旋转变压器原理种类与选用.pptVIP

思考题 正余弦旋转变压器输出特性发生畸变的原因是什么？畸变补偿的方法有哪些？ 有一台旋转变压器，输入电压U1=36v,变比ku=0.56， 把它作为线性旋转变压器，求转角为60度时的输出电压。 忽略绕组的漏阻抗压降，根据式（1-1），可得转子正余弦输出绕组的电压平衡方程 第一章 旋转变压器 （1-20） （1-21） 选择移相回路参数， 第一章 旋转变压器 （1-22） （1-23） 式（1-20） 当忽略绕组漏阻抗压降时， ， 因此上式表明，在满足一定的参数配合关系时，输出电压 的幅值保持不变，而相位角是转角θ 的线性函数。 当感应移相器外接负载时，为保持上述相位角的线性关系，感应移相器本身和外接电路的参数必须满足 第一章 旋转变压器 （1-24） 感应移相器本身 输出阻抗的电阻分量 感应移相器本身 输出阻抗的电抗分量 事实上，要满足 的关系是比较困难的， 尤其在高频移相器中 。为保证移相器的精度， 可以在转子正弦输出绕组R3-R4支路中再串接一个补偿电阻Rc，如图1-10所示，并且满足 第一章 旋转变压器 感应移相器可应用于同步随动系统中，如图1-11所示。 第一章 旋转变压器 3. 位置传感器 在伺服系统中，往往需要实时地检测电动机转子的位置，包括转子的绝对位置和增量式位置，同时还需检测出电动机的转速，以实现对电动机转矩、转速及驱动机构的高精度控制。 第一章 旋转变压器 第一章 旋转变压器 控制电机 第一节 正余弦旋转变压器 第二节 线性旋转变压器 第三节 特种函数旋转变压器* 第四节 旋转变压器的选用 旋转变压器是输出电压与转子转角成一定函数关系的特种电机，其一、二次侧绕组分别放在定、转子上，一次侧绕组与二次侧绕组之间的电磁耦合程度与转子的转角密切相关。从原理上看，旋转变压器相当于一台可以转动的变压器；从结构上看，旋转变压器相当于一台两相的绕线转子异步电动机。 第一章 旋转变压器 按照输出电压与转子转角间的函数关系，旋转变压器可以分为正余弦旋转变压器、线性旋转变压器、特种函数旋转变压器等。正余弦旋转变压器的输出电压与转子转角成正余弦函数关系，而线性旋转变压器的输出电压在一定转角范围内与转子转角成正比。 可见，旋转变压器是将角度信号转换成与其成某种函数关系的电压信号，其主要用途就是进行三角函数计算、坐标变换和角度数据传输等。 第一章 旋转变压器 第一节 正余弦旋转变压器 一、基本结构 第一章 旋转变压器 励磁绕组 补偿绕组 余弦输出绕组 正弦输出绕组 二、工作原理 1. 空载运行分析 （1-1） 第一章 旋转变压器 脉振磁场 励磁电压 感应电动势 （1-3） 变比 与普通变压器类似，可以忽略定子励磁绕组的漏阻抗压降，空载时转子输出绕组的感应电动势在数值上就等于输出电压，所以 （1-4） 第一章 旋转变压器 上式表明，旋转变压器空载时其输出电压分别是转角的余弦函数和正弦函数，这样转子绕组R1-R2就称为余弦输出绕组，而绕组R3-R4称为正弦输出绕组。 2. 负载运行分析 当输出绕组接了负载以后，其输出电压便不再是转角的正、余弦函数。例如在图1-2中，正弦输出绕组R3-R4接有负载，其输出电压如图1-3所示，它偏离了期望的正弦值，这种现象称为输出特性的畸变。 畸变是必须消除的，下面首先分析畸变产生的原因，然后介绍消除畸变的措施。 第一章 旋转变压器 第一章 旋转变压器 主要原因 为了消除畸变，就必须设法消除交轴磁通的影响。消除的方法有两种，即一次侧补偿和二次侧补偿。 第一章 旋转变压器 破坏了输出电压随转角作正弦函数变化的关系。 3. 畸变补偿 (1) 一次侧补偿 第一章 旋转变压器 (2) 二次侧补偿 第一章 旋转变压器 第二节 线性旋转变压器 线性旋转变压器的输出电压与转角成正比。当转角θ很小时， 第一章 旋转变压器 （1-5） 当转角θ较大时，这种线性函数关系便不再适用。 事实上，对正余弦旋转变压器的连线进行适当改接，可以得到较大转角范围内输出电压与转角呈正比关系的线性旋转变压器。 （1-10） 第一章 旋转变压器 根据上式，当电源电压一定时，旋转变压器的输出电压随转角θ的变化曲线如图1-7所示。 第一章 旋转变压器 第三节 特种函数旋转变压器* 特种函数旋转变压器是一种新型的旋转变压器，它可以实现与转角成正割函数、弹道函数、对数函数等特殊函