旋转变压器原理及应用
线性旋转变压器原理及应用
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线性旋转变压器原理及应用线性旋转变压器是一种工作原理基于电磁感应的设备,通过线圈之间的电磁感应作用来实现电能的变换。
它的工作原理和普通的变压器类似,但是其结构存在一定的特殊性。
线性旋转变压器由一个或多个绕组组成,每个绕组都被安装在一个心脏状的磁铁上。
当通电时,线性旋转变压器中的主绕组会产生一个旋转的磁场。
这个磁场会在次级绕组上感应出电动势,从而使次级绕组上的电流产生。
通过改变主绕组的线圈数和次级绕组的线圈数,可以实现输入电流和输出电流之间的变换。
因此,线性旋转变压器能够实现不同电压之间的变换。
由于线性旋转变压器的结构较为特殊,它具有一些独特的应用。
其中,最常见的应用就是在电力系统中进行电能变换。
通过线性旋转变压器,可以将输送电网中的高电压变换为家庭和工业用户所需要的低电压。
这样可以减少电能损耗和提高电力系统的稳定性。
此外,线性旋转变压器还被广泛应用于电力短路和电流限制装置中。
在电力系统中,由于短路故障而产生的大电流会对系统设备造成损坏,并对供电系统的稳定性造成严重影响。
为了避免这种情况的发生,可以使用线性旋转变压器来限制电流的大小。
当电流超过设定值时,线性旋转变压器会自动将电流限制在可接受的范围内,从而保护电力系统的安全运行。
此外,线性旋转变压器还可以用于测量和检测系统中的电流和电压。
通过在线性旋转变压器上添加合适的传感器,可以实时测量电流和电压,从而帮助我们了解电力系统的运行状态。
这对于维护和管理电力系统非常重要。
最后,线性旋转变压器还可以应用于电力传输和变换装置以及电力电子设备中。
在这些应用中,线性旋转变压器可以提供精确的电能转换,确保电力系统的高效运行。
此外,在电力电子设备中,线性旋转变压器还可以帮助实现电能的无接触传输,提高电能转换的效率。
综上所述,线性旋转变压器是一种基于电磁感应工作的装置,通过其特殊的结构和工作原理,可以实现电能的变换和控制。
它在电力系统中具有重要的应用,能够实现电压的变换、电流的限制和电能的测量,同时还可以应用于电力传输和变换装置以及电力电子设备中,提高电力系统的效率和稳定性。
旋转变压器简介
![旋转变压器简介](https://img.taocdn.com/s3/m/df03906ef11dc281e53a580216fc700aba685248.png)
旋转变压器简介旋转变压器是一种通过旋转方式来变换电压或电流的设备。
它由两个或更多个线圈、磁心和传动系统组成。
其中一个线圈被称为主线圈,另一个线圈则被称为辅助线圈或电感传感器。
工作原理当旋转变压器旋转时,主线圈和辅助线圈之间的磁通量会引起感应电动势。
通过改变辅助线圈上连接的电阻或电容的数值,可以调整旋转变压器的电压或电流输出。
旋转变压器也可以用于测量和控制电流和电压。
在电力系统中,旋转变压器通常被用来调节并稳定电压,以确保电力网络的稳定运行。
应用领域旋转变压器被广泛用于以下领域:1. 飞机模拟器在飞机模拟器中,旋转变压器通常被用于控制飞机的移动和飞行状态,如舵面和发动机的控制。
2. 机器人技术在机器人技术中,旋转变压器被用于控制机器人的运动和姿态;同时,它还可以检测机器人的位置和速度。
3. 电力系统在电力系统中,旋转变压器通常被用于控制电力网络中的电压和电流,以及保护和监测电力设备。
4. 工业自动化在工业自动化中,旋转变压器通常被用于控制电动机和其他工业设备的运动和速度。
5. 医疗设备在医疗设备中,旋转变压器通常被用于控制医疗仪器的动作和位置。
优点和缺点与传统的固定变压器相比,旋转变压器有以下优点:•可以增加输出电压或电流;•可以根据需要调节电压或电流输出;•可以提高电力系统的效率和稳定性;•适用于各种场合,非常灵活。
缺点是:•价格较高;•机械部件容易损坏。
总结旋转变压器是一种用于变换电压或电流的设备,它可以广泛应用于飞机模拟器、机器人技术、电力系统、工业自动化和医疗设备等领域。
虽然它具有许多优点,但也存在一些缺点。
因此,在选择旋转变压器时,需要综合考虑其应用环境、预算和性能需求。
旋转变压器工作原理
![旋转变压器工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/c6d8e676326c1eb91a37f111f18583d049640f8e.png)
旋转变压器工作原理旋转变压器是一种能够将电能从一个电路传输到另一个电路的设备。
它适用于电力系统和通信系统等领域。
旋转变压器的工作原理基于电磁感应。
当一定电流通过旋转变压器中的原边绕组时,会在原边绕组周围产生磁场。
这个磁场会穿过一个铁芯,然后到达另一个绕组,即副边绕组。
当磁场通过副边绕组时,它会产生电动势,从而在副边绕组中产生电压。
旋转变压器实际上可以看作是一个旋转的变压器。
它有一个旋转的铁芯,上面分别包裹着原边绕组和副边绕组。
这个铁芯旋转的方式有多种,比如使用液压油、气动压缩空气、电动驱动等方式。
无论使用何种方式,铁芯都必须旋转起来,才能在原边绕组和副边绕组之间建立磁场。
旋转变压器的参数主要包括变比、频率、相数、额定容量等。
变比是指副边绕组电压与原边绕组电压的比值。
频率是指电源的频率,它决定了旋转变压器的工作范围。
相数是指电源的相数,旋转变压器的绕组数量要与电源的相数相匹配。
额定容量是指旋转变压器能够承受的最大功率。
除此以外,旋转变压器还有一些特殊的应用。
比如,在船舶领域,旋转变压器被用于传输和分配电能,在汽车制造领域,旋转变压器被用于汽车故障电源供应,旋转变压器还可以用于动力变频和电感加热等领域。
总之,旋转变压器是一种非常重要的设备,它能够将电能从一个电路传输到另一个电路。
其工作原理基于电磁感应,通过在原边绕组中产生磁场,然后在副边绕组中产生电压。
旋转变压器的参数包括变比、频率、相数、额定容量等。
除此以外,旋转变压器还有一些特殊的应用,比如在船舶领域、汽车制造领域等。
旋转变压器原理种类及选用
![旋转变压器原理种类及选用](https://img.taocdn.com/s3/m/c88acc670166f5335a8102d276a20029bd6463cb.png)
