力矩式自整角机
凸极力矩式自整角机电磁设计及其交轴阻尼短路坏损耗的研究
中图分类 号：Ｔ ８ ． Ｍ３３ １
文献 标识码 ：Ａ
文章编号 ：１７ ９ ７ （０ ６ ２— ０ １ ７ ６ ２— ８０ ２ ０ ）０ ０ ４ —０
Ｓｕ ｙｏ ｌｃｒｃｍａ ｎ ｔ ｓ ｎ ｏ ａｉｎ ｍｅ ｔＳ ｌ ａ ｊ ｓｉｇ ｔｄ ｎ Ｅ ｅｔｉ－ ｇ ｅｉ Ｄｅｉ ｆＳ ｌ ｔＭｏ ｎ ｅｆ ｄｕ ｔ ｃ ｇ ｅ － ｎ
ｄｓｕ ｓｓ ｈ ｌｃ ｉ —ｍ ｇ ｅ ｃｄ ｓ ｎｏ ｅ —ａｊｓ ｎ ｎ ｌ ｍａｈｎ ，ｓ ｄ ｎ ｔｄｅ ｈ ｄ ｃ ｉ ｓ ｅｅ ｔ ｃ ａ ｎ ｔ ｅｉ ｎｓｌ ｄｕｔ ｇａ ｇ ｃ ｉｅ ｔ ｙａｄ ｓ ｉｓｔｅｉ ｕ — ｃ ｅｔ ｅｒ ｉ ｇ ｆ ｉ ｅ ｕ ｕ ｎ
ｍ ｍｅｔ ｅｆ— ｄｕｔ ｇａｇｅｍａｈｎ ｎ ａ ｉｇｓｏ —ｃｒ ｉｃ ｃ ｆ ａｉｎ ｒｔｒ ｕ ｄａ ｒ —ａｉ． ｏ ｎ ｓｌ—ａｊｓ ｎ ｎ ｌ ｉ ｃ ｉｅａ ｄｄ ｍ ｎ ｈ ｒ—ｉ ｕｔ ｉ ｌ ｏ ｌ ｔｏｏ ａｒｔ ｅ —ｘｓ ｃ ｒｅ ｓ ｅ ｑ ｕ
上 的作用 和 功能 ，还 须 透彻 了解 短 路环 内损 耗 和 电
Ｋ ＮＧ ａ ｆ Ａ Ｌｉｎ ｕ
（ｃｏｌｆＥｅ ｒｎ ｓ ｎ ｎ ｒ ａｉ ｎ ｉ ｅ ｎ Ｃ ａｇｈ ｎＵ ｉ ｒｔ ｏ ｉ ｃ ｎ ｅｈｏｏｙ ｈｎ ｃｕ １０ ２ ） Ｓｈｏ ｏ ｌ ｔ ｉ ｄＩ ｏｍ ｔ ｎＥ ｇｎ ｒ ｇ， ｈ ｎｃ ｕ ｎｖ ｓｙｆ Ｓ ｅ ｅ ｄＴｃｎｌ ，Ｃ ａ ｇｈ ｎ ０ ２ ｃｏ ｃ ａ ｆ ｏ ｅｉ ｅ ｉ ｃ ｎ ａ ｇ ３
ｔｖ ｏｅ ｔ ｌ ｏ ｒｃ ｎ ｕ ｔ ｎ ａ ｄ ｅｅ ｔｉ ｕ ｒ ｎ ｆｑ ａ ｒ ｔ ｅ—ａ ｉ ｒ ｉ ｇ ｓ ｏ ｔ ｉｃ ｔｃｒ ｌ ｆ ｉｅ ｐ ｔ ｎ ｉ ，ｐ ｗｅ ｏ ｓ ｍｐｉ ｎ ｌ ｃｒｃ ｃ ｒｅ ｔｏ ｕ ｄ ａｕｒ ａ ｏ ｘｓｄａ ｎ ｈ ｒ —ｃｒ ｕｉ ｉｃｅ ｏ ｎ
系列力矩式自整角机
KL系列自整角机
概述：
KL系列自整角机是一种感应式机电元件。
在系统中通常是两个或两个以上组合使用。
其作用是将转轴的转角变换为电气信号；或将电气信号转变为转轴的转角，从而实现角度的传输、变换和接收。
它广泛应用于同步传动、随动系统和解算装置中，借发送机和接收机之间无机械联结传递角位移的方式，达到自动指示角度、位置、距离和指令等目的。
KL系列功率自整角机还可直接传送力矩，主要用于钢铁生产自动线中轧制、卷机系统中，也可用于石油化工等部门。
结构特点：
本系列自整角机均为封闭式结构，定子均为隐极式，槽内放置星形连结的三相绕组D1、D2、D3直接引出。
LF、LJ、LK自整角机转子为凸极式，装有1-2短路回路，KB自整角机转子为隐极式，转子均有单相绕组Z1、Z2，通过两对滑环及电刷引出;KCF,LCF自整角机转子亦为隐极式，但转子上放置星形连接的三相绕组Z1、Z2、Z3，通过三对滑环及电刷引出；功率自整角机定、转子皆为隐极式，转子槽内除ZCF放置三相绕组Z1、Z2、Z3和ZKB放置单相绕组Z1、Z2外，其余ZLF和ZLJ均放置两个相互正交的绕组，其中一个为单相励磁绕组Z1、Z2，另一个为本身已短接的阻尼绕组。
转子绕组均通过二对或三对滑环和电刷引出。
为了满足阻尼性能要求接收机的转子上装有机械阻尼器。
使用条件：
1．海拔高度：不超过4000m；
2．环境温度：-40℃-+55℃；
3．相对湿度：不大于95%（空气温度为25℃）；
4．振动：振频10~150HZ，加速度2.5g，低频限幅双振幅1.5mm；5．冲击：加速度7g;
