สิ่งที่เรียกว่า Synchro คืออะไร？

อะไรคือ Synchro?

คำนิยาม

Synchro เป็นประเภทหนึ่งของทรานสดูเซอร์ที่แปลงตำแหน่งมุมของเพลาเป็นสัญญาณไฟฟ้า มันทำงานทั้งเป็นตัวตรวจจับความผิดพลาดและเซ็นเซอร์ตำแหน่งหมุน ความผิดพลาดในระบบมักเกิดจากเพลาไม่ตรงกัน ส่วนประกอบหลักสองส่วนของ synchro คือตัวส่งและตัวแปลงควบคุม

ประเภทของระบบ Synchro

มีสองประเภทของระบบ synchro:

Synchro แบบควบคุม

• Synchro แบบส่งแรงบิด

• Synchro แบบส่งแรงบิด

Synchro ชนิดนี้มีแรงบิดเอาต์พุตค่อนข้างเล็ก ดังนั้นมันเหมาะสมสำหรับการขับเคลื่อนโหลดเบา ๆ เช่น เข็มชี้ ในทางกลับกัน synchro แบบควบคุมถูกออกแบบมาสำหรับขับเคลื่อนโหลดขนาดใหญ่

ระบบ Synchro แบบควบคุม

Synchro แบบควบคุมใช้ในการตรวจจับความผิดพลาดในระบบควบคุมตำแหน่ง ระบบของพวกเขารวมไปด้วยสองส่วน:

• ตัวส่ง Synchro

• ตัวรับ Synchro

Synchro จะทำงานร่วมกับสองส่วนนี้เสมอ ต่อไปนี้จะให้คำอธิบายรายละเอียดเกี่ยวกับตัวส่งและตัวรับ Synchro

ตัวส่ง Synchro

โครงสร้างของมันคล้ายคลึงกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามเฟส สเตเตอร์ของ synchro ทำจากเหล็กเพื่อลดการสูญเสียเหล็ก สเตเตอร์ถูกสล็อตเพื่อรองรับวงจรขดลวดสามเฟส แกนของวงจรสเตเตอร์ถูกตั้งอยู่ห่างกัน 120º

เมื่อ (Vr) เป็นค่า RMS ของแรงดันโรเตอร์ และ ωc) เป็นความถี่พาหะ วงจรสเตเตอร์ถูกเชื่อมต่อในรูปแบบดาว โรเตอร์ของ synchro มีรูปร่างคล้ายดัมเบล พร้อมด้วยขดลวดที่ม้วนรอบ แรงดันไฟฟ้าสลับ (AC) ถูกนำไปใช้กับโรเตอร์ผ่านวงแหวนลื่น คุณสมบัติโครงสร้างของ synchro แสดงในภาพด้านล่างพิจารณาแรงดันที่นำไปใช้กับโรเตอร์ของตัวส่งตามที่แสดงในภาพด้านบน

เมื่อมีแรงดันนำไปใช้กับโรเตอร์ มันจะเหนี่ยวนำกระแสแม่เหล็ก ซึ่งจะสร้างฟลักซ์สลับตามแกนโรเตอร์ ด้วยการเหนี่ยวนำร่วมระหว่างฟลักซ์โรเตอร์และสเตเตอร์ แรงดันจะเหนี่ยวนำในวงจรสเตเตอร์ การเชื่อมโยงฟลักซ์ในวงจรสเตเตอร์เป็นสัดส่วนกับโคไซน์ของมุมระหว่างแกนโรเตอร์และสเตเตอร์ ผลลัพธ์คือแรงดันถูกเหนี่ยวนำในวงจรสเตเตอร์ ให้ V1, V2, และ V3 เป็นแรงดันที่เหนี่ยวนำในวงจรสเตเตอร์ S1, S2, และ S3 ตามลำดับ ภาพด้านล่างแสดงตำแหน่งโรเตอร์ของตัวส่ง synchro ที่นี่ แกนโรเตอร์ทำมุม θr กับวงจรสเตเตอร์ S2

สามเทอร์มินัลของวงจรสเตเตอร์คือ

การเปลี่ยนแปลงแกนเทอร์มินัลสเตเตอร์เกี่ยวกับโรเตอร์แสดงในภาพด้านล่าง

เมื่อมุมโรเตอร์เป็นศูนย์ กระแสสูงสุดจะเหนี่ยวนำในวงจรสเตเตอร์ S2 ตำแหน่งศูนย์ของโรเตอร์เป็นการอ้างอิงสำหรับกำหนดตำแหน่งมุมของโรเตอร์

เอาต์พุตของตัวส่งถูกส่งไปยังวงจรสเตเตอร์ของตัวแปลงควบคุม ตามที่แสดงในภาพด้านบน

กระแสที่มีขนาดเท่ากันไหลผ่านตัวส่งและตัวแปลงควบคุมของระบบ synchro ด้วยกระแสที่ไหลเวียนนี้ ฟลักซ์ถูกสร้างขึ้นภายในช่องอากาศของตัวแปลงควบคุม

แกนฟลักซ์ของตัวแปลงควบคุมและตัวส่งอยู่ในแนวเดียวกัน แรงดันที่เหนี่ยวนำในโรเตอร์ของตัวแปลงควบคุมเป็นสัดส่วนกับโคไซน์ของมุมระหว่างโรเตอร์ของตัวส่งและตัวแปลงควบคุม ทางคณิตศาสตร์ แรงดันสามารถแสดงได้ว่า

เมื่อ φ แทนการกระจัดมุมระหว่างแกนโรเตอร์ของตัวส่งและตัวควบคุม เมื่อ θ-90 แกนโรเตอร์ของตัวส่งและตัวแปลงควบคุมจะตั้งฉากกัน ภาพด้านบนแสดงตำแหน่งศูนย์ของโรเตอร์ของตัวส่งและตัวรับ

สมมติว่าโรเตอร์ของตัวส่งและตัวแปลงควบคุมหมุนในทิศทางเดียวกัน ให้โรเตอร์ของตัวส่งถูกเบี่ยงเบนด้วยมุม θR และมุมเบี่ยงเบนของโรเตอร์ของตัวแปลงควบคุมเป็น θC แล้ว การแยกมุมรวมระหว่างโรเตอร์ทั้งสองคือ (90º – θR + θC)

แรงดันที่เทอร์มินัลโรเตอร์ของ synchro transformer คือ

การกระจัดมุมเล็ก ๆ ระหว่างตำแหน่งโรเตอร์คือ Sin (θR – θC) = (θR – θC)

เมื่อแทนค่าการกระจัดมุมในสมการ (1) เราจะได้

ตัวส่ง synchro และตัวแปลงควบคุมใช้ร่วมกันในการตรวจจับความผิดพลาด สมการแรงดันที่แสดงข้างต้นเท่ากับตำแหน่งเพลาของโรเตอร์ของตัวแปลงควบคุมและตัวส่ง

สัญญาณความผิดพลาดถูกนำไปใช้กับแอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอร์เรนเชียลซึ่งให้สัญญาณนำเข้าให้กับมอเตอร์เซอร์โว สายพานของมอเตอร์เซอร์โวรอบโรเตอร์ของตัวแปลงควบคุม

ภาพด้านบนแสดงเอาต์พุตของตัวตรวจจับความผิดพลาด synchro ซึ่งเป็นสัญญาณที่ถูกโมดูล레이ต์ คลื่นโมดูเลตด้านบนแสดงการไม่ตรงกันระหว่างตำแหน่งโรเตอร์และคลื่นพาหะ