Hva er Synchro？

Hva er Synchro?

Definisjon

En synchro er en type transducer som konverterer skjæfts vinkelposisjon til et elektrisk signal. Den fungerer både som en feiloppdager og en rotasjonsposisjonsensor. Feil i systemet oppstår ofte på grunn av skjæfts misaligment. De to hovedkomponentene i en synchro er transmitteren og kontrolltransformator.

Synchromsystemtyper

Det finnes to typer synchromsystemer:

Kontrolltype Synchro

• Kraftoverføringstype Synchro

• Kraftoverføringstype Synchros

Denne typen synchro har en relativt liten utgangskraft. Derfor er den egnet for å drive svært lette laster, som en peker. I motsetning til dette er kontrolltypen synchro designet for å drive større laster.

Kontrolltype Synchros System

Kontrollsynchros brukes for feiloppdaging i posisjonskontrollsystemer. Dette systemet består av to enheter:

• Synchro Transmitter

• Synchro Mottaker

En synchro fungerer alltid sammen med disse to delene. Følgende gir en detaljert forklaring av synchrotransmitteren og mottakeren.

Synchro Transmitter

Dens konstruksjon likner på den av en tre-fase alternator. Statoren i synchroen er laget av stål for å minimere jerntap. Statoren er inndelt for å akkommodere de tre-fase vindinger. Aksene til statorvindings er satt 120º fra hverandre.

der (Vr) er kvadratrot-gjennomsnittsverdien (r.m.s.) av rotorspennings, og ωc) er bærefrekvensen. Vindingskjeder i statorvindings er koblet i en stjernekonfigurasjon. Rotoren i synchroen har en form som en klokke, med en sentrisk spole vindet rundt den. En alternerende strøm (AC) spenning blir anvendt på rotoren gjennom slip rings. Konstruksjonsegenskapene til synchroen er vist i figuren nedenfor.Ta i betraktning at spenningen er anvendt på rotoren av transmitteren som vist i figuren over. 

Når en spenning anvendes på rotoren, induceres det en magnetiseringsstrøm, som igjen genererer en alternerende fluks langs rotorens aksel. På grunn av gensidig induksjon mellom rotor- og statorfluks, induceres en spenning i statorvindings. Flukskoplingen i statorvindingen er proporsjonal med cosinus av vinkelen mellom akslene til rotoren og stator. Dermed induceres en spenning i statorvindingen.La V1, V2, og V3 være spenninger indusert i statorvindings S1, S2, og S3 henholdsvis. Figuren nedenfor viser rotors posisjon i synchrotransmitteren. Her danner rotorens aksel en vinkel θr med hensyn til statorvinding S2.

De tre terminalene til statorvindings er

Variasjonen i statorterminalaksen i forhold til rotoren er vist i figuren nedenfor.

Når rotorens vinkel er null, induseres maksimal strøm i statorvinding S2. Null-posisjonen til rotoren fungerer som referanse for å bestemme rotorens vinkelposisjon.

Transmitterens utdata sendes til statorvindingen av kontrolltransformator, som vist i figuren over.

Strømmer av samme størrelse flyter gjennom transmitteren og kontrolltransformator i synchromsystemet. På grunn av denne omløpende strømmen, etableres en fluks innen luftgappen i kontrolltransformator.

Fluksaksene til kontrolltransformator og transmitter er i samme retning. Spenningen indusert i rotoren av kontrolltransformator er proporsjonal med cosinus av vinkelen mellom rotor av transmitter og kontrolltransformator. Matematisk uttrykkes spenningen som

Der φ representerer vinkelavviket mellom rotoraksene til transmitteren og kontrolleren. Når θ-90, er aksene til rotor av transmitter og kontrolltransformator perpendikulære til hverandre. Figuren over viser null-posisjonen til rotor av transmitter og mottaker.

La oss anta at rotor av transmitter og kontrolltransformator roterer i samme retning. La rotor av transmitter bli deflert med en vinkel θR, og defleksjonsvinkelen til kontrolltransformatorens rotor være θC. Da er total vinkelavstand mellom de to rotor (90º – θR + θC)

Spenningen ved rotorterminaler av synchrotransformator er gitt som

Det lille vinkelavviket mellom deres rotorposisjon er gitt som Sin (θR – θC) = (θR – θC)

Ved å sette verdien av vinkelavvik i ligning (1) får vi

Synchrotransmitteren og kontrolltransformator brukes sammen for å oppdage feil. Spenningsligningen vist ovenfor er lik skjæfts posisjon av rotor av kontrolltransformator og transmitter.

Feilsignal anbringes til differensialforsterker som gir input til servomotor. Tannhjulet av servomotoren roterer rotoren av kontrolltransformator 

Figuren over viser utdata fra synchrofeiloppdager, som er et modulert signal. Moduleringsbølgen over viser misaligment mellom rotorposisjon og bærebølge.