6．气压：6.05×10.4 Pa。
单位内部认证船舶电气知识考试(试卷编号181)
单位内部认证船舶电气知识考试(试卷编号181)1.[单选题]力矩式自整角机，在船上常用在___场合。
A)车钟和舵角指示B)测速机构C)油门双位控制答案:A解析:2.[单选题]在交流船舶电站的控制屏面板上，设有原动机的调速手柄。
标成“快"（或"正转"）及"慢"（或"反转"）两个方向。
意思是当手辆向"快”方向操作时，____A)调速器的弹簧预紧力增加，油门开度增大B)调速器的弹簧预紧力减小，油门开度减小C)调速器的弹簧预紧力增大，油门开度减小答案:A解析:3.[单选题]下列单位中，电压的单位是___A)欧姆B)伏特C)安培答案:B解析:4.[单选题]不允许用湿手接触电气设备，主要原因是_____A)造成电气设备的锈蚀B)损坏电气设备的绝缘C)防止触电事故答案:C解析:5.[单选题]采用同步指示灯的“灯光明暗法”来并车，灯光明暗的程度反应___,灯光明暗的快慢反映___A)频差/相位差B)相位差/频差C)电压差/相位差答案:B解析:6.[单选题]船舶航行灯在供电上应使用___独立供电支路。
不同的航行灯一般使用___故障蜂鸣报警A)一路共同的B)两路/共同的C)两路不同的答案:B解析:7.[单选题]下列单位中，属电阻单位的是___A)欧姆B)伏特C)安培答案:A解析:8.[单选题]船用发动机的主开关为万能式自动空气断路器，它既是一种___开关，又是实现___的电器。
A)频繁通断/多种保护B)非频繁通断/多种保护C)非频繁通断/短路保护答案:B解析:9.[单选题]镉一镍碱性蓄电池的电解液，在入电过程中的相对密度___；在充电过程中的相对密度___A)降低/降低B)升高/升高C)不变/不变答案:B解析:10.[单选题]不经过分配电板，直接由主配电板供电是___所采用的。
A)甲板机械B)小功率负载C)部分重要负载答案:C解析:11.[单选题]船舶的舷灯____统称为航行标准灯A)锚灯B)环照灯C)桅灯和艉灯答案:C12.[单选题]磁场不仅仅存在于磁体周围，在电流周围也存在着磁场，电流周围存在磁场的现象称为电流的___A)热效应B)磁效应C)化学效应答案:B解析:13.[单选题]船用变压器铭牌上标有U1n/U2n，I1n/I2n，其中U2n、I2n是指___A)空载输出电压、短路输出电流B)空载输出电压、额定输出电流C)额定输出电压、额定输出电流答案:B解析:14.[单选题]绝缘指示灯是装在___A)发电机控制屏B)并车屏C)负载屏答案:C解析:15.[单选题]火焰探测器又称____A)感光探测器B)感温探测器C)火警探测器答案:A解析:16.[单选题]电网上只有两台同步发电机并联运行，如果只讲-台发电机组袖们增大，而另一台未作任何调节，则会导致___A)电网频率下降B)电网频率上升C)电网频率振荡答案:B解析:17.[单选题]在船舶电站自动准同步并车的控制电路中，为获得适当的合闸超前角所采取的方案可以是____。
第5章-自整角机(力矩式自整角机讲)
失调角也是随动系统中常用术语之一)。 由图 5 - 18 明
显可见δ=90°-γ, 代入式(5 - 11)得
第5章 自整角机
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。 图上若在0°<γ<90°的范围内, 失调角γ增加输出电势 E2也增大； 若90°<γ<180° 时, 输出电势E2将随失调 角 γ增大而减小； γ=180°时 , 输出电势E2 又变为零。 但是, 当失调角γ变负时, 输出电势E2的相位将变反。