目录
• 旋转变压器原理 • 旋转变压器种类 • 选用旋转变压器的考虑因素 • 常见问题与解决方案 • 案例分析
01
CATALOGUE
旋转变压器原理
旋转变压器工作原理
01
旋转变压器是一种基于电磁感 应原理的传感器,通过测量旋 转角度或角速度来输出电压信 号。
02
当转子转动时,磁路中的气隙 大小发生变化,从而改变线圈 的磁通量,在线圈中产生感应 电动势。
旋转变压器应用领域
工业自动化
用于测量和控制各种机械设备的旋转角 度和角速度,如伺服电机、减速机、泵
等。
汽车
用于检测车轮的角度和转速,实现车 辆的防抱死制动系统和四轮定位等功
能。
航空航天
用于测量飞行器的姿态、位置和角速 度,保证飞行器的稳定性和导航精度 。
机器人
用于机器人的关节角度和角速度测量 ,实现机器人的精确控制和自主导航 。
THANKS
感谢观看
03
感应电动势与转子的位置和转 速有关,通过测量这个感应电 动势,可以确定转子的位置和 转速。
旋转变压器分类
根据相数分类
单相旋转变压器和多相旋转变压器。单相输出一个电压信号,多相输出多个电压信号,具有更高的分辨率和精度 。
根据结构分类
接触式旋转变压器和无接触式旋转变压器。接触式旋转变压器具有较高的测量精度和稳定性,但需要定期维护和 更换易损件;无接触式旋转变压器通过光电、磁等非接触方式测量,具有较长的使用寿命和较低的维护成本。
精度和线性度
精度
选择具有高精度和低误差的旋转变压器,以 满足系统对测量和控制精度的要求。
线性度
考虑旋转变压器的线性范围和线性度,确保 其输出信号与输入信号成正比。
旋转变压器的原理和应用
![旋转变压器的原理和应用](https://img.taocdn.com/s3/m/911cc4fdf021dd36a32d7375a417866fb84ac02b.png)
旋转变压器的原理和应用1. 引言旋转变压器是一种重要的电力设备,用于在电力系统中进行电压转换和分配。
它通过电磁感应原理,将输入端的交流电压转换成不同电压等级的输出端电压。
在本文中,我们将介绍旋转变压器的工作原理以及其在实际应用中的重要性。
2. 工作原理旋转变压器的工作原理基于电磁感应和法拉第电磁感应定律。
它由一个固定线圈(称为励磁线圈)和一个可旋转线圈(称为扼流器)组成。
2.1 励磁线圈励磁线圈由直流电源提供电流,产生一个恒定的磁场。
这个磁场会通过磁感应将旋转线圈中的磁通量改变。
2.2 扼流器扼流器是一个绕在铁芯上的线圈,可以围绕固定线圈旋转。
当励磁线圈中的磁通量改变时,它会感应出扼流器上的电动势,从而在扼流器上产生感应电流。
2.3 电磁感应当扼流器上的感应电流通过旋转线圈时,根据法拉第电磁感应定律,感应电流会在旋转线圈上产生一个磁场。
这个磁场与励磁线圈的磁场相互作用,从而在旋转线圈上产生一个电动势。
2.4 变压通过合理设置励磁线圈和旋转线圈的匝数,可以将输入端的电压转换成不同电压等级的输出端电压。
变压比即为励磁线圈匝数与旋转线圈匝数之比。
3. 应用旋转变压器在电力系统中有着广泛的应用。
下面列举了几个常见的应用领域:3.1 发电厂在发电厂中,旋转变压器被用于将发电机产生的电压升压到输电线路所需的高电压等级。
由于发电机输出的低电压不适用于长距离输电,旋转变压器的使用可以有效减少输电损耗。
3.2 输电系统输电系统中的旋转变压器被用来进行电压的升降。
在长距离输电中,高电压输电可以减少电流,降低输电损耗。
同时,在城市电网中,变压器用于将高压输电线路的电压降低到适合家庭和工业用户的电压等级。
3.3 电力系统调整电力系统调整是电力系统运行中的重要环节。
旋转变压器可以被用于在电力系统中调整电压、控制功率流动,以及平衡负载。
它们提供了更大的灵活性,使得电力系统能够适应不同的负荷需求。
3.4 实验室用途旋转变压器在电力实验室中也有着重要的应用。
旋转变压器原理
![旋转变压器原理](https://img.taocdn.com/s3/m/4e5caa07842458fb770bf78a6529647d27283480.png)
旋转变压器原理旋转变压器是一种常见的电力变压器,它通过旋转磁场的原理来实现电压的变换。
在旋转变压器中,有两个或多个线圈,它们分别被称为初级线圈和次级线圈。
当交流电流通过初级线圈时,会产生一个旋转的磁场,这个磁场会感应到次级线圈中,从而产生次级电压。
在本文中,我们将详细介绍旋转变压器的工作原理和应用。
旋转变压器的工作原理是基于法拉第电磁感应定律和电磁感应的原理。
当交流电流通过初级线圈时,会产生一个交变磁场。
这个交变磁场会穿过次级线圈,从而在次级线圈中感应出电动势,从而产生次级电流。
由于初级线圈和次级线圈的匝数不同,根据变压器的匝数比公式,我们可以得到初级电压和次级电压之间的关系。
旋转变压器广泛应用于各种电力系统中,例如发电厂、变电站、工业生产等领域。
它可以实现电压的升降,从而适应不同电气设备的要求。
同时,旋转变压器还可以实现电能的传输和分配,保证电力系统的正常运行。
除了在电力系统中的应用,旋转变压器还被广泛应用于变频器和电机控制系统中。
在变频器中,旋转变压器可以实现电压和频率的调节,从而实现对电机转速的精确控制。
在电机控制系统中,旋转变压器可以实现对电机的启动和调速,提高电机的效率和性能。
在实际工程中,旋转变压器的设计和制造需要考虑很多因素,例如磁路设计、线圈匝数、绝缘材料、冷却方式等。
这些因素对变压器的性能和可靠性都有很大影响。
因此,旋转变压器的设计和制造需要综合考虑电磁学、材料学、热学等多个学科的知识,确保变压器的性能和可靠性。
总之,旋转变压器是一种重要的电力变压器,它通过旋转磁场的原理来实现电压的变换。
它在电力系统、变频器、电机控制系统等领域都有重要的应用。
在未来的发展中,随着电力系统的智能化和高效化要求,旋转变压器将会发挥越来越重要的作用。
第四章 旋转变压器
![第四章 旋转变压器](https://img.taocdn.com/s3/m/6adec6691ed9ad51f01df2fd.png)
jKu X m 2 cos 2
