1. авиационные электрические измерения

где 
R

- магнитное сопротивление потоку одной статорной обмотки, которое для 
сельсинов с неявно выраженными полюсами на роторе (или с широкой полюсной дугой) 
практически не зависит от величины α. 
Результирующий поток Ф
СП
статора сельсин-приемника, созданный тремя 
катушками, всегда направлен относительно оси первой катушки под углом α, т. е. так же, 
как и поток Ф
РД
ротора СД относительно оси первой катушки статора СД. Другими 
словами, поток Ф
СП
статора сельсин-приемника всегда имеет одинаковое направление с 
исходным потоком сельсинной схемы, т. е. потоком Ф
РД
ротора сельсин-датчика. 
В этом нетрудно убедиться, если определить продольную Ф
СПx
и поперечную Ф
СПy
составляющие результирующего потока Ф
СП
по оси первой катушки статора. 
Учитывая, что результирующий поток Ф
СП
создается тремя катушками, выражения для 
указанных составляющих Ф
СПx
и Ф
СПy
этого потока можно записать как алгебраическую 
сумму соответствующих составляющих потоков от каждой катушки: 
1
2
3
cos 0
cos120
cos 240
x
ÑÏ
Ô
Ô
Ô
Ô



; 
1
2
3
sin 0
sin120
cos 240
y
ÑÏ
Ô
Ô
Ô
Ô



или с учетом выражений (2.5): 




cos
cos 0
cos
120 cos120
cos
240 cos 240
1, 5 cos
x
ÑÏ
Ô
a
a
a
a










; 




cos
sin 0
cos
120 sin120
cos
240 sin 240
1, 5 sin
y
ÑÏ
Ô
a
a
a
a










. 
Из полученных выражений видно, что результирующий поток Ф
СП
статора СП 
действительно направлен под углом α к оси первой катушки и численно равен 
1,5
1,5
ì àêñ
ÑÏ
E
Ô
a
ZR




. 
Таким образом, вектор потока статора сельсин-приемника Ф
СП 
всегда совпадает по 
направлению с осью ротора сельсин-датчика при любом значении угла α. К этому выводу 
можно прийти и другим путем. Действительно, поток Ф
СП
статора СП индуктирует в 
каждой катушке статора СП ЭДС соответственно Е'
1
, 
 
Е'
2
, Е'
3
. 
Если пренебречь падением напряжения от токов I
1
, 
 
I
2
, I
3
на сопротивлениях обмоток 
статоров СД и СП и соединительных проводов, то ЭДС Е'
1
, 
 
Е'
2
, Е'
3
обмоток статора СП 
должны уравновешивать соответствующие ЭДС Е
1
, Е
2
, Е
3
 обмоток статора СД, т. е. будут 
выполняться равенства: 
1
1
2
2
3
3
' ;
' ;
' .
E
E
E
E
E
E



(2.6) 
Но ЭДС Е
1
, Е
2
, Е
3
 индуктируются за счет потока Ф
РД
ротора сельсин-датчика, а ЭДС 
Е'
1
, 
 
Е'
2
, Е'
3
- соответственно за счет результирующего потока Ф
ОП
статора сельсин-
приемника. Из условия равенства этих ЭДС следует, что потоки Ф
РД
и Ф
ОП
должны иметь 
одинаковое направление. 
Итак, при трансформаторном режиме работы сельсинов вектор потока Ф
СП
сельсин-
приемника синхронно следует за осью ротора сельсин-датчика. Эта важная особенность 
работы сельсинов в трансформаторном режиме и позволяет получить на выходе схемы 
сигнал U
вых
, пропорциональный углу рассогласования осей следящей системы. 
Действительно, в обмотке ротора сельсин-приемника индуктируется за счет потока Ф
СП
ЭДС (напряжение), величина которой пропорциональна данному потоку Ф
СП
.

Рис. 2.14. Статическая характеристика сельсинов, работающих в трансформаторном 
режиме 
Причем если за исходное положение сельсинов брать такое положение, при котором оси 
роторов СД и СП совпадают, то при отсутствии рассогласования в следящей системе
(Θ = 0) напряжение на выходе U
вых
будет иметь максимальное значение. Следовательно, 
согласованному положению осей следящей системы в этом случае будет соответствовать 
максимальное значение выходного сигнала U
вых.макс
, что неудобно. Поэтому за 
согласованное положение сельсинов берут такое, при котором оси роторов СД и СП сдви-
нуты на угол, равный 
2

(так же, как и в потенциометрической следящей передаче). Тогда 
при согласованном положении осей следящей системы сигнал на выходе сельсинной 
схемы U
вых
= 0.
С учетом этого обстоятельства выражение для U
вых0
 при холостом ходе сельсинного 
датчика можно записать так: 


0
cos 90
sin
ì àêñ
ì àêñ
âû õ
âû õ
âû õ
U
U
U

  

, (2.7) 
где 
4, 44
ì àêñ
ì àêñ
âû õ
p
ÑÏ
U
fÔ


- максимальное значение ЭДС, наводимой в обмотке ротора СП 
при рассогласовании роторов (Θ = 90º). 
Таким образом, статическая характеристика рассматриваемой сельсинной схемы 
U
вых
= f (Θ) при холостом ходе (нагрузка в цепи обмотки ротора СП отсутствует) имеет вид 
синусоиды (рис. 2.14). 
При малых углах рассогласования эту зависимость можно приближенно считать 
прямолинейной: 
0
ì àêñ
âû õ
âû õ
U
U


, (2,8) 
где угол Θ выражен в радианах. 
Изменение знака угла рассогласования в приводит к изменению фазы выходного 
сигнала U
вых0
на 180°. Чувствительность (коэффициент усиления) сельсинной схемы 
определяется выражением 
0
âû õ
U
k



. 
Для датчиков, применяемых в авиационном оборудовании, величина k составляет 
примерно 1 В/град. 
Необходимо отметить, что полученные выражения (2.7) и (2.8) являются 
приближенными, поскольку при выводе их предполагалось, что поле в воздушном зазоре 
между статором и ротором сельсина распределено по закону синуса, магнитопровод не 
насыщен, параметры катушек обмоток статоров СД и СП одинаковы. В существующих 
конструкциях сельсинов эти условия практически выполняются. 
При нагружении роторной обмотки сельсин-приемника на сопротивление нагрузки 
Z
H
напряжение на выходе датчика U
вых
несколько уменьшается по сравнению с его 
значением при холостом ходе датчика U
вых0
. Кроме того, может нарушаться синусои-
дальный характер зависимости U
вых
= f (Θ) (особенно если нагрузка велика) за счет 

обратного действия (реакции якоря) потока Ф
РП
обмотки ротора СП по отношению потока 
Ф
СП
статора СП. 
В следящей системе сигнал с сельсинного датчика подается на вход усилителя. Если 
при этом входное сопротивление усилителя велико, как, например, в усилителе, 
выполненном на электронных лампах, то режим работы сельсинов близок к холостому 
ходу и учитывать влияние нагрузки Z
H
на величину выходного напряжения U
вых
нет 
необходимости. 

жүктеу/скачать 5.27 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: