سینکروها

[seyed mehdi hoseyni 27,119]

تاریخچه [TABLE=width: 0]

[TR]

[TD=width: 100%] در سال 1925 میلادی وسیله ای به نام سل سین(selsin) توسعه یافت. این وسیله شامل یک ژنراتور و یک موتور بوده که از طریق اتصالات الکتریکی به یکدیگر متصل بودند . عملکرد این سیستم بدین ترتیب است که با چرخش ژنراتور(فرستنده)، شفت موتور(گیرنده) آن نیز به طور (synchronous)

1942-1943 ، سینکروها جایگزین سل سینها شدند که از نظر کاربردی عمومیت بیشتری نسبت به سل سینها داشتند.

در جنگ جهانی دوم درزمینه تسلیحات نظامی از سینکرو ها استفاده گردید.

( واژه ”synchro” مخفف کلمه “synchronous” به معنی همزمانی میباشد (

مقدمه

سینکروها از جمله سیستمهای موقعیت سنج الکترومغناطیسی می باشند که نقش مهمی در سیستمهای کنترلی حساس ودقیق از جمله تجهیزات دریایی و ردیابهای زیردریایی ، سیستمهای نظامی و مخابراتی وسیستمهای ناوبری دارند . ساختمان سینکروها شبیه یک موتور کوچک و عملکرد آنها مشابه ترانسفورماتور بوده، لذا می توان آنها را نوعی ترانسفورماتور چرخنده به حساب آورد.

سینکروها اساسا برای انتقال اطلاعات از پایگاههای کنترل به تجهیزات بکار می روندکه می توان به مواردی چون :پرتاب موشک، زاویه رادارها و اژدرها، هدف گیری وپرتاب گلوله اشاره نمود.

سینکروها معمولا به صورت گروهی عمل می نمایند شکل زیر تبادل اطلاعات از یک سینکرو فرستنده به دو سینکرو گیرنده را نشان می دهد. بدین ترتیب که موقعیت توسط چرخ متصل به سینکرو فرستنده به سیستم اعمال شده تا سینکرو های گیرنده در موقعیت مطلوب قرار گیرند.

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

[seyed mehdi hoseyni 27,119]

سينكروها

Synchros

---

ساختمان سينكروها

همان طور كه اشاره شد، سينكروها در واقع ترانسفورماتورهاي چرخنده هستند. بدين صورت كه يك يا سه سيم پيچي اوليه ترانسفورماتور روي روتور اين ماشينهاي الكتريكي قرار دارد و برروي استاتور آنها دو يا سه سيم پيچي به عنوان سيم پيچي ثانويه موجود مي باشد.

سيم پيچي روتور به يك منبع تغذيه مرجع متصل بوده و وقتي كه روتور مي چرخد ، تغيير شار عبوري از سيم پيچي هاي ثانويه ( استاتور ) باعث ايجاد ولتاژ در دو سر هر كدام از آنها مي گردد كه اين ولتاژ ايجاد شده متناسب با سينوس زاويه روتور و استاتور مي باشد.(شكل زير)

كه با توجه به موقعيت قرارگرفتن سيم پيچي هاي استاتور ولتاژهاي القايي به صورت زير خواهد بود (شكل شماره 2)

 

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

[seyed mehdi hoseyni 27,119]

نكاتي در مورد تقسيم بندي سينكروها بنا به نوع بار متصل به سينكروها آنها را به دو گروه عمده سينكروهاي گشتاوري و سينكروهاي كنترلي تقسيم بندي مي كنند.

سيستمهاي گشتاوري جهت موقعيت بارهاي سبك از جمله اشاره گرها ،شماره گيرها و نشانگرهاي مشابه به كارمي روند و از سيستمهاي كنترلي براي حركت بارهاي سنگين مانند هدايت كننده هاي اسلحه ، آنتنها، پرتاب كننده موشك و... استفاده مي شود.

علاوه بر دسته بندي كلي، سينكروها رامي توان به هفت گروه تقسيم نمود كه درجدول شماره 1 آمده است.

[TABLE=width: 100%]

[TR]

[TD]جدول شماره 1- Synchro Information

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

 

 

[TABLE=width: 0, align: center]

[TR]

[TD]FUNCTIONAL CLASSIFICATION

[/TD]

[TD=align: center][h=3]ABBREVIATION[/h][/TD]

[TD]INPUT

[/TD]

[TD]OUTPUT

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]Torque transmitter

سينكروهاي گشتاوري فرستنده

[/TD]

[TD]TX

[/TD]

[TD]Mechanical input to rotor (rotor energized from AC source)

[/TD]

[TD]Electrical output from stator representing angular position of rotor to TDX, TDR, or TR.

