Kaj je Synchro？

Kaj je sinhron?

Definicija

Sinhron je vrsta preoblikovalnika, ki pretvarja kotno lego vratila v električni signal. Deluje kot napaka detektor in rotacijski senzor položaja. Napake v sistemu pogosto nastanejo zaradi zamenjave vratil. Dva glavna komponenta sinhrona sta pošiljalnik in kontrolni transformator.

Vrste sinhronskih sistemov

Obstajata dve vrsti sinhronskih sistemov:

Kontrolni sinhron

• Sinhron za prenos vrtilne sile

• Sinhroni za prenos vrtilne sile

Ta vrsta sinhrona ima relativno majhen izhodni moment vrtilne sile. Zaradi tega je primeren za pogon zelo lahkih obremenitev, kot je kazalec. V nasprotju s tem je kontrolni sinhron zasnovan za pogon večjih obremenitev.

Sistem kontrolnih sinhronov

Kontrolni sinhroni se uporabljajo za zaznavanje napak v sistemih pozicijske kontrole. Njihovi sistemi so sestavljeni iz dveh enot:

• Sinhronski pošiljalnik

• Sinhronski sprejemnik

Sinhron vedno deluje v kombinaciji z tema dvema deloma. Nadalje je podana podrobnejša razlaga sinhronskih pošiljalnikov in sprejemnikov.

Sinhronski pošiljalniki

Njegova konstrukcija je podobna konstrukciji trifaznega alternatorja. Stator sinhrona je izdelan iz jekla, da se zmanjšajo jeklene izgube. Stator ima žlebe za sprejetje trifaznih navijalk. Osi statorskih navijalk so postavljene tako, da so razmaknjene za 120º drug od drugega.

kjer je (Vr) kvadratna srednja vrednost (rms) rotorjeve napetosti, in (ωc) nosilna frekvenca. Navijalnice statorskih navijalk so povezane v zvezdasto polje. Rotor sinhrona ima obliko grmuče, okoli katere je ovita koncentrična navijalka. Alternirajoča tokovna (AC) napetost se nanese na rotor skozi klizne kolobarje. Konstrukcijske značilnosti sinhrona so prikazane na spodnji sliki.Razmislite o tem, da je napetost nanesena na rotor pošiljalnika, kot je prikazano na zgornji sliki. 

Ko je napetost nanesena na rotor, to povzroči magnetizacijski tok, ki generira alternirajoči tok dušikov po osi rotora. Zaradi vzajemne indukcije med rotorjem in statorjem se v statorskih navijalkah inducirajo napetosti. Povezanost toka v statorski navijalni je sorazmerna s kosinusom kota med osmi rotora in statorja. Tako se v statorski navijalki inducira napetost. Naj bodo V1, V2 in V3 napetosti, ki so inducirane v statorskih navijalkah S1, S2 in S3. Spodnja slika prikazuje lego rotora sinhronskih pošiljalnikov. Tukaj os rotora tvori kot θr glede na statorsko navijalko S2.

Trije terminali statorskih navijalk so

Variacija osi statorskih terminalov glede na rotor je prikazana na spodnji sliki.

Ko je kot rotora enak nič, je največji tok induciran v statorski navijalki S2. Ničelna lega rotora služi kot referenca za določevanje kotnega položaja rotora.

Izhod pošiljalnika se prenaša na statorsko navijalko kontrolnega transformatorja, kot je prikazano na zgornji sliki.

Tokovi enake velikosti tečejo skozi pošiljalnik in kontrolni transformator sinhronskega sistema. Zaradi tega cirkulirajočega toka se ustanovi tok dušikov v zračnem preprostu kontrolnega transformatorja.

Osi tokov dušikov kontrolnega transformatorja in pošiljalnika so poravnani. Napetost, ki se inducira v rotorju kontrolnega transformatorja, je sorazmerna s kosinusom kota med rotorji pošiljalnika in kontrolnega transformatorja. Matematično se napetost izraža kot

Kjer φ predstavlja kotni premik med osmi rotorjev pošiljalnika in regulaterja. Ko je θ-90, so osi rotorjev pošiljalnika in kontrolnega transformatorja pravokotne druga na drugo. Zgornja slika prikazuje ničelno lego rotorjev pošiljalnika in sprejemnika.

Predpostavimo, da se rotorji pošiljalnika in kontrolnega transformatorja vrtijo v isti smeri. Naj bo rotor pošiljalnika odmaknjen za kot θR, in odmaknuti kot rotorja kontrolnega transformatorja θC. Potem je skupni kotni razmik med dvema rotorjema (90º – θR + θC)

Napetost na terminalih rotora sinhronskih transformatorjev je dana kot

Majhen kotni premik med njunimi legami rotorjev je dan kot Sin (θR – θC) = (θR – θC)

Z nadomestitvijo vrednosti kotnega premika v enačbi (1) dobimo

Sinhronski pošiljalnik in kontrolni transformator skupaj uporabljata za zaznavanje napak. Enačba napetosti, prikazana zgoraj, je enaka legi vratil regulatorja in pošiljalnika.

Signal napake se uporablja za diferencialni posiljatelj, ki zagotavlja vhod servomotorju. Zoba servomotorja vrte rotor kontrolnega transformatorja 

Zgornja slika prikazuje izhod sinhronskega zaznavnika napak, ki je moduliran signal. Modulacijska valovanja na zgornji sliki prikazujejo nepravilnost med lego rotora in nosilnim valovanjem.