1. 自整角机故障及现象
交流舵角指示器是有两个自整角机组成,舵角发汛器安装在舵机间,与舵杆做机械连接,舵角收讯器安装在驾驶台,收讯器电机上带有一指针,当发汛器随舵杆转动时,收讯器也随之转动,指示舵叶所处的角度。
舵角指示器出现偏差是需要进行重新调试的,调整方法我们在之前的文章中有介绍到,在这里就不在做详细说明了。今天我们主要分析舵角指示器出现问题的检修方法。
1、舵角指示器不转动:检查电源及保险。
2、舵角指示器转动时跳动:检查舵角发讯器齿轮是否间隙过大,以及收发讯器连接线是否有接触不良现象(需特别注意发讯器电机连线,因舵机间震动比较大,容易出现把线震断导致接触不良现象)。
3、舵角指示器在某个角度出现不转动现象:这是典型舵角指示器定子绕组断相所致,需检查收发讯器接线部分以及保险
2. 自整角机的结构特点
在无机械联接的转角信号传递系统或电信号传递系统中,传递角度或信号的电感式角度传感元件。又称自整角机。最早应用的一种微特电机。自整角电机与绕线式感应电机相似,当转子位置改变时,绕组间电磁耦合发生变化,感应出电信号或输出电流,从而产生电磁转矩,以保证传递系统自同步地传递角度或信号。
自整角电机在结构上分为接触式和无接触式。典型的接触式结构主要由定子、转子和集电装置(集电环和电刷)3部分组成。定子铁心由均匀分布槽的冲片叠成,槽内一般嵌有三相对称Y联接的绕组;转子铁心是由凸极式或均匀分布槽的冲片叠成,一般放置单相绕组。无接触式自整角电机有几种形式,一种是采用环形变压器;另一种采用轴向磁路和径向磁路组合而成的ВЭИ式(由原全苏电工研究院发明)。此外还有其他形式。无接触式工作可靠,寿命长,但结构复杂,体积及功耗都大。
自整角电机在军用及民用产品中得到广泛应用,如自动火炮、雷达天线的方位角、俯仰角的控制和指示,飞机、舰船平台控制和指示,船用传令钟,轧钢机轧辊的间隙控制,核反应堆的控制棒指示器及同步摄影等的同步传递系统。
3. 自整角机是什么元件
根据控制电机在自动控制系统中的作用,可以分为执行元件和测量元件两类:
执行元件:包括直流伺服电机、交流伺服电机、步进电动机和力矩式自整角接收机等。这些控制电机的任务是将电信号转换成轴上的角速度、先速度和角位移,并带动控制对象运动。因向控制对象输出机械功率、所以此类控制电机又称功率元件。
测量元件:包括直流测速发电机、交流测速发电机、控制式自整角机等。这些电机的任务是机械转速、转角和转角差转换成电压信号。一般在自动控制系统中作为敏感元件和校正元件使用。由于它们能够测量机械转速、转角和转角差,所以称为测量元件。因为它们是把机械量转换成电压信号送入自动控制系统中,所以也称为信号元件。
4. 自整角机工作原理
原理如下
在基于单片机组成的轴角数字转换电路中,由自整角机(或旋转变压器)发送来的信号必须经过正余弦变压器转换为含有轴角信息的正余弦角度信号。正余弦变压器可以用电磁式实现,也可以用运放组成的高精度电子式正余弦变压器实现。由于电磁式变压器采用的磁性材料的非线性,导致其精度不可能做得很高,因此,目前多采用电子式正余弦变压器。
电子式正余弦变压器的两路输出为1:
式中: EO为正弦、余弦绕组输入电压的最大值;ω为输出信号的载波频率,即激励电压的角频率;θ为转动的机械角度;K为比例系数。
正余弦变压器输出的信号是以模拟信号表示的机械轴角θ,在数字随动系统中,需将机械轴角θ转换成数字角φ。
信号VS、VC在峰值区间进行同步采样和保持,经A/D转换器后变成与电压成正比的数字量,依据式④进行反正切运算,即可解算出数字角φ。
5. 自整角机存在零位误差的原因
按照多用电表的电路原理,欧姆挡只要在任意档位一次调零后,不论置哪个档位都应该自动置零。然而,尽管表中的分压器再精密,欧姆表更换档位后指针都会有不同程度的零位偏差;欧姆表是有源测量的仪表,测量电路中必须置放电池作为测量电源,电池是有内阻的电源,而且电池内阻会随电池的使用时间而改变。多用表换档不置零的一个重要原因是不同的测量档位具有不同的测量电流,小阻值档测量电流最大,高阻值逐档递减至最小,不同的测量电流在电源内阻上的电压降就有绝对的差别,也就产生了不自动置零的问题,所以欧姆表都需要设置一个调零电位器,以应对电池电压变化与测量电流引起电池不同压降带来的麻烦。