전시킵니다.
위 그림은 싱크로 오류 검출기의 출력을 보여줍니다. 이 출력은 변조 신호입니다. 위에 표시된 변조 파는 로터 위치와 캐리어 파 사이의 불일치를 나타냅니다.
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