第5章自整角机.ppt

问题：图 5 - 11 的自整角机的输出绕组为什么可以输出电势?输出电势与什么有关? 关键分析： ZKF的转子励磁磁场 ZKF的定子电流产生的定子磁场 式中, I=E/ZZ为励磁磁通轴线和定子绕组轴线重合时定子某相电流的有效值， 是每相的最大电流有效值。 5.3.3 定子电流产生的磁场 自整角机发送机定子绕组流过电流时, 也要产生定子磁场。 由于存在三相绕组, 分别流过电流 、 和 , 它们共同产生一个定子合成磁场。 先分析某一相定子绕组感生电流所产生的磁场, 然后再将三个磁场合成, 就得出了合成磁场的结论。 经比较, 两图都是一相绕组流过一相电流, 其结论应该相同, 即定子D1相绕组感生电流所产生的磁场也是一个空间上作余(或正)弦分布、 时间上作正(或余)弦脉动的两极脉振磁场。 定子D1相脉振磁场的振幅位置在该相绕组轴线上； D1相脉振磁场可以用磁密空间矢量 表示。 同理, 定子的D2、 D3相绕组感生电流 、 后, 也产生各自的脉振磁场或用磁密空间矢量 、 来表示。 据前述, 定子绕组三相电流在时间上是同相位的, 假设电流初相角为0°, 各相电流有效值已经用式 5 - 6 确定, 则三相电流的瞬时值如下： 自整角机气隙各点磁密总是与产生它的电流大小成正比。 电机内部磁通密度某瞬时分布曲线中各点大小也应与电流瞬时值大小成正比, 亦即磁密空间矢量的长度(即模值)正比于电流的瞬时值大小。 因此三相定子磁密空间矢量 、 、 的长度应为 B1x =B1 cosθ1  B2x =B2 cos(θ1 + 120°)  B3x =B3 cos(θ1 + 240°) B1y =－B1 sinθ1  B2y =－B2 sin(θ1 + 120°) B3y =－B3 sin(θ1 + 240°) 定子三相合成磁场轴线之所以在励磁绕组轴线上, 是由于定子三相是对称的。 可以认为ZKF的励磁绕组属于变压器的原边(因接电源), ZKF定子三相绕组作为变压器的副边, 与它相联结形成回路的ZKB定子三相绕组可作为ZKF的对称电阻电感性负载。 据变压器磁势平衡的理论, ZKF的定子合成磁场必然对转子励磁磁场起去磁作用。 因此, 自整角机发送机的定子合成磁场的方向必定与转子励磁磁场方向相反。 5.3.4 ZKB转子输出绕组的电势 当ZKB的定子合成磁场的轴线与输出绕组轴线空间夹角为δ=θ2-θ1时, 合成磁场在输出绕组中感应的变压器电势有效值为 ? E2=E2max cosδ (5 - 11) 由E2=E2max cosδ可以看出, 变压器输出绕组电势的有效值与两转轴之间的差角δ的余弦成正比。 当转角差δ=0°, cosδ=1时, ZKB的转子输出电势E2达最大。 而当δ=90°时, cosδ=0, 则E2=0。 由于δ=90°-γ, 代入式(5 - 11)得 E2=E2max cos(90°-γ)=E2max sinγ (5 - 12) 上式说明自整角机变压器(ZKB)的输出电势与失调角γ的正弦成正比, 其相应曲线形状如图 5 - 21 所示。 若γ角用弧度作单位而且γ角又很小时, 数学上可以令sinγ≈γ。 因此, 失调角γ较小时, 可近似认为公式E2=E2max γ成立, 即认为输出电势与失调角成正比。 这样输出电势的大小就直接反映了发送机转轴和接收轴(随动系统中, 自整角机变压器的转轴就是接收轴)之间差值的大小。 小结（ 控制式自整角机的工作原理）： ? (1) ZKF的转子绕组产生的励磁磁场是一个脉振磁场, 它在发送机定子绕组中感应变压器电势。 定子各相电势时间上同相位, 其有效值与定、 转子间的相对位置有关。