L R+RQ R,+AR2/(RỈ +R 2+ R)
Y _K R L RỈ +R2 +R
2.3.3 Cảm biến vị trí sử dụng selsyn (Synchro Systems)
Selsyn là bộ phận chuyển đổi chuyển động quay thành(dịch chuyển góc)
thành một điện áp AC, hay ngược lại chuyển đổi điện áp AC thành chuyển động quay. Có ba loại selsyn khác nhau được sử dụng trong chuyển đổi dịch
chuyển góc là: bộ điều khiển phát, bộ điều khiển biến áp và bộ điều khiển vi
sai.
Chương 2: cảm biến đo lực và cảm biến đo dịch chuyến
eouT
Hình2.7 : Selsyn hai thiết bị(bộ điều khiển phát và bộ điều khiển biến áp) đo lường sự khác pha giữa hai lỏi quay
Sự đo lường dịch chuyển dựa vào sự sai lệch tín hiệu đồng bộ của hai lỏi.
Ta có thể thêm vào một bộ điều khiển vi sai tạo một selsyn ba thiết bị như hình 2.7 để hiệu chỉnh quan hệ góc của hai lỏi trong khi hoạt động.
Xét selsyn hai thiết bị, được biểu diễn ở hình 2.8 . Bộ điều khiển phát là
cuộn cx và bộ biến áp điều khiển là cuộn CT. cả hai bộ phát và biến áp có một lỏi Rotor hình chử H với một cuộn dây đơn nôi đến cuộn Rotor xuyên qua
vòng trượt trên lỏi, stator của mỗi bộ có ba cuộn dây đấu hình sao.
Một điện áp AC cung cấp cho cuộn Rotor của bộ điều khiển phát, tạo ra
Eou, = (Em cosớ)sin G* • (2.19)
EUUT = [Em cos(<9 + ỡd )]sin cot (2.20)
Chương 2: cảm biến đo lực và cảm biến đo dịch chuyến
Vị trí Rotor của bộ phát
[En)cos0] Điểm làm
Tầm
Góc dịch chuyển 0 Hình 2.8 : Biên độ của E0Uị biến đổi theo góc dịch chuyển giữa hai lỏi
Hình 2.8 biểu diễn quan hệ biên độ của điện áp ngõ ra eout với góc dịch
chuyển 0 :
Với Em : Biên độ cực đại . 0 : Góc dịch chuyển .
co : Tần sô" góc của điện áp AC cung câ"p cho Rotor bộ
phát.
Dâu và biên độ của Emcos0 được xác định bởi sự dịch chuyển của
góc 0
và hướng dịch chuyển.
Một bộ điều khiển vi sai có thể thêm vào hệ thông trên (hình 2.8), để điều chỉnh điểm hoạt động(điểm không :Emcos0 =0) (hình 2.8). Bộ điều khiển
vi sai có Rotor ba cực với ba cuộn dây đâu hình sao. Bộ điều khiển vi sai được
nôi giữa bộ điều khiển phát và bộ điều khiển biến áp, điện áp ngỏ ra bây giờ
Với 0d là góc quan hệ dịch chuyển của rotor khác(vi sai). Khi 0d=o, hệ thông selsyn ba thiết bị không khác với hệ thông selsyn hai thiết bị trên.
Chương 2: cảm biến đo lực và cảm biến đo dịch chuyến
0d*o, thì bộ điều khiển vi sai điều khiển điểm hoạt động của hệ thông trở nên đơn giản khi hai rotor của bộ điều khiển phát và bộ điều khiển biến áp dịch chuyển khác nhau.
Hình 2.9: Hệ thông selsyn 3 thiết bị có hiệu chỉnh điểm làm việc
2.3.4 Bộ giải góc (bộ giải vectơ : resolvers)
Bộ giải góc là một thiết bị chuyển đổi chuyển động quay thành một tín
hiệu ở ngõ ra là một hàm của vị trí Rotor. Hình 2.10 thể hiện vị trí của các cuộn dây trong bộ giải góc. Hai cuộn rotor đặt cách nhau 90°, hai cuộn Stator
đặt cách nhau 90°. Mổi cặp cuộn dây có thể xem như là cuộn sơ cấp và cuộn
còn lại là cuộn thứ cấp. Công thức sau định nghĩa điện áp thứ cấp quan hệ với
điện áp sơ cấp khi cuộn rotor được sử dụng như là cuộn sơ cấp : £, = K(EÌ COSỠ-E4 sin 0) (2.21)
Bộ
chuyển Bô đếm Ngõ ra sô" tính(ngố
đổi vào sô")
Khuếc
h Chuyển đổi
đại A/D hay
V/F
Chương 2: cảm biến đo lực và cảm biến đo dịch chuyến
Khi bộ giải góc được sử dụng như là cảm biến vị trí, thì một cuộn rotor
được nốì tắt(hình 2.11). Nếu E4 được nôi tắc thì công thức (2.21) và (2.22) đơn
giản thành:
Eị = KE-ị cosớ (2.23)
E2 = KE3 sin 0 (22.4)
Công thức (2.23) và (2.24) định nghĩa ngõ ra của bộ giải góc hình 2.11.
Hình 2.11: Bộ giải góc sử dụng như cảm biến, có một cuộn dây rotor được ngắn mạch.
Cảm biến vị trí sử dụng bộ giải góc, yêu cầu một mạch sử lý tín hiệu để
chuyển đổi hai điện áp E|, E2 thành tín hiệu điện thế có liên hệ với góc dịch
chuyển rotor 9. Nếu yêu cầu tín hiệu ngõ ra của cảm biến là tín hiệu sô", thì mạch sử lý tín hiệu cũng phải chuyển đổi tín hiệu từ dạng analog sang dạng