Файл: Хайдуков, О. П. Электрооборудование судов учебник.pdf

чтобы получить самосинхро­ низацию в пределах одного оборота. Трехфазная обмотка синхро­

низации выполняется распределенной; три отдельные обмотки сме­ щены в пространстве на 120° и соединены в звезду. Существуют также конструкции однофазных сельсинов, у которых однофазная обмотка возбуждения расположена на явновыраженных полюсах статора, а трехфазная обмотка синхронизации — на роторе.

Контактные сельсины имеют скользящие контакты 6 (контакт­ ные кольца и щетки). Наличие на роторе двух контактных колец указывает на расположение на не^1 однофазной обмотки возбуж­ дения, трех контактных колец — трехфазной обмотки синхрони­ зации. Принцип работы сельсина не зависит от места расположения каждой из обмоток, однако сельсины с обмоткой возбуждения на роторе имеют значительные преимущества, как например, отсутст­ вие влияния переходных процессов трущихся контактов на работу системы синхронной передачи, меньший момент трения щеток покольцам, меньшая вероятность потери контакта. По этой причине новые серии контактных сельсинов выпускаются в основном с рас­ положением обмотки возбуждения на роторе.

При подаче в обмотку возбуждения питания из сети переменно­ го тока в магнитопроводе сельсина образуется пульсирующий маг­ нитный поток, индуктирующий в фазах обмотки синхронизации трансформаторные э. д. с., величина которых пропорциональна ко­ синусу угла между осью обмотки и направле­ нием магнитного потока. При положении обмо­ ток сельсина, изображенном на рис. 61, э. д. с., индуктируемые в фазах обмотки синхронизации, выражаются формулами:

ЕА = f$ co s0 ;

Ёв — £<j,cos(e — 120°);

80

соответствующее совпадению осей фазы обмотки синхронизации и

При этом следует учесть, что все э. д. с. в указанных уравнениях имеют одинаковую временную фазу (однофазная система).

Бесконтактные сельсины получили в последние годы самое ши­ рокое распространение. Прежде всего все основные модификации: явнополюсные сельсины конструкции советских ученых Иосифьяна и Свечарника и неявнополюсные сельсины с тороидальным транс­ форматором.

В бесконтактном сельсине контактный подвод тока заменен бесконтактным подводом магнитного потока, контактные кольца и щетки отсутствуют, а это увеличивает надежность действия, умень­ шает потери от трения, увеличивает точность.

Принципиальная конструктивная схема бесконтактного сельсина первой модификации представлена на рис. 62. На статоре закреп­ лены пакет основного магнитопровода 1 и два пакета тороидаль­ ного магнитопровода 2, набранные из листов электротехнической стали, шихтованных по поперечной оси сельсина. Тороидальные магнитопроводы магнитно замыкаются между собой пакетами внешнего магнитопровода 3, шихтованными по продольной оси сельсина и запрессованными в корпус 4. В пазах основного магни­ топровода находится трехфазная обмотка синхронизации 5. Об­ мотка возбуждения 6, выполненная в виде двух катушек, также расположена на статоре параллельно тороидальным магнитопрово-* дам. Ротор 7 сельсина состоит из двух пакетов, разделенных не­ магнитным промежутком 8. Плоскости листов электротехнической

90

i

Рис. 63. Схемы включения сельсинов;

° — индикаторный режим; б — индикаторный режим с дифференциальным сельси­ ном; в — трансформаторный режим; г — трансформаторный режим с дифференци­ альным сельсином

6, основной магнитопровод 1 (по полуокружности’ в плос­ кости, перпендикулярной оси ротора), воздушный зазор б, правая магнитная часть ротора 7 (вдоль оси ротора), воздушный зазор б, правый тороидальный магнитопровод 2 (радиально), внешний маг­ нитопровод 3 (вдоль оси ротора), левый тороидальный магнито­ провод 2 (радиально), воздушный зазор б. Проходя по основному магнитопроводу 1, магнитный поток индуктирует в трехфазной об­ мотке синхронизации трансформаторные э д. с. При повороте ро­ тора вместе с ним поворачивается и магнитный поток. Поэтому ве­ личины э. д. с. в фазах обмотки синхронизации зависят от положе­ ния ротора точно так же, как и в контактном сельсинё.

Бесконтактные сельсины по сравнению с контактными имеют более сложную конструкцию, больший вес и габариты при одном и том же моменте, а также большую стоимость. Однако высокая надежность этих сельсинов вполне окупает их недостатки.

Они применяются в системах электрического вала, когда требуется строго синхронное и синфазное вращение двух двигателей, уда­ ленных друг от друга.

