O que é Synchro？

O que é um Sincro?

Definição

Um sincro é um tipo de transdutor que converte a posição angular de um eixo em um sinal elétrico. Ele funciona tanto como detector de erro quanto como sensor de posição rotativa. Os erros no sistema geralmente ocorrem devido ao desalinhamento do eixo. Os dois principais componentes de um sincro são o transmissor e o transformador de controle.

Tipos de Sistemas Sincro

Existem dois tipos de sistemas sincro:

Sincro de Controle

• Sincro de Transmissão de Torque

• Sincros de Transmissão de Torque

Este tipo de sincro tem uma saída de torque relativamente pequena. Portanto, é adequado para acionar cargas muito leves, como um ponteiro. Em contraste, o sincro de controle é projetado para acionar cargas maiores.

Sistema de Sincros de Controle

Os sincros de controle são utilizados para detecção de erros em sistemas de controle posicional. Seus sistemas são compostos por duas unidades:

• Transmissor Sincro

• Receptor Sincro

Um sincro sempre opera em conjunto com essas duas partes. O seguinte fornece uma explicação detalhada do transmissor e receptor sincro.

Transmissores Sincro

Sua construção assemelha-se à de um alternador trifásico. O estator do sincro é feito de aço para minimizar as perdas de ferro. O estator é ranhurado para acomodar os enrolamentos trifásicos. Os eixos dos enrolamentos do estator estão posicionados a 120º uns dos outros.

onde (Vr) é o valor eficaz (r.m.s.) da tensão do rotor, e ωc) é a frequência portadora. Os enrolamentos do estator são conectados em configuração estrela. O rotor do sincro tem formato de haltere, com um enrolamento concêntrico ao redor dele. Uma tensão alternada (CA) é aplicada ao rotor através de anéis de contato. As características construtivas do sincro são ilustradas na figura abaixo.Considere que a tensão é aplicada ao rotor do transmissor, conforme mostrado na figura acima. 

Quando uma tensão é aplicada ao rotor, ela induz uma corrente de magnetização, que, por sua vez, gera um fluxo alternado ao longo do eixo do rotor. Devido à indução mútua entre os fluxos do rotor e do estator, uma tensão é induzida nos enrolamentos do estator. A ligação de fluxo no enrolamento do estator é proporcional ao cosseno do ângulo entre os eixos do rotor e do estator. Como resultado, uma tensão é induzida no enrolamento do estator. Sejam V1, V2 e V3 as tensões induzidas nos enrolamentos do estator S1, S2 e S3, respectivamente. A figura abaixo ilustra a posição do rotor do transmissor sincro. Aqui, o eixo do rotor forma um ângulo θr em relação ao enrolamento do estator S2.

Os três terminais dos enrolamentos do estator são

A variação do eixo do terminal do estator em relação ao rotor é mostrada na figura abaixo.

Quando o ângulo do rotor é zero, a corrente máxima é induzida no enrolamento do estator S2. A posição zero do rotor serve como referência para determinar a posição angular do rotor.

A saída do transmissor é alimentada no enrolamento do estator do transformador de controle, conforme ilustrado na figura acima.

Correntes de mesma magnitude fluem pelo transmissor e pelo transformador de controle do sistema sincro. Devido a essa corrente circulante, um fluxo é estabelecido dentro da fenda aérea do transformador de controle.

Os eixos de fluxo do transformador de controle e do transmissor estão alinhados. A tensão induzida no rotor do transformador de controle é proporcional ao cosseno do ângulo entre os rotores do transmissor e do transformador de controle. Matematicamente, a tensão é expressa como

Onde φ representa o deslocamento angular entre os eixos dos rotores do transmissor e do controlador. Quando θ-90, os eixos dos rotores do transmissor e do transformador de controle são perpendiculares um ao outro. A figura acima mostra a posição zero dos rotores do transmissor e do receptor.

Suponha que os rotores do transmissor e do transformador de controle rotacionem na mesma direção. Seja o rotor do transmissor desviado por um ângulo θR, e o ângulo de desvio do rotor do transformador de controle seja θC. Então, a separação angular total entre os dois rotores é (90º – θR + θC)

A tensão nos terminais do rotor do transformador sincro é dada por

O pequeno deslocamento angular entre suas posições de rotor é dado como Sen (θR – θC) = (θR – θC)

Ao substituir o valor do deslocamento angular na equação (1), obtemos

O transmissor sincro e o transformador de controle são usados juntos para detectar o erro. A equação de tensão mostrada acima é igual à posição do eixo dos rotores do transformador de controle e do transmissor.

O sinal de erro é aplicado ao amplificador diferencial, que fornece entrada ao motor servo. A engrenagem do motor servo gira o rotor do transformador de controle

A figura acima mostra a saída do detector de erro sincro, que é um sinal modulado. A onda moduladora acima mostra o desalinhamento entre a posição do rotor e a onda portadora.