5.3. Магнесины

Магнесины являются миниатюрными бесконтактными сельсинами и применяются в системах передачи угла при весьма малых моментах сопротивления на валу приемника (индикаторный режим) и малом расстоянии между датчиком и приемником. Статор магнесина выполнен из листового пермаллоя в виде тороида, на котором намотана спиральная обмотка, подключенная к сети переменного тока (рис. 5.22).

Рис. 5.22. Схема включения магнесина

Эта обмотка имеет два вывода расположенных под углом 120⁰ относительно друг друга и относительно точек, к которым подключаются питающие провода. Линия связи ЛС (одним из её каналов является питающая сеть) соединяет одноименные точки а, б и в обмоток статора датчика и приемника. Ротор магнесина представляет собой постоянный магнит цилиндрической формы, намагниченный по диаметру. При питании обмотки статора переменным током, изменяющимся с частотой ¦ ₁, возникает переменный магнитный поток возбуждения Ф_в, замыкающийся по тороиду (рис. 5.23).

Рис. 5.23. Графики изменения во времени магнитных потокови ,

магнитной проницаемости тороида и ЭДС в обмотке ротора

Пермаллой, из которого изготовлен тороид, резко изменяет свою магнитную проницаемость при подмагничивании, т. к. он имеет весьма малую коэрцитивную силу (узкую петлю гистерезиса). Поэтому магнитная проводимость тороида зависит только от абсолютной величины потока Ф_в и изменяется с двойной частотой 2¦ ₁, достигая наибольшего и наименьшего значений соответственно при Ф_в равном нулю и максимуму. Так как НС ротора F_2, создаваемая постоянным магнитом, неизменна во времени, то поток ротора Ф₂ изменяется в соответствии с изменением , т.е. пульсирует с двойной частотой 2¦ ₁. В результате на участках аб, бв и ва обмотки статора индуцируются ЭДС Е₁,изменяющиеся с двойной частотой 2¦ ₁. Величина этих ЭДС зависит от положения ротора по отношению к указанным участкам; суммарная же ЭДС по всему контуру обмотки в любой момент времени равна нулю. Если датчик и приемник находятся в согласованном положении, то по проводам линии связи ток не проходит, т.к. соединяемые этими проводами точки обмоток приемника и датчика являются эквипотенциальными как по отношению к основной ЭДС, имеющей частоту f₁ , так и по отношению к ЭДС двойной частоты. Однако при рассогласовании, когда роторы датчика и приемника занимают различные положения, ЭДС двойной частоты, индуцируемые на одноименных участках обмоток приемника и датчика, различны и по ним протекают токи частоты 2¦ ₁. Эти токи, взаимодействуя с пульсирующим потоком Ф₂ ротора, создают синхронизирующие моменты, стремящиеся повернуть роторы датчика и приемника в согласованное положение. По отношению к ЭДС основной частоты точки а, б и в датчика и приемника остаются эквипотенциальными при любых положениях ротора, т. к. поток возбуждения Ф_в замыкается по тороиду, минуя ротор.

Магнесины, как и сельсины, обладают свойством самосинхронизации в пределах одного оборота, т. к. роторы их поляризованы. Удельный синхронизирующий момент у них небольшой, но из-за малого веса и небольшой инерции ротора магнесины позволяют на небольших расстояниях передавать угол со сравнительно небольшой погрешностью(1-2,5⁰).