Электрические двигатели и генераторы

Электротехника
Электрические машины и трансформаторы
Определение фазных и линейных токов приемников
Электрическая машина
Принцип действия асинхронного двигателя
Трансформаторы

Векторная диаграмма трансформатора

Переходные процессы в трансформаторах
Трансформаторные устройства специального назначения
Холостой ход трансформатора
Опыт короткого замыкания
Трехобмоточный трансформатор
Измерительные трансформаторы.
Электрические двигатели и генераторы
Асинхронный генератор
Параметры асинхронной машины 
Регулирование скорости вращения

Однофазные асинхронные двигатели.

Асинхронный преобразователь частоты 
Генераторы переменного тока
Трехфазный синхронный генератор
Несимметричная нагрузка трехфазного генератора
Однофазный синхронный генератор
Синхронный двигатель 
Синхронные машины заводов Советского Союза
Машины постоянного тока – генераторы и двигатели
Генератор с параллельным возбуждением
Электромашинные усилители
Электромашинные преобразователи тока
 

Асинхронные машины для синхронной связи

В зависимости от назначения и режимов работы различают: сельсины, работающие в индикаторном режиме; сельсины, работающие в трансформаторном режиме, и дифференциальные сельсины.

Однофазные сельсины, работающие в индикаторном режиме, образуют систему, состоящую из датчика и приемника или приемников. Рассмотрим случай, когда от одного датчика работает один приемник, обеспечивающий синхронный поворот или синхронное вращение индикатора (стрелки) в каком-либо пункте, удаленном на некоторое расстояние от датчика. Соответствующая схема включения сельсина-датчика (Д) и сельсина-приемника (П) показана на рис. 3-116.

Рис. 3-116. Схема соединения однофазных сельсинов при индикаторном режиме работы.

Здесь: ВД и ВП – обмотки возбуждения; СД и СП – обмотки синхронизации; Л – линия связи. Принцип действия сельсинов при их соединении по рис. 3-116 заключается в следующем.

Обмотка возбуждения В, подключенная к сети однофазного тока, создает пульсирующий по ее оси магнитный поток, сцепляющийся с фазами обмотки С. При этом в фазах наводятся э.д.с., амплитуды которых зависят от угла сдвига осей фаз относительно оси обмотки В, но по фазе (во времени) они совпадают (при максимальном потоке их значения равны амплитудам; при потоке, равном нулю, их значения также равны нулю). Примем за исходное положение ротора, когда ось его фазы 1 совпадает с осью обмотки В, и рассмотрим случай, когда ротор сельсина Д повернут относительно исходного положения на угол , а ротор сельсина П – на угол . Разность углов  и  определяет угол рассогласования , т. е.  -  = . Если   0, то в соответственных фазах роторов наводятся различные по величине э.д.с. и в них возникают токи, которые, взаимодействуя с магнитными полями, создают вращающие моменты. Они направлены в сельсинах таким образом, чтобы привести угол рассогласования  к нулевому значению.

Если ротор датчика поворачивать, то при  = 0,75  2,5° (в зависимости от класса точности сельсинов) ротор приемника также начнет поворачиваться и указанный угол рассогласования будет оставаться неизменным или даже несколько уменьшится из-за уменьшения трения после трогания с места. На практике очень часто от одного датчика работает несколько приемников, установленных в ряде пунктов.

При работе сельсинов в индикаторном режиме синхронный поворот или синхронное вращение передается обычно только на стрелку индикатора, посаженную непосредственно на вал сельсина-приемника. Здесь сельсин-приемник является в то же время исполнительным механизмом, требующим очень небольшого вращающего момента.

Если необходимо осуществить туже передачу, но к механизму, требующему относительно большого вращающего момента, то используется схема, представленная на рис. 3-117. На этой схеме показаны сельсины, не отличающиеся по устройству от ранее рассмотренных. Обмотка возбуждения сельсина-датчика (СД) подключается к источнику однофазного тока; его обмотка синхронизации СД  соединяется с обмоткой синхронизации СП  второго сельсина, который здесь работает в трансформаторном режиме как сельсин-трансформатор (СТ). Его обмотка СП  является первичной обмоткой, а обмотка статора ВП – вторичной (выходной) обмоткой. Она через усилитель (У) соединяется с исполнительным двигателем (ИД), который работает на некоторую нагрузку. В то же время исполнительный двигатель через редуктор связан с валом СТ. Рабочий процесс элементов схемы протекает следующим образом.

При включенной обмотке ВД в фазах обмотки Сд наводятся э.д.с., которые создают токи в обеих обмотках синхронизации СД и СП. Токи в обмотке СП вызовут пульсирующую н.с. При показанном на рис. 3-117 положении роторных обмоток сельсинов относительно их статорных обмоток ось н.с. в сельсине СТ будет сдвинута на 90° по отношению к оси обмотки ВП и, следовательно, в этой обмотке никакой э.д.с. не возникнет.

Рис. 3-117. Схема соединения при трансформаторном режиме работы сельсина СТ.

Если теперь повернуть ротор сельсина СД на некоторый угол θ, то токи в фазах обмоток СД  и СП изменяются и ось н.с. обмотки СП также повернется на угол θ. При этом на зажимах обмотки ВП возникнет напряжение, зависящее от угла θ. Оно непосредственно воздействует на усилитель У, выход которого соединен с исполнительным двигателем ИД. Двигатель ИД приводит в действие нагрузку и одновременно поворачивает ротор СТ в такое положение, при котором ось н.с. его обмотки СП  снова будет сдвинута на 90° относительно оси обмотки ВП. Таким образом, нагрузочный механизм будет повторять повороты или вращение ротора СД. Исполнительный механизм и датчик СД не нуждаются в механической связи и могут быть расположены на большом расстоянии один от другого, причем линия связи Л здесь не требует больших затрат, так как передаваемая ею мощность (в соответствии с мощностью СД и СТ) весьма мала.

Если необходимо осуществить управление из двух пунктов, применяется дифференциальный сельсин. В отличие от ранее рассмотренных сельсинов он имеет на роторе и на статоре трехфазные обмотки и используется обычно в качестве приемника, а в качестве датчиков для него служат два однофазных сельсина (рис. 3-118).

Рис. 3-118. Схема управления дифференциальным сельсином-приемником ДС при помощи двух обычных сельсинов-датчиков Д1 и Д2.

Работа дифференциального сельсина протекает следующим образом.

Предположим, что ротор датчика D1 совершил поворот по часовой стрелке на угол θ1. При этом ось н.с. обмотки С1 и создаваемого ею потока  также повернется на угол θ1, но против часовой стрелки. Поворачивая ротор датчика D2 по часовой стрелке на угол θ2, получим поворот оси н.с. обмотки С2 и создаваемого ею потока  на тот же угол θ2, но также против часовой стрелки. Создается вращающий момент, действующий таким образом, чтобы магнитные потоки  и  совпали по направлению. Следовательно, ротор дифференциального сельсина должен повернуться на угол θ2 - θ1. Если ротор датчика D2 повернут на угол θ2 против часовой стрелки, то ротор дифференциального сельсина поворачивается на угол, равный сумме углов θ1 - θ2.

Электротехника