实验四 正余弦旋转变压器实验
一．实验目的
1．研究测定正余弦旋转变压器的空载输出特性和负载输出特性。 2．研究测定二次侧补偿、一次侧补偿的正余弦旋转变压器的输出特性。 3．了解正余弦旋转变压器的几种应用情况。
二．预习要点
1．正余弦旋转变压器的工作原理。
2．正余弦旋转变压器的主要特性及其实验方法。 3．了解正余弦旋转变压器应用中的注意事项。
三．实验项目
1．测定正余弦旋转变压器在空载时的输出特性。 2．测定负载对输出特性的影响。 3．二次侧补偿后负载时的输出特性。 4．一次侧补偿后负载时的输出特性。 5．正余弦旋转变压器作线性应用时的接线图。
四．实验设备及仪器
1．电机系统教学实验台主控制屏； 2．旋转变压器实验仪； 3．400Hz稳压电源；
4．三相可调电阻900Ω（NMEL-03）； 5．波形测试及开关板（NMEL-05）。
五．实验方法
1．测定正余弦旋转变压器空载时的输出特性 接线如图6-7所示。
R、RL均采用NMEL-03上900Ω串联900Ω共1800Ω电阻，并调定在1200阻值。 开关S1、S2、S3采用MEL-05上单刀双掷开关。
D1、D2为激磁绕组，D3、D4为补偿绕组，Z1、Z2为余弦绕组，Z3、Z4为正弦绕组。 a．S1、S2、S3均断开。
b．定子激磁励磁绕组D1、D2两端施加额定电压UN(60V、400Hz)且保持恒定 c．用手柄缓慢旋转刻度盘，找出正弦输出绕组输出电压为最小值的位置，此位置即为起始零位，使刻度盘的0?对准该起始零位位置。
图6-7 正余弦旋转变压器空载及负载实验接线图d．在0??180?间刻度盘，每转角10?，测量转子正弦空载输出电压Ur10与刻度盘转角?的数值并记录于表6-9中。 表6-9 ?(deg) 0? 10? 20? 30? 40? 50? 60? 70? 80? 90? Ur10(v) Ur10(v) ?(deg) 100? 110? 120? 130? 140? 150? 160? 170? 180? 2．测定负载对输出特性的影响
在接线图7-7中，把开关S3闭合，开关S1、S2仍打开，使正余弦旋转变压器带负载电阻RL运行。
按上述实验1的方法测量正弦负载输出电压UR1与转角?的数值并记录于表6-10中。 表6-10 ?(deg) 0? 10? 20? 30? 40? 50? 60? 70? 80? 90? UR1(v) UR1(v) ?(deg) 100? 110? 120? 130? 140? 150? 160? 170? 180? 3．测量二次侧补偿后负载时的输出特性
在接线图6-7中，开关S1断开，S3闭合接通负载电阻RL，S2闭合，使二次侧余弦输出绕组Z3、Z4经补偿电阻R闭合。
仍按上述实验1的方法测量正弦负载输出电压Ur1与转角?的数值并记录于表6-11中。在实验时注意一次侧输入电流的变化。 表6-11 ?(deg) 0? 10? 20? 30? 40? 50? 60? 70? 80? 90? Ur1(v) ?(deg) 100? 110? 120? 130? 140? 150? 160? 170? 180? Ur1(v) 4．测量一次侧补偿后负载时的输出特性
在接线图6-7中，开关S2断开，S3闭合接通负载电阻RL，S1闭合，使一次侧接成补偿电路。
仍按上述实验1的方法测量正弦负载输出电压Ur1与转子转角?的数值并记录于表6-12中。在实验中注意一次侧输入电流的变化。 表6-12 ?(deg) 0? 10? 20? 30? 40? 50? 60? 70? 80? 90? 100? 110? 120? 130? 140? 150? 160? 170? 180? Ur’1(v) ?(deg) Ur’1(v) 接线如图6-8所示。 5．正余弦旋转变压器作线性应用 图6-8 正余弦旋转变压器作线性应用实验接线图仍按上述实验1的方法，在0?~90?间，每转角10?记录输出电压Ur与转角?的数值并记录于表6-13中。 表6-13 ?(deg) 0? 10? 20? 30? 40? 50? 60? 70? 80? 90? Ur(v)
六．实验报告
1．根据表6-9的实验记录数据，绘制正余弦旋转变压器空载时输出电压Ur10与转子转角?的关系曲线，即Ur10=f(?)。
2．根据表6-10的实验记录数据，绘制负载时输出电压Ur1与转子转角?的关系曲线，即Ur1=f(?)。
3．根据表6-11的实验记录数据，绘制二次侧补偿后负载时的输出电压U?r1与转子转角
?的关系曲线，即Ur1=f(?)。
4．根据表6-12的实验记录数据，绘制一次侧补偿后负载时的输出电压Ur1与转子转角
?的关系曲线，即Ur1=f(?)特性。
5．根据表6-13的实验结果，绘制一次侧补偿的线性旋转变压器带负载时的输出电压Ur与转子转角?的关系曲线，即Ur=f(?)特性。分析正余弦旋转变压器作一次侧补偿线性旋转变压
器运行情况。