旋转变压器原理及应用
旋变发送机的初级,一般在转子上设有正交的两相绕组,其中一相作为励磁绕组,输入单相交流电压;另一相短接,以抵消交轴磁通,改善精度。次级也是正交的两相绕组。旋变变压器的初级一般在定子上,由正交的两相绕组组成;次级为单项绕组,没有正交绕组。
S2
S3S1
S4
S3S1
S4
图4旋转变压器角度位置伺服控制系统
变速齿轮
应该指出,由于结构的关系,磁阻式旋变只有旋变发送机,没有旋变变压器。 ⒉⒉ 工作原理
前面已经介绍过,旋转变压器有旋变发送机和旋变压器之分。作为旋变发送机它的励磁绕组是由单相电压供电,电压可以写为式(1)形式:
U1(t)=U1msin t (1)
其中,U1m—励磁电压的幅值,ω—励磁电压的角频率。励磁绕组的励磁电流产生的交变磁通,在次级输出绕组中感生出电动势。当转子转动时,由于励磁绕组和次级输出绕组的相对位置发生变化,因而次级输出绕组感生的电动势也发生变化。又由于次级输出的两相绕组在空间成正交的90°电角度,因而两相输出电压如式(2)所示:
U2Fs(t) U2Fmsin( t F)sin FU2Fc(t) U2Fmsin( t F)cos F
(2)
其中,U2Fs—正弦相的输出电压,U2Fc—余弦相的输出电压,U2Fm—次级输出电压的幅值;αF—励磁方和次级输出方电压之间的相位角,θF—发送机转子的转角。可以看出,励磁方和输出方的电压是同频率的,但存在着相位差。正弦相和余弦相在电的时间相位上是同相的,但幅值彼此随转U(α)
图5旋变发送机的两相次级输出绕组,和旋变变压器的原方两相励磁绕组分别相联。这样,式(2)所表示的两相电压,也就成了旋变变压器的励磁电压,并在旋变变压器中产生磁通φB。旋转变压器的单相绕组作为输出绕组,旋变发送机次级绕组和旋变变压器初级绕组中流过的电流为
IA IB
U2FmZF ZB
U2FmZF ZB
sin F
(3)
cos F