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]Control transmitter

سينكروهاي كنترلي فرستنده

[/TD]

[TD]CX

[/TD]

[TD]Same as TX

[/TD]

[TD]Same as TX except it is supplied to CDX or CT

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]Torque differential transmitter

سينكروهاي گشتاوري تفاضلي

[/TD]

[TD]TDX

[/TD]

[TD]Mechanical input to rotor, electrical input to stator from TX or another TDX.

[/TD]

[TD]Electric output from rotor representing algebraic sum or difference between rotor angle and angle represented by electrical input to TR, TDR, or another TDX.

 

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]Control differential transmitter سينكروهاي كنترلي تفاضلي فرستنده

[/TD]

[TD]CDX

[/TD]

[TD]Same as TDX except electrical input is from CX or another CDX.

[/TD]

[TD]Same as TDX except output to CT or another CDX.

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]Torque receiver

سينكروهاي گشتاوري گيرنده

[/TD]

[TD]TR

[/TD]

[TD]Electrical input to stator from TX or TDX. (Rotor energized from AC source)

[/TD]

[TD]Mechanical output from rotor. Note: Rotor has mechanical inertia damper.

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]Torque

differential receiver

سينكروهاي

گشتاوري تفاضلي

[/TD]

[TD]TDR

[/TD]

[TD]Electrical input to stator from TX or TDX, another electrical input to rotor from TX or TDX.

[/TD]

[TD]Mechanical output from rotor representing algebraic sum or difference between angles represented by electrical inputs. Has inertia damper.

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]Control transformer

سينكروها ی كنترلي ترانسفورمر

[/TD]

[TD]CT

[/TD]

[TD]Electric input to stator from CX or CDX, mechanical input to rotor.

[/TD]

[TD]Electrical output from rotor proportional to the sine of the angle between rotor position and angle represented by electrical input to stator. Called error signal.

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]Torque receiver

سينكروهاي

گشتاوري گيرنده

[/TD]

[TD]TRX

[/TD]

[TD]Depending on application, same as TX.

[/TD]

[TD]Depending on application, same as TX or TR.

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

كه در اين جدول ازكد بندي نظامي استاندارد مطابق جدول زير استفاده شده است.

[h=2]Military Standard Synchro Code[/h][TABLE=align: center]

[TR]

[TD]LETTER

[/TD]

[TD]DEFINITION

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]D

[/TD]

[TD]Differential

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]R

[/TD]

[TD]Receiver

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]T

[/TD]

[TD]Transformer

[/TD]

[/TR]

[TR]

[TD]X

[/TD]

[TD]Transmitter

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

[seyed mehdi hoseyni 27,119]

بطور كلي مي توان سينكروهاي گشتاوري را به سه گروه تقسيم بندي نمود:

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

 

 

 

برای مشاهده این محتوا لطفاً ثبت نام کنید یا وارد شوید.

• ورود
• یا
• ثبت نام

 

[h=1][/h]

 

[h=1][/h]سينكروهاي فرستنده و گيرنده

سينكروهاي فرستنده و گيرنده داراي ساختمان مشابه يكديگر مي باشند بدين ترتيب كه هر دو آنها داراي يك سيم پيچي در روتور و يك سيم پيچي سه فاز ( سه سيم پيچي ) در استاتور خود مي باشند. اما از لحاظ عملكرد ، عكس يكديگر عمل مي نمايند. كاربرد سيستم هاي فرستنده - گيرنده در انتقال اطلاعات زاويه از يك نقطه به نقطه ديگر بدون استفاده از اتصالات مكانيكي مي باشد ، دقت در اين سيستم در حالت گشتاور 30 دقيقه و در حالت كنترلي 10 دقيقه مي باشد . ضمناً مي توان موقعيت روتور فرستنده را به چندين نقطه متفاوت منتقل نمود كه براي اينكار از سينكروهاي گيرنده بصورت موازي استفاده مي شو دكه البته اين امر باعث كاهش دقت شده و نياز به منبع تغذيه با قدرت بالاتري خواهيم داشت .

