ترانسفورماتور کنترلی

سیستم آموزش و آزمون برق نیوز: یکی از کاربردهای فرستنده سینکرو ترانسفورماتور کنترلی است. این تجهیز مانند فرستنده سینکرو دارای سه سیم پیچ استاتور است. سیم پیچ روتور فرستنده کنترلی دارای تعداد دور بیشتری نسبت به یک فرستنده یا گیرنده‌ی معمولی است تا آن را برای کشف کردن صفر در زمان چرخش، که نوعا در سروموتور‌ها بکار می‌رود، حساس‌تر کند. زوایه خروجی روتور ترانسفورماتور کنترلی هنگامی که در زوایه‌ی برابر با بردار میدان مغناطیسی استاتور قرار بگیرد صفر خواهد شد. برخلاف سینکروی فرستنده و گیرنده، ترانسفورماتور کنترلی هیچ گشتاوری را انتقال نمی‌دهد. این تجهیز به سادگی یک سنسور حساس برای کشف اختلاف زاویه است.

 

 

در تصویر بالا محور فرستنده در زاویه‌ای که می‌خواهیم آنتن رادار در آن جهت قرار بگیرد تنظیم شده است. سیستم سرو سبب می‌شود تا سروموتور به محلی که مورد نظر ما است تغییر مکان بدهد. ترانسفورماتور کنترلی موقعیت تنظیم شده و موقعیت واقعی آنتن را مقایسه می‌کند و سیگنالی ایجاد می‌کند که توسط تقویت کننده تقویت شده و به موتور سرو اعمال می‌شود تا آنتن به زاویه مورد نظر ما تغییر مکان دهد.

 

هنگامی که ترانسفورماتور کنترلی صفر را در زاویه ۹۰ درجه الکتریکی نسبت به محور میدان استاتور کشف کند هیچ خروجی در روتور ظاهر نمی‌شود. هر جابجایی رتور یک ولتاژ خطای متناوب متناسب با مقدار جابجایی ایجاد می‌کند. در نتیجه، موتور سرو چرخش می‌کند تا خطای بین فرمان و مقدار اندازه گیری شده توسط فیدبک منفی را به حداقل برساند. ترانسفورماتور کنترلی زاویه محور را با زاویه میدان استاتور، فرستاده شده توسط استاتور فرستنده، مقایسه می‌کند. هنگامی که ترانسفورماتور کنترلی حداقل یا صفر را اندازه گیری می‌کند موتور سرو آنتن و روتور ترانسفورماتور کنترلی را به موقعیت تنظیم شده می‌چرخاند. اگر سیگنال خطایی بین مقدار اندازه گیری شده و موقعیت اندازه گیری شده وجود نداشته باشد در خروجی ترانسفورماتور کنترلی سیگنالی ظاهر نخواهدشد و سرو موتور از چرخش بازمی ایستد. به هرحال، هر خطایی که توسط ترانسفورماتور کنترلی کشف شود به ورودی تقویت کننده اعمال می‌شود و سرو موتور را تا زمانی که خطا به حداقل برسد می‌چرخاند. این ارتباط به سرو، آنتن متصل شده به ترانسفورماتور کنترلی را می‌چرخاند تا زاویه آن با زاویه تنظیم شده توسط فرستنده برابر شود.

سروموتور ممکن است یک چرخدنده کاهنده را بگرداند و نسبت به فرستنده و ترانسفورماتور کنترلی بزرگتر باشد. به هرحال، بازده اندک سروموتور‌ها آن‌ها را برای بارهای کوچک نامناسب می‌سازد. در ضمن کنترل سروموتور‌ها به دلیل اینکه با سرعت ثابت می‌چرخند دشوار است. اما با کنترل یک فاز نسبت به فاز دیگر می‌توان آن‌ها را در بسیاری موارد بکارگرفت. بارهای بزرگ با کارایی بیشتری توسط سروموتورهای دی. سی به گردش در می‌آیند.

سیستمهای کنترلی در هواپیما‌ها و هلیکوپتر‌ها از فرستنده، ترانسفورماتور کنترلی و سروموتورهایی با فرکانس نامی ۴۰۰ هرتز استفاده می‌کنند. اندازه و وزن قطعات مغناطیسی با ولتاژ متناوب با فرکانس آن‌ها نسبت معکوس دارد. بنابراین، استفاده از فرکانس ۴۰۰ هرتز در هواپیما‌ها سبب می‌شود تا از موتورهای کوچکتر و سبکتر استفاده شود.

برطرف کننده

یک برطرف کننده (تصویر پایین) دارای دو سیم پیچ استاتور با زوایه ۹۰ درجه نسبت به یکدیگر می‌باشد و یک روتورسیم پیچی شده که توسط جریان متناوب تغذیه می‌گردد. یک برطرف کننده برای تبدیل دستگاه قطبی به دکارتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. یک زاویه ورودی در محور روتور یک ولتاژ متناسب سینیوسی یا کسینوسی در سیم پیچهای استاتور القا می‌کند.

 

برطرف کننده زاویه محور را به سینوس یا کسینوس زاویه محور تبدیل می‌کند.
به عنوان مثال، یک رادار فاصله آنتن رادار تا هدف را به وسیله یک موج سینوسی متناسب با ولتاژ، با استفاده از زاویه آنتن به عنوان زاویه محور روتور، رمز گذاری می‌کند. موج سینوسی روتور برطرف کننده را تغذیه می‌کند. محور آنتن هم از نظر مکانیکی با محور برطرف کننده کوپل شده است. مختصات دکارتی بر روی سیم پیچ‌های استاتور برطرف کننده قابل دستیابی هستند:

 

مختصات دکارتی را می‌تواند بر روی یک نقشه نشان داد.

 

 

 
ترکیب بندی اسکات-تی با تبدیل ۳ فاز به ۲ فاز سبب می‌شود تا بتوان یک سینکروی فرستنده را به جای برطرف کننده بکارگرفت.
ممکن است که یک تجهیز شبیه به برطرف کننده را با استفاده از ترکیب یک فرستنده سینکرو و ترانسفورماتور اسکات-تی (شکل بالا) درست کرد. خروجی‌های سه فاز فرستنده توسط ترانسفورماتور اسکات-تی به خروجی دو فاز تبدیل می‌شود.
در ضمن یک نمونه خطی برطرف کننده نیز در بازار موجود است که اینداکتوسین نام دارد. نمونه چرخنده اینداکتوسین عملکرد بهتری از برطرف کننده عادی دارد.