SELSYNY I TRANSFORMATORY POŁOŻENIA
KĄTOWEGO
Zagadnienia:
•
przeznaczenie i budowa selsynów,
•
selsynowe łącze wskaźnikowe, transformatorowe i różnicowe,
•
praca transformatora położenia kątowego (tpk) jako przetwornika
sinusowo-kosinusowego i przesuwnika fazy.
PODZIAŁ MASZYN ELEKTRYCZNYCH
Podział maszyn ze względu na zastosowanie:
energetyczne
(prądnice, silniki, przetwornice)
istotna sprawność
specjalne
(prądnice tachometryczne, selsyny,
transformatory położenia kątowego, silniki
skokowe, silniki wykonawcze itp.)
istotna ch-ka przetwarzania sygnału
specjalne
energetyczne
PRZETWORNIKI POŁOŻENIA KĄTOWEGO
Czujnik położenia kątowego
wału jest podstawowym elementem nowoczesnych
układów sterowania. Stosując bezpośrednie sprzężenie lub układ przekładni, ruch
obrotowy wałka czujnika może kontrolować różnego rodzaju przemieszczenia, nie
tylko kątowe.
Najczęściej wykorzystywane czujniki położenia kątowego wału to:
1.
Potencjometr.
2.
Przetwornik obrotowo-impulsowy (Incremental Encoder).
3.
Przetwornik kodowy (Absolute Encoder).
4.
Selsyn.
5.
Transformatory położenia kątowego tpk (Resolver).
6.
Induktosyn.
PRZETWORNIKI POŁOŻENIA KĄTOWEGO
Przetwornik obrotowo-impulsowy (Incremental Encoder).
Przetwornik obrotowo impulsowy (przysrostowy) jest przetwornikiem
optycznym który bezpośrednio przetwarza kąt obrotu wałka na postać cyfrową
(liczbę implsów). Składa się on z wałka na sztywno sprzężonego z tarczą
obrotową. Na tarczy znajdują się pierścienie z naprzemiennie naniesionymi
segmentami które przepuszczają lub nieprzepuszczają światło. Światło pochodzące
od diody LED lub innego źródła przechodząc przez przezroczyste segmenty tarczy
pada na fotoogniwa. Napięcie z fotoogniw jest przekształcane na sygnały logiczne.
Encodery przyrostowe są tańsze ale niestety każdorazowe wyłączenie zasilania
powoduje utratę informacji o kącie położenia wału i system musi być ponownie
zerowany.
Przetwornik kodowy (Absolute Encoder)
Przetworniki te są podobne w budowie do przetworników przyrostowych
jednak w tym przypadku stosuje się tarczę obrotową dla każdego bitu
wyjściowego słowa cyfrowego. Na tarczach naniesiony jest kod Graya dla
uniknięcia niejednoznaczności. W wewnętrznym układzie elektronicznym
wyjściowy sygnał cyfrowy w kodzie Graya zamieniany jest na kod binarny.
PRZETWORNIKI POŁOŻENIA KĄTOWEGO
Potencjometry.
Czujnik taki zawiera okrągły pierścień z rezystywnego materiału. Ruchomy styk jest
ustawiany na materiale rezystywnym odpowiednio do kąta obrotu wałka. Rezystancja
między jednym z końców pierścienia i stykiem jest proporcjonalna do kąta obrotu.
Induktosyn.
Induktosyn jest maszyną prądu zmiennego o sygnale wyjściowym podobnym
do sygnału tpk. Indukosyn ma uzwojenia w postaci drukowanej naniesione
bezpośrednio na izolowane podłoże wykonujące ruch obrotowy lub liniowy(
induktosyn sinusowo-cosinusowy lub liniowy). Działanie induktosyna oparte jest
na indukcyjnym lub pojemnościowym sprzężeniu między uzwojeniami i generacji
sygnałów zmiennych proporcjonalnych do sinusa i cosinusa kąta położenia wału.