 

سينكروهاي تفاضلي اين سينكرو كه تفاضل يا مجموع زاوبه ميان سينكرو گيرنده و فرستنده را اندازه گيري مي كند،جهت تعيين ميزان خطا بين موقعيت ارسالي سينكرو گيرنده و موقعيت فرستنده مي باشد. يكي از كاربردهاي اين سينكرو در سيستم نظامي آن است كه يكي از وروديهاي آن موقعيت مطلوب تفنگ و ورودي ديگر موقعيت واقعي تفنگ مي باشد .

[TABLE=width: 100%]

[TR]

[TD]

[/TD]

[/TR]

[/TABLE]

در ساختمان اين نوع سينكروها روتور و استاتور هر دو بصورت سيم پيچي هاي سه فاز ( سه سيم­­پيچي ) مي باشند . در اين سينكروها ، سيم پيچي هاي روتور آن به استاتور سينكرو فرستنده و استاتور آن به استاتور سينكرو گيرنده و يا فرستنده متصل مي باشد، در اين سينكروها اختلاف زاويه ميان روتورهاي دو سينكرو ديگر باعث ايجاد جريان و در نهايت چرخش روتور سينكرو مي گردد بطوريكه روتور سينكرو تفاضلي زاويه اي برابر با مجموع يا تفاضل زاويه دو سينكرو ديگر را خواهد داشت. در اين روش دقت اندازه گيري 1 مي باشد.

TX-TDR-TX system operation (subtraction)

TX-TDR-TX system operation (addition)

[seyed mehdi hoseyni 27,119]

سينكروهاي خازني

[h=1]با اتصال مدار زير به استاتور سينكروهاي فرستنده و گيرنده در سيستمهاي (فرستنده-گيرنده) جريان هاي استاتور كاهش يافته ودر نتيجه دقت افزايش مي يابد.[/h]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

مدارات بهسازي

با توجه به اينكه به ازاي زواياي صفر تا 360 درجه ، هيچ دو زاويه اي وجود ندارد كه ولتاژهاي S1,S2,S3آنها همگي با يكديگر يكسان باشد، با استفاده از اين ولتاژها مي توان زاويه يكتايي را بدست آورد. جهت تبديل اين ولتاژها به زاويه روتور از يك مبدل بايد استفاده نمود.

روش اول استفاده از يك سينكرو گيرنده به همراه سينكرو فرستنده مي باشد. بدين ترتيب تغييرات زاويه روتور فرستنده توسط سينكرو گيرنده آشكار مي شود كه از اين روش بيشتر در كنترل موقعيت استفاده مي شود .

روش دوم استفاده از :

مدارات بهسازي رزولورها يا RDC (Resolver to Digital Convertor)براي سينكروها مي باشد.

براي تبديل سينكرو به رزولورها از اتصال TScott مطابق شكل زير استفاده مي شود :

روش سوم استفاده از :

مبدلهاي سينكرو به ديجيتال SDC (Synchro to Digital Convertor) مي باشد.

در دو روش آخر، خروجي سيستم ديجيتالي بوده و دقت آن به مراتب بالاتر خواهد بود.

[seyed mehdi hoseyni 27,119]

ويژگي هاي عمومي

 

• انرژي الكتريكي كمي مصرف مي نمايند.
  
• داراي پاسخ سريع ، دقيق و پيوسته اي هستند.
  
• در آنها از اتصالات مكانيكي جهت انتقال اطلاعات استفاده نمي شود
  
• اندازه كوچك و وزن كمي دارند
  
• قابليت اطمينان بالايي داشته و نيازمند تعميرات اندكي مي باشند. سينکروها مي توانند10000ساعت با سرعت 120000rpm در حالت بدون بار کارکنند.
  
• هر مانعي كه در سر راه باشد را مي توان توسط يك سيم شيلد نمود و بدين ترتيب تاثيري بر روي سيستم نداشته باشد
  
• موقعيت مطلق را اندازه گيري مي نمايند
  
• رزولوشن در حالت استفاده از مدارهايRDC برابر با 20 آرك ثانيه مي باشد.
  

 

 

 

كاربرد

سينكروها در سيستمهايي كه نيازمند دقت وسرعت بالايي هستند، از جمله موارد زير كاربرد وسيعي دارند :

1. سيستم هاي نظامي و جنگ افزارها ؛

2. كنترل آنتن هاي رادار ؛

3. پرتاب موشك ؛

4. ناو و زيردريايي هاي ردياب ؛

5. روباتيك ؛