Zr Z l1 jKu2 X m 2 2 2 2 2 Z X Z Z jK X jK X sin jK X cos u m u m u m s m r l1 2 Zr Z l 2 jKu X m
2 0 jI f Ku X m sin I r1 Zr Zl1 jKu X m
i
正弦输出绕组电流、电压
I r1
Z s Z r Z l1 Z r Z l1 K u2 Z s jK u2 X m cos 2 jX m
K u U f sin
励磁回路电压方程
余弦绕组回路电压方程
K X cos I Z Z jK X 0 jI
2 f u m r2
r
l2
u
m
解得
I f Zs jX m
Ir1
jKu X m 2 sin 2
2 u
U f
Zr Z l1 jK X m Zr Z l 2 jKu2 X m sin jKuU f
第四章 旋转变压器 Resolver
本章内容:
§4-1 概述 §4-2 正余弦旋转变压器的工作原理 §4-3 线性旋转变压器 §4-4 旋转变压器的应用 §4-5 感应移相器
§4-1概述
旋转变压器是自动控制装置中的一类精密控 制微电机。从物理本质看,可以认为是一种可以 旋转的变压器,这种变压器的原、副边绕组分别 放置在定子和转子上。当旋转变压器的原边施加 交流电压励磁时,其副边输出电压将与转子的转 角保持某种严格的函数关系,从而实现角度的检 测、解算或传输等功能。
旋转变压器的工作原理及应用
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旋转变压器的工作原理及应用旋转变压器的工作原理及应用旋转变压器又称分解器,是一种控制用的微电机,它将机械转角变换成与该转角呈某一函数关系的电信号的一种间接测量装置。
在结构上与二相线绕式异步电动机相似,由定子和转子组成。
定子绕组为变压器的原边,转子绕组为变压器的副边。
激磁电压接到转子绕组上,感应电动势由定子绕组输出。
常用的激磁频率为400Hz,500Hz,1000Hz和5000Hz。
旋转变压器结构简单,动作灵敏,对环境无特殊要求,维护方便,输出信号幅度大,抗干扰性强,工作可靠。
因此,在数控机床上广泛应用。
通常应用的旋转变压器为二极旋转变压器,其定子和转子绕组中各有互相垂直的两个绕组。
另外,还有一种多极旋转变压器。
也可以把一个极对数少的和一个极对数多的两种旋转变压器做在一个磁路上,装在一个机壳内,构成“粗测”和“精测”电气变速双通道检测装置,用于高精度检测系统和同步系统。
什么是旋转变压器以及应用方式什么是旋转变压器以及应用方式旋转变压器又称分解器,是一种控制用的微电机,它将机械转角变换成与该转角呈某一函数关系的电信号的一种间接测量装置。
在结构上与二相线绕式异步电动机相似,由定子和转子组成。
定子绕组为变压器的原边,转子绕组为变压器的副边。
激磁电压接到转子绕组上,感应电动势由定子绕组输出。
常用的激磁频率为400Hz,500Hz,1000Hz和5000Hz。
旋转变压器结构简单,动作灵敏,对环境无特殊要求,维护方便,输出信号幅度大,抗干扰性强,工作可靠。
因此,在数控机床上广泛应用。
通常应用的旋转变压器为二极旋转变压器,其定子和转子绕组中各有互相垂直的两个绕组。
另外,还有一种多极旋转变压器。
也可以把一个极对数少的和一个极对数多的两种旋转变压器做在一个磁路上,装在一个机壳内,构成“粗测”和“精测”电气变速双通道检测装置,用于高精度检测系统和同步系统。
旋转变压器的应用旋转变压器作为位置检测装置有两种应用方式:鉴相方式和鉴幅方式。
旋转变压器工作原理
![旋转变压器工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/499a8e13302b3169a45177232f60ddccda38e6c8.png)
旋转变压器工作原理旋转变压器是一种常见的电力变压器,它通过旋转磁场来实现电压的变换。
在工业和电力系统中,旋转变压器被广泛应用于变频调速、电力传输和配电系统等领域。
本文将介绍旋转变压器的工作原理,包括其结构、工作过程和应用。
结构旋转变压器由定子和转子两部分组成。
定子是固定不动的部分,通常由铁芯和绕组组成。
铁芯是用于集中磁场的磁导体,绕组则是用来产生磁场和传输电能的线圈。
转子则是旋转的部分,通常由铁芯和绕组组成。
当转子旋转时,它会改变磁场的方向和大小,从而实现电压的变换。
工作过程旋转变压器的工作原理基于电磁感应。
当交流电流通过定子绕组时,它会产生一个旋转的磁场。
这个旋转的磁场会穿过转子绕组,从而在转子绕组中感应出电压。
由于转子是旋转的,所以感应出的电压也是随着转子的旋转而变化的。
通过合理设计定子和转子的绕组结构,可以实现不同的电压变换比。
应用旋转变压器在工业和电力系统中有着广泛的应用。
其中最常见的应用是在变频调速系统中。
通过改变旋转变压器的转速,可以实现电机的调速控制。
此外,旋转变压器还常用于电力传输和配电系统中。
在电力传输系统中,旋转变压器可以将高压电能变换为低压电能,从而实现长距离的电能传输。
在配电系统中,旋转变压器可以将电能从高压侧变换为低压侧,以满足不同用电设备的需求。
总结旋转变压器是一种重要的电力变压器,它通过旋转磁场来实现电压的变换。
其工作原理基于电磁感应,通过定子和转子的相互作用来实现电能的传输和变换。
在工业和电力系统中,旋转变压器被广泛应用于变频调速、电力传输和配电系统等领域。
随着电力系统的不断发展,旋转变压器的应用前景将更加广阔。
旋转变压器和感应同步器
![旋转变压器和感应同步器](https://img.taocdn.com/s3/m/3fa75f76ac02de80d4d8d15abe23482fb5da0242.png)
图4-19 正、余弦旋转变压器原理图
1) 鉴相型工作方式 定子的正、余弦绕组分别通入同幅、同频,但相位差为π/2的交流励 磁电压,即
Us=Um sinωt
Uc= Umsin(ωt+ π/2)=Um cosωt 当转子正转时这两个励磁电压在转子绕组中产生了感应电压,经叠 加,在转子中的感应电压为
U 2 U s sin U c cos U 2 KU m sin t sin KU m cost cos
