Šta je Synchro？

Šta je Sinhron?

Definicija

Sinhron je tip transducera koji pretvara ugao položaja vrtača u električni signal. Funkcionira kao i detektor grešaka i senzor rotacionog položaja. Greške u sistemu često nastaju zbog neslaganja vrtača. Dve glavne komponente sinhrona su prenosilac i kontrolni transformator.

Tipovi sinhron sistema

Postoje dva tipa sinhron sistema:

Kontrolni tip sinhrona

• Tip sinhrona za prenos momenta

• Tip sinhrona za prenos momenta

Ovaj tip sinhrona ima relativno mali izlazni moment. Zbog toga je pogodan za pokretanje vrlo lekih opterećenja, poput pokazivača. U suprotnom, kontrolni tip sinhrona je dizajniran za pokretanje većih opterećenja.

Sistem kontrolnih sinhrona

Kontrolni sinhroni se koriste za otkrivanje grešaka u sistemima pozicionog upravljanja. Njihovi sistemi sastoje se od dve jedinice:

• Prenosilac sinhrona

• Primatelj sinhrona

Sinhron uvek radi u kombinaciji sa ovim dvema delovima. Sledeće nudi detaljno objašnjenje prenosilaca i primatelja sinhrona.

Prenosilac sinhrona

Njegova konstrukcija podseća na konstrukciju trofaznog alternatora. Stator sinhrona je napravljen od čelika kako bi se smanjile gubitke željeza. Stator je prorezan da bi smestio trofazne obvojke. Osi statorskih obvojki su postavljene tako da su međusobno razmaknute za 120º.

gde je (Vr) kvadratna sredina (rms) rotorne napona, a ωc) je frekvencija nosača. Bobine statorskih obvojki su spojene u zvezdasti konfiguraciji. Rotor sinhrona ima oblik grmečka, sa koncentričnom bobinom koja je namotana oko njega. Alternativni strujni (AC) napon se primenjuje na rotor kroz klizne prstenove. Konstrukcijske karakteristike sinhrona prikazane su na sledećoj slici.Razmotrimo da je napon primenjen na rotor prenosilca, kao što je prikazano na gornjoj slici. 

Kada se napon primeni na rotor, indukuje se magnetni tok, koji na svoju stranu generiše alternativni fluks duž ose rotora. Zbog međusobne indukcije između rotorskog i statorskog fluksa, indukuje se napon u statorskim obvojkama. Veza fluksa u statorskoj obvojci je proporcionalna kosinusu ugla između osi rotora i statora. Kao rezultat, indukuje se napon u statorskoj obvojci. Neka su V1, V2 i V3 naponi indukovani u statorskim obvojkama S1, S2 i S3 redom. Slika ispod ilustruje položaj rotora prenosilca sinhrona. Ovdje, osa rotora formira ugao θr u odnosu na statorsku obvojku S2.

Tri terminala statorskih obvojki su

Promena ose terminala statora u odnosu na rotor prikazana je na sledećoj slici.

Kada je ugao rotora nula, maksimalan tok se indukuje u statorskoj obvojci S2. Položaj rotora nula služi kao referentna tačka za određivanje ugla položaja rotora.

Izlaz prenosilca se prenosi na statorsku obvojku kontrolnog transformatora, kao što je prikazano na gornjoj slici.

Tokovi iste veličine teku kroz prenosilac i kontrolni transformator sinhronsog sistema. Zbog ovog cirkulirajućeg toka, unutar vazdušnog rastojanja kontrolnog transformatora uspostavlja se fluks.

Ose fluksa kontrolnog transformatora i prenosilca su u istoj poravnanosti. Napon indukovani u rotoru kontrolnog transformatora je proporcionalan kosinusu ugla između rotora prenosilca i kontrolnog transformatora. Matematički, napon se izražava kao

Gde φ predstavlja ugao pomaknutosti između osi rotora prenosilca i kontrolera. Kada je θ-90, ose rotora prenosilca i kontrolnog transformatora su okomite jedna na drugu. Gornja slika prikazuje nultu poziciju rotora prenosilca i primatelja.

Pretpostavimo da se rotori prenosilca i kontrolnog transformatora vrate u istom smeru. Neka je rotor prenosilca pomeren za ugao θR, a ugao pomeranja rotora kontrolnog transformatora neka je θC. Tada, ukupna uglasta razdaljina između dva rotora je (90º – θR + θC)

Napon na terminalima rotora sinhronskog transformatora dat je kao

Mali ugao pomaknutosti između njihovog položaja rotora dat je kao Sin (θR – θC) = (θR – θC)

Zamenom vrednosti ugla pomaknutosti u jednačini (1) dobijamo

Prenosilac sinhrona i kontrolni transformator zajedno se koriste za otkrivanje grešaka. Jednačina napona prikazana iznad je jednaka položaju vrtača kontrolnog transformatora i prenosilca.

Signal greške se primenjuje na diferencijalni pojačavač koji daje ulaz servomotoru. Zupčanik servomotora vrati rotor kontrolnog transformatora 

Gornja slika prikazuje izlaz sinhronog detektora grešaka, koji je modulirani signal. Modulacioni talas prikazan iznad pokazuje neslaganje između položaja rotora i nosača talasa.