自整角机与旋转变压器.ppt

第二节 旋转变压器 一、定义：当旋转变压器的定子绕组施加单相交流电时，其转子绕组输出的电压与转子转角成正弦余弦关系或线性关系等函数关系。 二、分类：根据输出的函 数关系的不同，旋转变压 器可分为很多类，其中正 余弦旋转变压器，线性旋 转变压器较为常用。 三、正，余弦旋转变压器 * 自动控制 元件 执行 元件 测量元件 步进 电机 伺服 电机 永磁式 磁阻式(反应式) 直线电机 直流伺服电机 直线步进电机 自动控制元件框架: 交流伺服电机 混合式（永磁感应子式） 直线直流电机 异步式 同步式 直线交流电机 异步式 同步式 两相 三相 测量元件 测速发电机 自整角机 旋转变压器 光电编码器 光栅 异步式 交流测速机 直流测速机 自动控制元件框架（补充）: 同步式 力矩式 控制式 线性旋转变压器 正余弦旋转变压器 绝对式 增量式 透视光栅 直线光栅 园光栅 反射光栅 第九章自整角机与旋转变压器 掌握自整角机结构、分类和作用等概念 掌握旋转变压器结构、分类和作用等概念 了解力矩式自整角机、控制式自整角机和正余弦旋转变压器工作原理 理解力矩式自整角机和控制式自整角机区别 了解正余弦旋转变压器产生畸变的原因及补偿方法 一、本章教学要求： 三、教学主要内容： 第一节 自整角机 第二节 旋转变压器 本章重点：力矩式自整角机和控制式自整角机区别 本章难点：自整角机工作原理 四、教学过程： 二、教学时间安排：5学时 第一节 自整角机 一、自整角机结构和分类 1.自整角机:是一种对角位移或角速度的偏差能自动地整步的一种控制电机,即用来实现自动指示角度和同步传输角度的一类控制电机。 自整角机必须成对或成组使用. 发送机:产生信号的自整角机，它将轴上的转角变换为电信号。 接收机:接收信号的自整角机，它将发送机发送的电信号变换为转轴的转角，从而实现角度的传输、变换和接收。 2.结构： 定子:定子铁芯 定子绕组：星接三相绕组（整步绕组） 转子:转子铁芯：凸极结构，隐极结构 转子绕组：单相励磁绕组，经集电环 和电刷后接励磁电源。 也可定子、转子反装。转子（三相绕组） 定子（单相励磁绕组） 3.分类：按输出量不同可分为力矩式自整角机和控制式自整角机两种。 二、控制式自整角机工作原理： 1、发送机励磁绕组通电时自整角机的磁 动势： 主令轴安装发送机，从动轴安装接受机，自整角机工作时，发送机的励磁绕组接在单相交流电源上，发送机和接收机的三相整步绕组中，同样相号的引出线接在一起，F发送机(左边)，J接收机(右边),把发送机励磁绕组的轴线定为d 轴，与其垂直的的方向是q 轴，如图所示： 原理分析： 当发送机转子上的励磁绕组接入单相交流电流时，产生的是正弦分布的脉振磁场，与发送机三相整步绕组相交链而感应产生电动势。如果发送机三相整步绕组的某相（如A相）与磁励绕组的轴线重合作为起始位置，那么此时该相的感应电动势，其有效值为 E = 4.44 f N kNΦm 如果发送机转子的位置角为?1，如图所示，那么由发送机励磁绕组产生的主磁场在其各相整步绕组中感应的电势的有效值分别为 E1a = Ecos?1 E1b = Ecos(?1－120?) E1c = Ecos(?1－240?) 设自整角发送机的每相整步绕组的阻抗为Z1，自整角变压器每相整步绕组的阻抗为Z2，为了便于分析，把两台自整角机的三相整步绕组的星点连接起来，那么三相整步绕组的回路电流分别为 三相整步绕组星点连线中的电流为 I0 = Ia+Ib+Ic = Icos?1+Icos(?-120?)+Icos(?- 240?) = 0 由于三相整步绕组的电势都是由同一个脉振磁通感应产生，那么其合成磁势为空间分布的脉振磁势。 自整角发送机每相磁势幅值为 把整步绕组中三个空间脉振磁势分解为直轴分量和交轴分量，励磁绕组为直轴(d轴)，交轴(q轴)与直轴在空间相差90?。 控制式自整角发送机三相绕组的直轴分量磁势为 F1d=F1acos?1+F1bcos(?1-120?)+F1ccos(?1-240?) = Fmcos2?1+Fmcos2(