2) 鉴幅型工作方式 给定子的正、余弦绕组分别通以同频率、同相位,但幅值分别按正 弦、余弦规律变化的交流励磁电压,即
Us= Um sinαsinωt Uc= Um cosαsinωt Um sinα、Um cosα分别为励磁电压的幅值 式中:α-给定电气转角。
当转子正转时,由于Us、Uc 的共同作用,经叠加,在转子上的感应电压为
根据励磁绕组中励磁方式的不 鉴相型工作方式 给滑尺的正弦励磁绕组和余弦励磁绕组分别通以频率相同、幅值
相同,但相位差为π/2的励磁电压,即
Us= Um sinωt Uc= Umsin(ωt+ π/2)=Um cosωt
励磁信号将在空间产生一个以ω为频率移动的行波。磁场切割定尺 绕组,并在定尺绕组中感应出电势,该电势随着定尺与滑尺相对位置 的不同而产生超前或滞后的相位差θ。按照叠加原理可以直接求出感应 电势
U2= KUmcos(α-θ)sinωt 同理,转子反转时,可得
(4-8)
U2=KUmcos(α+θ)sinωt
(4-9)
式(4-8)、(4-9)中,kUmcos(α-θ)、 kUmcos(α+θ)为感应电压的幅值。
由式式(4-8)、(4-9)可以看出,转子感应电压的幅值随转子的偏转角θ而变化,
旋转变压器的工作原理及应用
![旋转变压器的工作原理及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/426f9e1159eef8c75fbfb31f.png)
为励磁信号的幅值 ;
∞为励 磁信 号 角频 率 ;
为旋转变压器转角 。
定 子
转 子
=
0 。
= 一
=9 0。
=0
“ 2 =0
=k l s j n =k l s i n
“ 2=k U l s i n =k ul s i n
加 电压 为 :
M2 =ku 1 s i n 0+k ul C O S 0
=
kUm s i n O / s i n ot c s i n 0+k
c o s s i n ot t C O S 0
=
k s i n t o t C O S ( 一0)
( a ) 有刷结构
( b ) 无刷结构
图 1 旋 转 变 压 器 结 构
收 稿 日期 : 2 0 1 3 - 0 7 - - 0 6 作者简介 : 李 瑾( 1 9 8 2 一) , 女, 山西平遥人 , 讲师 , 工学硕士 , 研究 方 向: 机电一体化。
1 49
Equi p me n t M a nu f a c t u r i ng T ec h n o l og y No. 1 0, 2 01 3
由上 式 可知 鉴 幅式 是 根据 感 应 输 出 电压 的 幅值
转
子
来 检测 位 移量 。
图 3 正 余 弦 旋 转 变压 器 结 构
旋转变压器作为位置检测装置 ,具体有两种应 3 结束语 用 方法 : 鉴相 式 和鉴 幅式 工作 方式 。 2 . 1 鉴相 工作 方式 旋转变压器对工作环境要求不高 , 适用于高温 、 给定 子 两 绕组 分 别 通 以 幅值相 同 、 频率相 同、 相 严 寒 、 潮湿 、 高速 、 高震 动等 工作场 合 。由于旋转 变压 位差 9 O 。的交 流励磁 电压 , 即 器 的以上特点 , 被广泛应用在伺服控制系统 、 机器人
旋转变压器的工作原理及应用
![旋转变压器的工作原理及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/73bcaf68492fb4daa58da0116c175f0e7dd11960.png)
旋转变压器的工作原理及应用
旋转变压器是一种用来改变交流电压大小的装置,其工作原理基于电磁感应定律。
在旋转变压器中,有两个或以上的线圈分别绕在磁性材料的铁芯上,当一个线圈中通有交流电流时,会产生一个交变磁场,从而诱导出另一个线圈中的感应电流,实现电压的变换。
工作原理:
一个最简单的旋转变压器包含两个线圈,分别称为原线圈和副线圈。
当原线圈
通有交流电流时,产生的交变磁场在副线圈内诱导出感应电动势,从而在副线圈中产生电流。
根据法拉第电磁感应定律,感应电动势的大小与原线圈中的电流变化率有关,因此可以通过改变原线圈的匝数比例,实现不同电压的输出。
应用:
旋转变压器在电力系统中有着广泛的应用,主要用于电压的升降变换。
具体应
用包括:
•电力传输:通过将输电线路连接到旋转变压器,可以实现长距离电力传输中的电压升降。
•电力配电:在变电站中使用旋转变压器将高压电网中的电压降低为适合用户使用的低压电压。
•实验室和工业应用:在实验室和工业领域,旋转变压器可用于提供各种电压和电流值,满足不同设备的电力需求。
•电子设备:一些电子设备需要不同的电压供应,通过旋转变压器可以满足这种需求。
总的来说,旋转变压器在电力系统和电子设备中起着至关重要的作用,通过其
灵活的电压变换功能,为不同场景下的电力需求提供了解决方案。
旋转变压器 电机 绕线式 磁阻式 原理
![旋转变压器 电机 绕线式 磁阻式 原理](https://img.taocdn.com/s3/m/8dbd52cfcd22bcd126fff705cc17552707225ec6.png)
旋转变压器电机绕线式磁阻式原理标题:了解旋转变压器、电机绕线式和磁阻式的原理引言:旋转变压器、电机绕线式和磁阻式是现代电气工程中常见的设备类型,它们在能源转换和电动机驱动领域扮演着重要的角色。
本文将深入探讨这些设备的原理和工作原理,帮助读者更好地理解它们在电力系统和工业自动化中的应用。
一、旋转变压器的原理1. 旋转变压器的定义与作用旋转变压器是一种能在旋转部件上同时将电压和电流转换的设备,常用于电力系统的变压器站。
2. 旋转变压器的结构详细介绍了旋转变压器的结构,包括固定部分和旋转部分,以及与其相关的组件。
3. 旋转变压器的工作原理解释了旋转变压器的工作原理,包括定子绕组、转子绕组和铁心结构等关键要素。
4. 旋转变压器的应用领域探讨了旋转变压器在电力系统中的应用,如电力传输、变电站和电动机驱动等。
二、电机绕线式的原理1. 电机绕线式的定义与功能介绍了电机绕线式的基本概念和作用,它是电动机中将电能转化为机械能的重要组成部分。
2. 电机绕线式的结构详细解释了电机绕线式的结构和组成,包括定子线圈、转子和磁场等要素。