Система синхронной связи состоит, как минимум, из двух сель­ синов, один из которых является датчиком, а второй — приемни­ ком. В зависимости от схемы их включения различают два основ-

91

ных режима работы сельсинов: индикаторный и трансформа­ торный.

В индикаторном режиме обмотки возбуждения однотипных сельсина-датчика СД и сельсина-приемника СП подключают к од­ ной сети переменного тока, а трехфазные обмотки синхронизации соединяют между собой одноименными концами (рис. 63, а). В согласованном положении, когда обмотки возбуждения занимают одинаковые положения по отношению к соответствующим обмот­ кам синхронизации, токи в цепи синхронизации отсутствуют, так как э. д. с. в обмотках СД и СП одинаковы. При рассогласовании датчика и приемника на некоторый угол 0==©i— 02 в цепи син­ хронизации появляются уравнительные токи. В результате взаимо­ действия этих токов с магнитным потоком приемника возникает синхронизирующий момент, под воздействием которого СП прихо­ дит в согласованное положение с СД.

При индикаторном режиме работы сельсинов осуществляется передача углового или линейного перемещения, преобразованного в угловое, на расстояние. Сельсин-приемник, как правило, не имеет на валу момента сопротивления, на ротор посажена только стрел­ ка указателя. Несколько сельсинов-приемников можно соединить между собой параллельно, все они будут повторять перемещения сельсина-датчика на некоторый угол.

К индикаторному режиму относится также схема с включением одного приемника — дифференциального сельсина ДС и двух датчиков — обычных сельсинов (рис. 63, б). Схема позволяет про­ изводить алгебраическое суммирование двух угловых или линейных перемещений, преобразованных в угловые, механически не связан­ ных между собой. Дифференциальный сельсин имеет на неявно­ полюсных статоре и роторе две трехфазные обмотки ОС и ОР. Эти обмотки в схеме получают питание от трехфазных обмоток сельсинов-датчиков СД1 и СД2. Токи, протекающие по обмоткам ОС и ОР, создают магнитные потоки, при взаимодействии кото­ рых ротор дифференциального сельсина удерживается в простран­ стве в строго определенном положении. При повороте роторов сель­ синов-датчиков на углы 01 и 02 на эти же углы поворачиваются магнитные потоки статора и ротора дифференциального сельсина. При этом ротор дифференциального сельсина поворачивается на некоторый угол 0, равный разности или сумме углов 0i и 0 2 в за­ висимости от того, в какую сторону поворачивают роторы сельси­ нов-датчиков.

В трансформаторном режиме к сети переменного тока подклю­ чена только обмотка возбуждения сельсина-датчика, трехфазные обмотки синхронизации соединяются между собой одноименными концами, ротор сельсина-приемника заторможен (рис. 63, в).

Индуктируемые в обмотке синхронизации сельсина-датчика э. д. с. вызывают токи в цепи синхронизации. В сельсине-приемни­ ке эти токи создают пульсирующий магнитный поток, ось которого занимает по отношению к трехфазной обмотке синхронизации та­ кое же положение, как и у датчика. При повороте ротора датчика

92

на такой же угол поворачивается магнитный поток приемника. Этот угол поворота можно зафиксировать по величине э. д. с. Ев, индуктируемой в обмотке возбуждения сельсина-приемника.

За согласованное положение датчика и приемника принимают такое, когда э. д. с. обмотки возбуждения приемника равна нулю. Практически это получается, если обмотка возбуждения приемника заранее повернута относительно обмотки возбуждения датчика на

90°.

В трансформаторном режиме работают сельсины в схеме, где сельсин-датчик и сельсин-приемник связаны через дифференциаль­ ный сельсин ДС, играющий роль второго датчика (рис. 63, г). На зажимах однофазной обмотки возбуждения сельсина-приемника получается э. д. с., зависящая от суммы или разности угловых пе­ ремещений роторов сельсина-датчика и дифференциального сель­ сина.

Сельсины нашли самое широкое применение для автоматизации различных процессов на судне. Они используются в судовых элек­ тро- и радионавигационных приборах, в приборах управления ру­ левым приводом, в схемах судового телеграфа, различного рода указателях, в конструкциях синхроноскопов и т. д.

Сельсины часто применяются в качестве малогабаритных точ­ ных потенциал-регуляторов (регуляторов напряжения). В таком ре­ жиме работают бесконтактные сельсины в схемах управления греб­ ной установкой атомного ледокола «Ленин».

§ 18. Электромагнитная асинхронная муфта скольжения

Электромагнитная асинхронная муфта скольжения представ­ ляет собой электрическую машину, служащую для эластичной свя­ зи между первичным двигателем и исполнительным механизмом. Она состоит из двух частей, одна из которых — ведущая — механи­ чески связана с ведущим валом 1, другая — ведомая —с ведомым валом 8 (рис. 64).

93