Сельсины (перейти в раздел)

Электрические машины синхронной связи служат для синхронного и синфазного поворота или вращения двух или нескольких осей, механически не связанных между собой.
Cинхронная передача угла осуществляется с помощью двух одинаковых электрически соединенных между собой индукционных машин, называемых сельсинами (от слов self и synchroniring – самосинхронизирующийся).
Одна из этих машин механически соединяется с ведущей осью и называется датчиком, а другая – с ведомой осью  и называется приемником.

Сельсины имеют две обмотки: первичную (или обмотку возбуждения) и вторичную (или обмотку синхронизации).
В зависимости от числа фаз обмотки возбуждения различают однофазные и трехфазные сельсины; обмотка синхронизации в обоих типах сельсинов обычно выполняется по типу трехфазной.
В системах автоматики преимущественно применяются однофазные сельсины.

Индикаторный режим применяют в том случае, когда к ведомой оси (приемника) приложен весьма малый момент сопротивления - ось нагружена легкой стрелкой или шкалой. При работе системы поворот ротора сельсина-датчика на некоторый угол Uд приводит к появлению в обмотках синхронизации обоих сельсинов электрического тока и к возникновению в сельсине-приёмнике синхронизирующего момента, под действием которого его ротор стремится повернуться на такой же угол Un. Синхронизирующий момент создается при наличии между роторами обоих сельсинов некоторого пространственного угла U = Uд – Un, называемого углом рассогласования.
В идеальном случае синхронизирующий момент стремится повернуть ротор приёмника в точно такое же (синхронное) положение, какое занимает ротор датчика, т.е. точно отработать заданный угол Uд. Но практически из-за наличия трения и механической нагрузки на валу приёмника между осями датчика и приёмника всегда имеет место некоторый угол рассогласования, характеризующий степень точности синхронной передачи угла.

Трансформаторный режим применяют тогда, когда к ведомой оси приложен значительный момент сопротивления, т.е. когда приходится поворачивать какой-либо механизм. В этом случае сельсин-приёмник отрабатывает заданный угол не самостоятельно, а с помощью электрически и механически связанного с ним исполнительного двигателя. При работе системы синхронной передачи угла рассогласование положений роторов датчика и приёмника приводит к появлению на зажимах обмотки возбуждения приёмника выходного напряжения, которое подается на обмотку управления исполнительного двигателя. В результате двигатель поворачивает ведомую ось; в идеальном случае он поворачивает её до ликвидации рассогласования. Сельсины могут работать в режиме поворота и в режиме вращения. В первом случае угол рассогласования между осями датчика и приёмника после обработки заданного угла поворота характеризует статистическую ошибку системы синхронной связи. Во втором случае ротор приёмника вращается с той же скоростью, что и ротор датчика, а возникающий между ними в процессе вращения угол рассогласования характеризует динамическую точность системы.

Дифференциальный сельсин используется в тех случаях, когда требуется поворачивать ведомую ось на угол, равный сумме или разности углов поворота двух ведущих осей. В этом случае с ведущими осями механически связаны два сельсина - датчика, а с ведомой осью – дифференциальный сельсин. Сельсины-датчики выполнены обычным образом, т.е. имеют однофазную обмотку возбуждения и трехфазную обмотку синхронизации. Конструкция же дифференциального сельсина подобна трехфазному асинхронному двигателю: он имеет на статоре и роторе по три распределенных обмотки, оси которых сдвинуты между собой на 120?; обмотка статора присоединена к обмотке синхронизации одного сельсина, а обмотка ротора – к обмотке синхронизации другого сельсина.
В системе синхронной передачи, состоящей из двух сельсинов и электрического дифференциала, включенного между ними, всегда два элемента выполняют роль датчика (их оси поворачиваются принудительно), а третий – роль приемника (его ось поворачивается сама на угол, равный по величине алгебраической сумме углов поворота датчиков).
В этой системе могут иметь место следующие режимы работы:

а) оба сельсина работают в качестве датчиков, а электрический дифференциал – в качестве приёмника;
б) один из сельсинов и электрический дифференциал работают в качестве датчиков, а второй сельсин – в качестве приёмника.

В первом случае электрический дифференциал называют дифференциальным приёмником, а во втором – дифференциальным датчиком.