3. 电机绕线式的工作原理探讨了电机绕线式的工作原理,包括电流与磁场的相互作用和力矩转换等关键过程。
4. 电机绕线式的应用领域讨论了电机绕线式在不同领域中的应用,如家用电器、工业驱动和机械传动等。
三、磁阻式的原理1. 磁阻式的定义与特点简要介绍了磁阻式的定义和特点,磁阻式是一种基于磁阻变化实现能量转换的设备。
2. 磁阻式的结构解释了磁阻式的结构,包括定子和转子磁阻等关键部件。
3. 磁阻式的工作原理探究了磁阻式的工作原理,包括磁场的调节和磁阻变化对电能转换的影响等核心机制。
4. 磁阻式的应用领域讨论了磁阻式的应用领域,如传感技术、磁阻传动和磁阻传感器等应用案例。
结论:通过本文的介绍,我们了解了旋转变压器、电机绕线式和磁阻式设备的基本原理和特点。
旋转变压器在电力系统中起到了能量转换和电压调节的关键作用,电机绕线式是电动机的核心组件,负责将电能转化为机械能,而磁阻式则是一种新兴的能量转换装置,应用于传感技术和磁阻传动。
旋转变压器
![旋转变压器](https://img.taocdn.com/s3/m/04330dfd8ad63186bceb19e8b8f67c1cfbd6ee7f.png)
应用
旋转变压器旋转变压器是一种精密角度、位置、速度检测装置,适用于所有使用旋转编码器的场合,特别是 高温、严寒、潮湿、高速、高震动等旋转编码器无法正常工作的场合。由于旋转变压器以上特点,可完全替代光 电编码器,被广泛应用在伺服控制系统、机器人系统、机械工具、汽车、电力、冶金、纺织、印刷、航空航天、 船舶、兵器、电子、冶金、矿山、油田、水利、化工、轻工、建筑等领域的角度、位置检测系统中。也可用于坐 标变换、三角运算和角度数据传输、作为两相移相器用在角度--数字转换装置中。
图1是有刷式旋转变压器。它的转子绕组通过滑环和电刷直接引出,其特点是结构简单,体积小,但因电刷与 滑环是机械滑动接触的,所以旋转变压器的可靠性差,寿命也较短。
图1有刷式旋转变压器
图2无刷式旋转变压器
图2是无刷式旋转变压器。它分为两大部分,即旋转变压器本体和附加变压器。附加变压器的原、副边铁心及 其线圈均成环形,分别固定于转子轴和壳体上,径向留有一定的间隙。旋转变压器本体的转子绕组与附加变压器 原边线圈连在一起,在附加变压器原边线圈中的电信号,即转子绕组中的电信号,通过电磁耦合,经附加变压器 副边线圈间接地送出去。这种结构避免了电刷与滑环之间的不良接触造成的影响,提高了旋转变压器的可靠性及 使用寿命,但其体积、质量、成本均有所增加。
旋转变压器一般有两极绕组和四极绕组两种结构形式。两极绕组旋转变压器的定子和转子各有一对磁极,四 极绕组则各有两对磁极,主要用于高精度的检测系统。除此之外,还有多极式旋转变压器,用于高精度绝对式检 测系统。
分类
旋转变压器按输出电压与转子转角间的函数关系,主要分三大类旋转变压器:
1.正--余弦旋转变压器----其输出电压与转子转角的函数关系成正弦或余弦函数关系。
结构
旋转变压器工作原理及其应用于自动控制的实例分析
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旋转变压器工作原理及其应用于自动控制的实例分析摘要:旋转变压器是一种高分辨率的角度传感器。
本文在介绍旋转变压器工作原理之外,对以AD2S1200 为核心的数字解码电路系统和基于现场可编程门阵列(FPGA)的多通道旋转变压器测角系统的两个实例进行了简单分析。
通过学习研究人员实验和理论相结合后得到的方案检验结果和误差来源判断,对于旋转变压器的功能和应用的理解有所开拓,并提供了创新的思路。
关键词:旋转变压器角度传感器解码电路 FPGA 测角系统1 旋转变压器工作原理1.1基本原理旋转变压器是一种输出电压随转子转角变化的信号元件。
当励磁绕组以一定频率的交流电压励磁时,输出绕组的电压幅值与转子转角成正弦、余弦函数关系,或保持某一比例关系,或在一定转角范围内与转角成线性关系。
它主要用于坐标变换、三角运算和角度数据传输,也可以作为两相移相器用在角度-数字转换装置中。
如图1 所示,R1、R2为旋转变压器的激励端口,S1、S2为旋转变压器的正弦信号输出端口,S3、S4为旋转变压器的余弦信号输出端口。
当在初级激励绕组端口R1、R2加上1个正弦激励信号时,在次级绕组上将产生一对感应信号。
设转子R1—R2 激磁绕组施加的激磁电压为:则定子S1—S2、S3—S4 之间的正、余弦输出绕组输出电压分别为:式( 3)中Um为正、余弦绕组感应交流电势的振幅值,θ 为余弦绕组轴线S3—S4 与转子激磁绕组轴线R1—R2 之夹角,即被测转轴量旋转的角度信息。
求解θ 典型的处理方法是将式( 2)、式( 3)相除得表达式( 4),即:式( 4)可以求出式( 5)0°≤θ≤90° 的反正切转角值,即:1.2 旋转变压器结构与分类旋转变压器是一种可变化的耦合變压器,其初级线圈绕组和2个次级线圈绕组之间的磁耦合成度根据转子的位置而改变,转子通常安装在电机轴上。
标准旋转变压器的初级激励绕组固定在转子上,2个次级绕组固定在定子上。
旋转变压器的工作原理及作用
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旋转变压器的工作原理及作用嘿,恁问旋转变压器啥工作原理和有啥作用啊?这事儿咱得好好唠唠。
先说这工作原理哈。
旋转变压器呢,就跟个小魔法师似的。
它主要是靠电磁感应来干活儿。
里面有两个部分,一个叫定子,一个叫转子。
定子就像个老大哥,稳稳地在那儿。
转子呢,就像个调皮的小弟弟,能转来转去。
当电流通过定子的时候,就会产生磁场。
这转子在磁场里一转,就会感应出不同的电压和电流。
就跟两个人在那儿传话似的,通过磁场来传递信号。
再说说它的作用。
这旋转变压器作用可大咧。
一个作用就是能测量角度。
比如说在一些机器人啊、数控机床啊这些地方,得知道某个部件转了多少角度。
这旋转变压器就能准确地测出来,就像个小指南针似的,告诉你转到啥位置了。
还能用来控制速度。
通过测量转子的转速,就能知道机器转得快还是慢。
要是转得太快了,就可以让它慢一点;转得太慢了,就加点油让它快起来。
就跟开车似的,得控制好速度。
