Z archiwum elektroniki - selsyny
Część z forumowiczów zapewne pamięta układy oparte o selsyny, obecnie łącza selsynowe zostały praktycznie całkowicie wyparte przez nowoczesne rozwiązania.
Wyobraź sobie, że dostajesz zadanie zaprojektowania układu przekazującego informacje o wychyleniu osi jednej z maszyn do odległej sterowni.
Może to być np. położenie wskaźnika kierunku wiatru, steru statku, lub kąt otwarcia drzwi schronu atomowego.
W zależności od charakterystyki maszyny do określenia położenia elementu można wykorzystać enkoder (najlepiej absolutny) lub nawet potencjometr.
Informację z czujnika można przesłać przewodowo jako sygnał analogowy lub jako sygnał cyfrowy łączem miedzianym, światłowodowym, być może radiowym.
Jako wskaźnik może posłużyć wyświetlacz LCD, a nawet wskaźnik analogowy, generalnie wszystko, co czytelnie przekaże informację do operatora.
Zapewne podasz znacznie więcej możliwych realizacji układu.
Załóżmy, że udało się zrealizować projekt, apetyt zlecającego rośnie i tym razem dostajesz zadanie zbudowania układu, który pozwoli poruszać częścią maszyny o zadany kąt w zależności od ustawień na panelu sterującym.
Tym razem sterujemy przepustnicą pozwalającą na dozowanie cieczy do jakieś maszyny.
Część pobierającą dane o nastawach może być enkoderem, potencjometrem, a także panelem numerycznym. Transmisja dowolna byle niezawodna. Po drugiej stronie kanału transmisji można zastosować serwomotor, który ustawi oś w zadanym położeniu w zależności od otrzymywanego sygnału. W niektórych przypadkach być może zdecydujesz się na sterownik i silnik krokowy lub DC z przekładnią oraz układ śledzący położenie osi. W mniej wymagających zastosowaniach pewnie skusisz się na serwo modelarskie.
Rozwiązania znów można mnożyć dość długo.
Teraz załóżmy, że w dziwnych okolicznościach cofasz się w czasie o 50 lat i dostajesz zadanie wykonania dwóch powyższych układów.
Okazuje się że jest problem z kupnem układów nowoczesnej automatyki
Po opisaniu problemu okazuje się, że rozwiązaniem zarówno zadania przeniesienia informacji o położeniu kątowym wału, jak również zdalnym obracaniem wałem (wykonaniem pracy) o zadany kąt jest selsyn.
Czym są selsyny?
Po przeczytaniu dotychczasowego tekstu wiesz dokładnie, jakie zadania mogą realizować selsyny, ale jak są zbudowane?
Selsyn posiada konstrukcję zbliżoną do silnika z trójfazowym uzwojeniem stojanu, oraz jednofazowym uzwojeniem wirnika. Selsyn posiada trzy zaciski połączone z uzwojeniem stojanu połączonym w gwiazdę oraz dwa zaciski połączone z uzwojeniem wirnika. Prąd do wirnika doprowadzony jest przez pierścienie oraz szczotki.
Tak można wyobrazić sobie wirnik:
Teraz tworzymy wokół wirnika trójfazowe uzwojenie połączone w gwiazdę:
Cewki przesunięte są o kąt 120°.
Na obudowę wyprowadzamy jeszcze zaciski doprowadzające prąd do wirnika przez szczotki:
Schematycznie możemy przedstawić nasz selsyn następująco:
I teraz najciekawsze, jak połączyć selsyny, aby jeden z nich odwzorowywał ruchy drugiego?
Potrzebujemy pięciu przewodów. Łączymy równolegle wyprowadzenia zasilające uzwojenia wirnika (dwa przewody). Łączymy ze sobą każdą z odpowiadających faz (trzy przewody).
Aby urządzenia działały, zasilamy prądem przemiennym uzwojenia wirników:
Napięcie zasilania selsyn były różne, mogły wynosić 220V, 110V, 45V oraz wiele innych, częstotliwość niekoniecznie musiała wynosić 50Hz, często stosowane było napięcie o częstotliwości 400Hz.
Jak łatwo sobie wyobrazić - w łączu selsynowym mogło pracować więcej wspólnie połączonych jednostek, w efekcie można było zbudować układ z wieloma wskaźnikami. W praktycznych realizacjach pojawiały się także uzwojenia i układy (RC) tłumiące drgania. Selsyn mógł posiadać także jednofazowy stojan oraz trójfazowe uzwojenie wirnika. Zdarzały się rozwiązania z trójfazowym stojanem i wirnikiem. Większość z Was zauważyła zapewne, że selsyn można zastosować jako mechaniczny przesuwnik fazy. Selsyn mógł zostać wyposażony w przekładnię, a także służyć do budowy prostego sterowania nadążnego z odrębnym silnikiem napędowym (coś podobnego do obecnego serwa modelarskiego). Działanie selsyn w praktyce sprawdzamy tutaj: https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic4001320.html
W serwisie YT można odnaleźć wiele filmów pokazujących działanie selsyn, przykładowa znaleziona prezentacja działania:
Tutaj możemy zobaczyć zestaw ewaluacyjny z selsynami
Tak to kiedyś bywało - stosując selsyn, można było przekazywać informacje o położeniu osi przy pomocy połączeń elektrycznych.
Trafiliście kiedyś na urządzenie z selsynami?
Cool? Ranking DIY
