Що таке Synchro？

Що таке синхро?

Визначення

Синхро — це тип трансдуктора, який перетворює кутове положення вала на електричний сигнал. Він функціонує як детектор помилок і датчик поворотного положення. Помилки в системі часто виникають через невирівненість вала. Два основні компоненти синхро — це передавач і керуючий трансформатор.

Типи систем синхро

Існує два типи систем синхро:

Контрольний тип синхро

• Тип синхро з передачею моменту

• Тип синхро з передачею моменту

Цей тип синхро має відносно невеликий вихідний момент. Тому він підходить для приводження дуже легких навантажень, таких як показник. Насупне, контрольний тип синхро призначений для приводження більших навантажень.

Система контрольних синхро

Контрольні синхро використовуються для виявлення помилок у системах позиційного керування. Їх системи складаються з двох блоків:

• Передавач синхро

• Приймач синхро

Синхро завжди працює разом з цими двома частинами. Нижче надано детальне пояснення передавача та приймача синхро.

Передавач синхро

Його конструкція схожа на конструкцію трьохфазного генератора. Статор синхро виготовлений з сталі, щоб мінімізувати втрати заліза. Статор має пази для розташування трьохфазних обмоток. Оси статорних обмоток розташовані на відстані 120º одна від одної.

де (Vr) — це кореневе середньоквадратичне (rms) значення напруги ротора, а ωc — це частота несучої. Обмотки статора підключені в зірковій конфігурації. Ротор синхро має форму гантели, з концентричною обмоткою, намотаною навколо нього. Перемінна напруга (AC) застосовується до ротора через колічки. Конструктивні особливості синхро зображено на нижньому малюнку.Розглянемо, що напруга застосовується до ротора передавача, як показано на верхньому малюнку.

Коли напруга застосовується до ротора, він індукує магнітизуючий струм, який, у свою чергу, генерує перемінний потік вздовж осі ротора. Через взаємну індукцію між потоками ротора і статора, в статорних обмотках індукується напруга. Зв'язок потоку в статорній обмотці пропорційний косинусу кута між осями ротора і статора. В результаті, в статорній обмотці індукується напруга. Нехай V1, V2 і V3 — це напруги, індуковані в статорних обмотках S1, S2 і S3 відповідно. Нижче зображено положення ротора передавача синхро. Тут, вісь ротора утворює кут θr відносно статорної обмотки S2.

Три термінали статорних обмоток є

Зміна осі терміналів статора відносно ротора показана на нижньому малюнку.

Коли кут ротора дорівнює нулю, максимальний струм індукується в статорній обмотці S2. Нульова позиція ротора служить відліковою точкою для визначення кутового положення ротора.

Вихід передавача подається на статорну обмотку керуючого трансформатора, як показано на верхньому малюнку.

Струми однакової величини проходять через передавач і керуючий трансформатор системи синхро. Через цей циркуляційний струм усередині повітряного зазору керуючого трансформатора створюється потік.

Оси потоку керуючого трансформатора і передавача знаходяться в одному спрямуванні. Напруга, індукована в роторі керуючого трансформатора, пропорційна косинусу кута між роторами передавача і керуючого трансформатора. Математично, напруга виражається як

Де φ — це кутове зміщення між осями роторів передавача і контролера. Коли θ-90, осі роторів передавача і керуючого трансформатора перпендикулярні одна до одної. Верхній малюнок показує нульову позицію роторів передавача і приймача.

Припустимо, що ротори передавача і керуючого трансформатора обертаються в одному напрямку. Нехай ротор передавача зміщується на кут θR, а кут зміщення ротора керуючого трансформатора становить θC. Тоді загальне кутове розділення між двома роторами становить (90º – θR + θC)

Напруга на терміналах ротора синхронного трансформатора виражається як

Малий кутовий зсув між їхнім положенням ротора виражається як Sin (θR – θC) = (θR – θC)

Підставивши значення кутового зсуву в рівняння (1), ми отримаємо

Передавач синхро і керуючий трансформатор разом використовуються для виявлення помилок. Наведене вище рівняння напруги дорівнює положенню валу роторів керуючого трансформатора і передавача.

Сигнал помилки подається на диференціальний підсилювач, який дає входящий сигнал серводвигуну. Шестерня серводвигуна обертає ротор керуючого трансформатора

На верхньому малюнку показано вихід детектора помилок синхро, який є модульованим сигналом. Модулююча хвиля вище показує невирівненість між положенням ротора і несучою хвилею.