另外呢,旋转变压器还挺可靠。
不像有些东西,容易坏。
它能在一些恶劣的环境下工作,比如高温啊、低温啊、潮湿啊这些地方。
就像个小战士似的,不怕困难。
俺们厂有个机器,以前总是不知道转了多少角度,控制不好速度。
后来装了个旋转变压器,嘿,问题全解决了。
机器干活儿更精准了,效率也提高了不少。
大家都夸这旋转变压器好用。
咱要是碰到需要测量角度、控制速度的地方,就可以考虑用旋转变压器。
别小瞧了这个小东西,它的作用可大着呢。
反正啊,旋转变压器的工作原理不难懂,作用也不少,咱得好好利用起来。
要不,白瞎了这么好的玩意儿。
旋转变压器的原理和应用
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旋转变压器的原理和应用一、概述1、旋转变压器的发展旋转变压器用于运动伺服控制系统中,作为角度位置的传感和测量用。
早期的旋转变压器用于计算解答装置中,作为模拟计算机中的主要组成部分之一。
其输出,是随转子转角作某种函数变化的电气信号,通常是正弦、余弦、线性等。
这些函数是最常见的,也是容易实现的。
在对绕组做专门设计时,也可产生某些特殊函数的电气输出。
但这样的函数只用于特殊的场合,不是通用的。
60年代起,旋转变压器逐渐用于伺服系统,作为角度信号的产生和检测元件。
三线的三相的自整角机,早于四线的两相旋转变压器应用于系统中。
所以作为角度信号传输的旋转变压器,有时被称作四线自整角机。
随着电子技术和数字计算技术的发展,数字式计算机早已代替了模拟式计算机。
所以实际上,旋转变压器目前主要是用于角度位置伺服控制系统中。
由于两相的旋转变压器比自整角机更容易提高精度,所以旋转变压器应用的更广泛。
特别是,在高精度的双通道、双速系统中,广泛应用的多极电气元件,原来采用的是多极自整角机,现在基本上都是采用多极旋转变压器。
旋转变压器是目前国内的专业名称,简称“旋变”。
俄文里称作“ВращающийсяТрансформатор”,词义就是“旋转变压器”。
英文名字叫“resolver”,根据词义,有人把它称作为“解算器”或“分解器”。
作为角度位置传感元件,常用的有这样几种:光学编码器、磁性编码器和旋转变压器。
由于制作和精度的缘故,磁性编码器没有其他两种普及。
光学编码器的输出信号是脉冲,由于是天然的数字量,数据处理比较方便,因而得到了很好的应用。
早期的旋转变压器,由于信号处理电路比较复杂,价格比较贵的原因,应用受到了限制。
因为旋转变压器具有无可比拟的可靠性,以及具有足够高的精度,在许多场合有着不可代替的地位,特别是在军事以及航天、航空、航海等方面。
随着电子工业的发展,电子元器件集成化程度的提高,元器件的价格大大下降;另外,信号处理技术的进步,旋转变压器的信号处理电路变得简单、可靠,价格也大大下降。
旋线式旋转变压器简介讲解
![旋线式旋转变压器简介讲解](https://img.taocdn.com/s3/m/24494f06be1e650e52ea9994.png)
3. 位置传感器介绍
常用传感器介绍 光电编码器介绍
3.1 常用传感器介绍
作为速度及位置传感元件,常用的有这样几种:光学编码器、磁性编码器 和旋转变压器。由于制作和精度的缘故,磁性编码器没有其他两种普及。光 学编码器的输出信号是脉冲,由于是天然的数字量,数据处理比较方便,因 而得到了很好的应用。早期的旋转变压器,由于信号处理电路比较复杂,价 格比较贵的原因,应用受到了限制。因为旋转变压器具有无可比拟的可靠性 ,以及具有足够高的精度,在许多场合有着不可代替的地位,特别是在军事 以及航天、航空、航海等方面。
4.6 电梯上的应用
旋转变压器在电梯上面的应用,主要是用于电机门机以及曳引机上面,主要是作 为位置传感器使用。三菱电梯已把旋变使用于永ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ同步门机,上海桑塔斯曳引机 也已经使用旋转变压器作为位置传感器另外我公司生产的旋转变压器比较容易实 现外转子结构,可以使曳引机的结构更加简单、可靠。
4.7 航空航天上的应用
6)相位移 次级输出电压相对于初级励磁电压在时间上 的相位差。相位差的大小有关因素——旋变类型、尺 寸、结构和励磁频率。
7)基准相位 基准相位是指旋转变压器从基准电气零位 开始,作正向旋转时出现的第一个基波最大电压的相 位。
相位的规定方法:①初级励磁电压的相位为基准; ②以次级电压最大输出时的相位为基准。
2.2 旋转变压器使用注意事项
4)屏蔽 旋转变压器本身的磁场比较弱,当外部有强磁场靠近 旋转变压器时(例如在电动机中),会影响旋转变压 器的磁场和在旋转变压器绕组端部的磁状态,进而产 生误差电势,产生误差。因此,应该尽量使得旋转变 压器远离强磁场,以及采取磁屏蔽措施。
2.2 旋转变压器使用注意事项
油田机械上的应用
旋转变压器原理
![旋转变压器原理](https://img.taocdn.com/s3/m/8e96da193a3567ec102de2bd960590c69fc3d870.png)
旋转变压器原理旋转变压器原理是一种通过旋转磁场来实现变压作用的电力传输装置。
它由定子、转子和磁场系统组成。
定子是旋转变压器中的固定部分,通常由铁心和绕组构成。
铁心通常由高导磁率的材料制成,能够有效地集中和导引磁场。
绕组则是由导线绕制而成,用于产生电磁场。
转子是旋转变压器中的活动部分,通常由磁铁和轴承构成。
磁铁通常由高磁导率的磁性材料制成,可以产生强磁场。
轴承用于支撑和保持转子的旋转运动。
磁场系统是旋转变压器中的核心部分,通常由定子磁场和转子磁场构成。
定子磁场是绕组中通过电流所产生的磁场,通常是由外部电源提供的。
转子磁场是磁铁所产生的磁场,通常是由转子的旋转运动带动的。
旋转变压器的工作原理是通过转子的旋转运动来改变磁场的相对位置,进而改变磁通量的分布。
当定子和转子的磁场产生相对运动时,会在绕组中产生感应电动势,从而实现电能的转换和传输。
具体来说,当磁场通过绕组时,会引起绕组中的导线中电子的运动。
根据法拉第电磁感应定律,导线中的移动电荷会产生感应电流。
这些感应电流会在绕组中形成一个新的磁场,与原有的磁场叠加在一起。
