Synchro
Definitie: De synchro is een type transducer welke transformaties de hoekig positie van de as in een elektrisch signaal. Het wordt gebruikt als een foutdetector en als een roterende positiesensor. De fout treedt op in het systeem vanwege de verkeerde uitlijning van de as. De zender en de besturingstransformator zijn de twee hoofdonderdelen van de synchro.
Synchros-systeemtypen
Het synchro-systeem bestaat uit twee typen. Zij zijn
- Control Type Synchro.
- Koppeltransmissietype Synchro.
Koppeltransmissietype Synchros
Dit type synchros heeft een klein uitgangskoppel en wordt daarom gebruikt voor het uitvoeren van de zeer lichte belasting als een wijzer. Het regeltype Synchro wordt gebruikt voor het aandrijven van grote ladingen.
Control Type Synchros-systeem
De besturingssynchro's worden gebruikt voor foutdetectie in positionele besturingssystemen. Hun systemen bestaan uit twee eenheden. Zij zijn
- Synchro zender
- Synchro-ontvanger
De synchro werkt altijd met deze twee delen. De gedetailleerde uitleg van synchros-zender en -ontvanger wordt hieronder gegeven.
Synchros-zender - Hun constructie is vergelijkbaar met de drie fasenalternator. De stator van de synchros is gemaakt van staal om de ijzerverliezen te verminderen. De stator is gesleufd voor het onderbrengen van de driefasige wikkelingen. De as van de statorwikkeling wordt 120º uit elkaar gehouden.
De wisselspanning wordt aan de rotor van de zender toegevoerd en wordt uitgedrukt als
Waar Vr - r.ms.waarde van rotorspanning
ωc - draagfrequentie
De spoelen van de statorwikkelingen zijn aangeslotenster. De rotor van de synchros is een halter in vorm, en een concentrische spoel is erop gewikkeld. De wisselspanning wordt op de rotor aangelegd met behulp van sleepringen. De constructieve functie van de synchros wordt getoond in de onderstaande figuur.
Overweeg dat de spanning op de rotor van de zender wordt toegepast, zoals in de bovenstaande afbeelding.
De spanning op de rotor induceert demagnetiserende stroom en een alternerende flux langs zijn as. De spanning wordt geïnduceerd in de statorwikkeling vanwege de wederzijdse inductie tussen de rotor en statorflux. De flux in de statorwikkeling is gelijk aan de cosinus van de hoek tussen de rotor en de stator. De spanning wordt geïnduceerd in de statorwikkeling.
Laat Vs1, Vs2, Vs3 zijn de spanningen gegenereerd in de statorwikkelingen S1, S2en S3 respectievelijk. De onderstaande afbeelding toont de rotorpositie van de synchrozender. De rotoras maakt een hoek θr betreffende de statorwikkelingen S2.
De drie klemmen van de statorwikkelingen zijn
De variatie in de stator-aansluitingsas met betrekking tot de rotor wordt getoond in de onderstaande figuur.
Wanneer de rotorhoek nul wordt, wordt de maximale stroom geproduceerd in de statorwindingen S2. De nulpositie van de rotor wordt gebruikt als een referentie voor het bepalen van de rotorhoekpositie.
De uitgang van de zender wordt gegeven aan de statorwikkeling van de stuurtransformator die wordt getoond in de bovenstaande figuur.
De stroom van dezelfde en magnitude flowvia de zender en stuurtransformator van de synchros. Vanwege de circulatiestroom wordt de flux ingesteld tussen de luchtspleetflux van de regeltransformator.
De fluxas van de controletransformator en dezender is uitgelijnd in dezelfde positie. De spanning die wordt gegenereerd door de rotor van de regeltransformator is gelijk aan de cosinus van de hoek tussen de rotoren van de transmitter en de controller. De spanning wordt gegeven als
Waarbij φ - hoekverplaatsing tussen de rotorassen van zender en controller.
Φ - 90º de as tussen de rotor van de zender en de regeltransformator staat loodrecht op elkaar. De bovenstaande afbeelding toont de nulpositie van de rotor van zender en ontvanger.
Overweeg de positie van de rotor en de zender verandert in dezelfde richting. Een hoek θR afbuigt de rotor van de zender en die van de controletransformator wordt θ gehoudenC. De totale hoekscheiding tussen de rotoren is Φ = (90º - θR + θC)
De rotorklemaanspanning van de Synchro-transformator is weergegeven als
Zonde (θR - θC) = (θR - θC)
Bij vervanging van de waarde van hoekverplaatsing in vergelijking (1) krijgen we
De synchrozender en de besturingtransformator samen gebruikt voor het detecteren van de fout. De hierboven getoonde spanningsvergelijking is gelijk aan de aspositie van de rotoren van de regeltransformator en de transmitter.
Het foutsignaal wordt toegepast op de verschilversterker die input levert aan de servomotor. Het tandwiel van de servomotor roteert de rotor van de regeltransformator
De bovenstaande afbeelding toont de uitvoer van de synchro-foutdetector die een gemoduleerd signaal is. De modulatiegolf hierboven toonde de verkeerde uitlijning tussen de rotorpositie en de draaggolf.
Waar Ks is de foutdetector.