由于转子的旋转运动,原有的磁场和新产生的磁场的相对位置会发生改变。
这种相对位置的改变会导致磁通量的分布发生变化,进而改变绕组中的感应电动势。
通过旋转变压器的工作原理,可以实现电压的升降变换。
当定子和转子的磁场的极性一致时,会使绕组中的感应电动势增加,从而实现电压的升压作用。
相反,当定子和转子的磁场的极性相反时,会使绕组中的感应电动势减小,从而实现电压的降压作用。
总的来说,旋转变压器是一种利用旋转磁场来实现电压升降变换的电力传输装置。
其工作原理是通过改变磁场的相对位置来改变磁通量的分布,进而实现对电能的转换和传输。
电机旋转变压器工作原理
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电机旋转变压器工作原理电机旋转变压器工作原理电机旋转变压器是一种常用的变压器,广泛应用于电力传输、电子设备、通讯系统等领域。
本文将介绍电机旋转变压器的工作原理。
一、电机旋转变压器的构造与组成电机旋转变压器由两部分组成:固定部分和旋转部分。
固定部分包括铁芯和线圈。
铁芯是由高导磁性材料制成的,线圈则是绕在铁芯上的导线。
旋转部分包括转轴和端盖。
转轴是由导磁性材料制成的,端盖则是安装在转轴两端的护罩。
二、电机旋转变压器的工作原理当电机旋转变压器工作时,铁芯构成一个磁通闭合路径,线圈绕在铁芯上,中间隔着绝缘材料,形成一个密合的线圈。
在旋转轴上,装有另一组线圈,称为旋转线圈。
旋转线圈绕在旋转轴上,并与固定线圈保持一定的距离。
当固定线圈的电流流过时,会在铁芯中产生一个磁通,这个磁通也会传递到旋转轴上。
随着旋转轴的旋转,旋转线圈也将受到这个磁通的影响。
旋转线圈现在靠近一个固定线圈,旋转线圈中的电流因感应电压产生,这个电压与固定线圈的电压成正比,形成一个与之成特定比例的电压。
这个变压器的特点是,在整个过程中,变压器的电源线物理上不转动,因为变压器的铁芯、线圈、旋转轴等部分都是旋转的,使得变压器的转换比率与电源电压始终保持一致。
三、电机旋转变压器的优点与应用电机旋转变压器的最大优点是高效率、长寿命、运行平稳等等。
这极大地方便了电力传输和电子设备。
通过将旋转线圈的面积和旋转速度改变,可以按照特定要求来控制输出电压,具有相对独立的输出电压控制,电压稳定性高,广泛应用于精密仪器、自动控制设备、变频器等领域。
综上所述,电机旋转变压器的原理相对简单,结构紧凑,具有高效率、长寿命、运行稳定性好等优点。
在当前的电气领域中,它的应用范围越来越广泛,具有重要的经济和社会意义。
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旋轉變壓器原理及應用上海贏雙電機有限公司⒈概述⒈⒈旋轉變壓器的發展旋轉變壓器用於運動伺服控制系統中,作為角度位置的傳感和測量用。
早期的旋轉變壓器用於計算解答裝置中,作為模擬電腦中的主要組成部分之一。
其輸出,是隨轉子轉角作某種函數變化的電氣信號,通常是正弦、余弦、線性等。
這些函數是最常見的,也是容易實現的。
在對繞組做專門設計時,也可產生某些特殊函數的電氣輸出。
但這樣的函數只用於特殊的場合,不是通用的。
60年代起,旋轉變壓器逐漸用於伺服系統,作為角度信號的產生和檢測元件。
三線的三相的自整角機,早於四線的兩相旋轉變壓器應用於系統中。
所以作為角度信號傳輸的旋轉變壓器,有時被稱作四線自整角機。
隨著電子技術和數字計算技術的發展,數字式電腦早已代替了模擬式電腦。
所以實際上,旋轉變壓器目前主要是用於角度位置伺服控制系統中。
由於兩相的旋轉變壓器比自整角機更容易提高精度,所以旋轉變壓器應用的更廣泛。
特別是,在高精度的雙通道、雙速系統中,廣泛應用的多極電氣元件,原來採用的是多極自整角機,現在基本上都是採用多極旋轉變壓器。
旋轉變壓器是目前國內的專業名稱,簡稱“旋變”。
俄文裏稱作“ВращающийсяТрансформатор” ,詞義就是“旋轉變壓器”。
英文名字叫“resolver”,根據詞義,有人把它稱作為“解算器”或“分解器”。
作為角度位置傳感元件,常用的有這樣幾種:光學編碼器、磁性編碼器和旋轉變壓器。
由於製作和精度的緣故,磁性編碼器沒有其他兩種普及。
光學編碼器的輸出信號是脈衝,由於是天然的數字量,數據處理比較方便,因而得到了很好的應用。
早期的旋轉變壓器,由於信號處理電路比較複雜,價格比較貴的原因,應用受到了限制。
因為旋轉變壓器具有無可比擬的可靠性,以及具有足夠高的精度,在許多場合有著不可代替的地位,特別是在軍事以及航太、航空、航海等方面。
隨著電子工業的發展,電子元器件集成化程度的提高,元器件的價格大大下降;另外,信號處理技術的進步,旋轉變壓器的信號處理電路變得簡單、可靠,價格也大大下降。
而且,又出現了軟體解碼的信號處理,使得信號處理問題變得更加靈活、方便。
這樣,旋轉變壓器的應用得到了更大的發展,其優點得到了更大的體現。
和光學編碼器相比,旋轉變壓器有這樣幾點明顯的優點:①無可比擬的可靠性,非常好的抗惡劣環境條件的能力;②可以運行在更高的轉速下。
(在輸出12 bit的信號下,允許電動機的轉速可達60,000rpm。
而光學編碼器,由於光電器件的頻響一般在200kHz以下,在12 bit時,速度只能達到3,000rpm);③方便的絕對值信號數據輸出。
⒈⒉旋轉變壓器的應用旋轉變壓器的應用,近期發展很快。
除了傳統的、要求可靠性高的軍用、航空航太領域之外,在工業、交通以及民用領域也得到了廣泛的應用。
特別應該提出的是,這些年來,隨著工業自動化水準的提高,隨著節能減排的要求越來越高,效率高、節能顯著的永磁交流電動機的應用,越來越廣泛。
而永磁交流電動機的位置感測器,原來是以光學編碼器居多,但這些年來,卻迅速地被旋轉變壓器代替。
可以舉幾個明顯的例子,在家電中,不論是冰箱、空調、還是洗衣機,目前都是向變頻變速發展,採用的是正弦波控制的永磁交流電動機。
目前各國都在非常重視的電動汽車中,電動汽車中所用的位置、速度感測器都是旋轉變壓器。
例如,驅動用電動機和發電機的位置傳感、電動助力方向盤電機的位置速度傳感、燃氣閥角度測量、真空室傳送器角度位置測量等等,都是採用旋轉變壓器。
在應用於塑壓系統、紡織系統、冶金系統以及其他領域裏,所應用的伺服系統中關鍵部件伺服電動機上,也是用旋轉變壓器作為位置速度感測器。
旋轉變壓器的應用已經成為一種趨勢。
⒈⒊旋轉變壓器的結構根據轉子電信號引進、引出的方式,分為有刷旋轉變壓器和無刷旋轉變壓器。
在有刷旋轉變壓器中,定、轉子上都有繞組。
轉子繞組的電信號,通過滑動接觸,由轉子上的滑環和定子上的電刷引進或引出。
由於有刷結構的存在,使得旋轉變壓器的可靠性很難得到保證。
因此目前這種結構形式的旋轉變壓器應用的很少,我們著重於介紹無刷旋轉變壓器。
目前無刷旋轉變壓器有兩種結構形式。
一種稱作為環形變壓器式無刷旋轉變壓器,另一種稱作為磁阻式旋轉變壓器。
1)環形變壓器式旋轉變壓器圖1示出環形變壓器式無刷旋轉變壓器的結構。
這種結構很好地實現了無刷、無接觸。
圖中右側部分是典型的旋轉變壓器的定、轉子,在結構上和有刷旋轉變壓器一樣的定、轉子繞組,作信號變換。
左側是環形變壓器。
它的一個繞組在定子上,一個在轉子上,同心放置。
B A轉子上的環形變壓器繞組和作信號變換的轉子繞組相聯,它的電信號的輸入輸出由環形變壓器完成。
A—普通旋轉變壓器B—環形變壓器圖1無刷式旋轉變壓器結構示意2)磁阻式旋轉變壓器圖2是一個10對極的磁阻式旋轉變壓器的示意圖。
磁阻式旋轉變壓器的勵磁繞組和輸出繞組放在同一套定子槽內,固定不動。
但勵磁繞組和輸出繞組的形式不一樣。
兩相繞組的輸出信號,仍然應該是隨轉角作正弦變化、彼此相差90°電角度的電信號。
轉子磁極形狀作特殊設計,使得氣隙磁場近似於正弦形。
轉子形狀的設計也必須滿足所要求的極數。
可以看出,轉子的形狀決定了極對數和氣隙磁場的形狀。
磁阻式旋轉變壓器一般都做成分裝式,不組合在一起,以分裝形式提供給用戶,由用戶自己組裝配合。
a)b)c)d)圖2 磁阻式旋轉變壓器結構示意3) 多極旋轉變壓器圖3多極旋轉變壓器的結構示意圖。
圖3 a)、b) 是共磁路結構,粗、精機定、轉子繞組公用一套鐵心。
所謂粗機,是指單對磁極的旋轉變壓器,它的精度低,所以稱為粗機;精機是指多對極的旋轉變壓器,由於精度高,多對磁極的旋轉變壓器稱為精機。
其中圖3a) 表示的是旋轉變壓器的定子和轉子組裝成一體,由機殼、端蓋和軸承將它們連在一起。
稱為組裝式,圖3b) 的定轉子是分開的,稱為分裝式。
圖3c)、d) 是分磁路結構,粗、精機定、轉子繞組各有自己的鐵心。
其中圖4c)、d)都是組裝式,只是粗、精機位置安放的形式不一樣,圖3c) 的粗、精機平行放置,圖3d) 粗、精機是垂直放置,粗機在內腔。
另外,很多時候也有單獨的多極旋轉變壓器。
應用時,若仍需要單對極的旋轉變壓器,則另外配置。
共磁路 分磁路驱动控制器R1R3R2R4S2S1S4S3S2S1S4S3R2R1U 1XFXBαBαF变速齿轮伺服电动机a)組裝式 b)分裝式 c)粗精平行放置 d)粗精垂直放置圖3多極旋轉變壓器結構示意對於多極旋轉變壓器,一般都必須和單極旋轉變壓器組成統一的系統。
在旋轉變壓器的設計中,如果單極旋轉變壓器和多極旋轉變壓器設計在同一套定、轉子鐵心中,而分別有自己的單極繞組和多極繞組。
這種結構的旋轉變壓器稱為雙通道旋轉變壓器。
如果單極旋轉變壓器和多極旋轉變壓器都是單獨設計,都有自己的定、轉子鐵心。
這種結構的旋轉變壓器稱為單通道旋轉變壓器。
⒉ 旋轉變壓器的工作原理⒉⒈ 旋轉變壓器角度位置伺服控制系統圖4是一個比較典型的角度位置伺服控制系統。
XF 稱作旋變發送機,XB 稱作旋變變壓器。
旋變發送機發送一個與機械轉角有關的、作一定函數關係變化的電氣信號;旋變變壓器接受這個信號、並產生和輸出一個與雙方機械轉角之差有關的電氣信號。
伺服放大器接受選變壓器的輸出信號,作為伺服電動機的控制信號。
經放大,驅動伺服電動機旋轉,並帶動接受方旋轉變壓器轉軸及其它相連的機構,直至達到和發送機方一致的角位置。
旋變發送機的初級,一般在轉子上設有正交的兩相繞組,其中一相作為勵磁繞組,輸入單相交流電壓;另一相短接,以抵消交軸磁通,改善精度。
次級也是正交的兩相繞組。
旋變變壓器的初級一般在定子上,由正交的兩相繞組組成;次級為單項繞組,沒有正交繞組。
圖4旋轉變壓器角度位置伺服控制系統應該指出,由於結構的關係,磁阻式旋變只有旋變發送機,沒有旋變變壓器。
⒉⒉ 工作原理前面已經介紹過,旋轉變壓器有旋變發送機和旋變壓器之分。
作為旋變發送機它的勵磁繞U(α)αU 2FS (α)U 2FC (α)090180270360組是由單相電壓供電,電壓可以寫為式(1)形式:t U t U m ωsin )(11= (1)其中,U 1m —勵磁電壓的幅值,ω—勵磁電壓的角頻率。
勵磁繞組的勵磁電流產生的交變磁通,在次級輸出繞組中感生出電動勢。
當轉子轉動時,由於勵磁繞組和次級輸出繞組的相對位置發生變化,因而次級輸出繞組感生的電動勢也發生變化。
又由於次級輸出的兩相繞組在空間成正交的90°電角度,因而兩相輸出電壓如式(2)所示:F22F 2s 2cos )sin()(sin )sin()(θαωθαωF Fm Fc F Fm F t U t U t U t U +=+= (2)其中,U 2Fs —正弦相的輸出電壓,U 2Fc —余弦相的輸出電壓,U 2Fm —次級輸出電壓的幅值;αF —勵磁方和次級輸出方電壓之間的相位角,θF —發送機轉子的轉角。
可以看出,勵磁方和輸出方的電壓是同頻率的,但存在著相位差。
正弦相和余弦相在電的時間相位上是同相的,但幅值彼此隨轉角分別作正弦和余弦函數變化。
圖5旋變發送機兩相輸出電壓和轉角的關係曲線旋變發送機的兩相次級輸出繞組,和旋變變壓器的原方兩相勵磁繞組分別相聯。
這樣,式(2)所表示的兩相電壓,也就成了旋變變壓器的勵磁電壓,並在旋變變壓器中產生磁通φB 。
旋轉變壓器的單相繞組作為輸出繞組,旋變發送機次級繞組和旋變變壓器初級繞組中流過的電流為FBF FmB FBF FmZ Z U I Z Z U θθcos sin I 22A +=+=(3)由這兩個電流建立的空間和成磁動勢為)cos(sinsin cos cos )(F 22F x F x x F x F Fm F F Fm τπθτπθτπθ+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-= (4)。