也就是失调同样的角度所获得的信号电压大, 因此系统
的灵敏度就高。
第5章 自整角机
图 5 - 23 输出电压在γ=0时的切线
第5章 自整角机
5.4 带有“ZKC”的控制式自整角机
自整角机除了作成对 (ZKF 和 ZKB) 运行外 , 还可在 ZKF 和 ZKB 之间再接入控制式差动发送机即 ZKC 作控 制式运行。 其目的是用来传递两个发送轴的角度和或 角度差。 第 5.2 节已说明差动式自整角机的结构特点: 转子采用隐极式结构, 而且转子铁心的槽中放置有三相 对称分布绕组, 并通过三组集电环和电刷引出, 参考图 5 - 9； 定子和普通自整角机完全相同, 属三相对称绕组, 参考图 5 - 7(a)和图 5- 8。
第5章 自整角机
(4) ZKB的输出电势的有效值E2=E2max sinγ, 其中γ叫
失调角。 失调角γ=90°-δ,γ角 是实际ZKB转子绕组轴 线(从Z2′到Z1′方向)偏移(超前)协调位置( 方向)的角 X t 度(取正号)(图 5 - 20 所示)。 协调位置为输出电势等于 零的位置。 在失调角比较小时, U 2=U 2max γ, 这里γ的 单位取弧度(rad)。
力矩自整角机2009
3、力矩式差动发送机：串接于发送机和接收机之间，以扩大转 力矩式差动发送机：串接于发送机和接收机之间， 轴的转角信号。（ 。（将发送机转子转角及其自身的转子转角之和 轴的转角信号。（将发送机转子转角及其自身的转子转角之和 或差）转变为电信号送接收机。 （或差）转变为电信号送接收机。 4、力矩式差动接收机：串接于两台发送机之间，接收它们输出 力矩式差动接收机：串接于两台发送机之间， 的电信号，使转子的转角为两台发送机转子转角之和（或差） 的电信号，使转子的转角为两台发送机转子转角之和（或差）。
如果发送机转子的位置角为θ 接收机的转子位置角θ 如果发送机转子的位置角为 1，接收机的转子位置角 2，为那 么由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=Ecosθ1 E1b=Ecos(θ1-120°) ° E1c=Ecos(θ1+120°) ° E2a=Ecosθ2 E2b=Ecos(θ2-120°) ° E2c=Ecos(θ2+120°) °
当发送机的转子转角为θ 接收机转子转角为θ 当发送机的转子转角为 1，接收机转子转角为 2， 调角θ=θ1-θ2。θ=0时称为协调位置。 时称为协调位置 调角 时称为协调位置。 （一）电势、电流 电势、
失
Hale Waihona Puke 励磁绕组接入单相交流励磁电源，产生脉振磁场， 励磁绕组接入单相交流励磁电源，产生脉振磁场，大小随时间正弦 脉振磁场 变化。 在三相整步绕组中感应变压器电势 相位相同， 变压器电势， 变化。 在三相整步绕组中感应变压器电势，相位相同，大小与绕组 位置有关。 位置有关。 如果发送机三相整步绕组的某相（ 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 相 为起始位置，那么此时该相的感应电动势， 为起始位置，那么此时该相的感应电动势，其有效值为 E=4.44fNKωΦm 为励磁电源的频率即主磁通的脉振频率； 式中 f为励磁电源的频率即主磁通的脉振频率； 为励磁电源的频率即主磁通的脉振频率 N为整步绕组每一相的线圈匝数； 为整步绕组每一相的线圈匝数； 为整步绕组每一相的线圈匝数 Kω为整步绕组的基波绕组系数； 为整步绕组的基波绕组系数； Φm为自整角机主磁通的幅值。 为自整角机主磁通的幅值。
名词解释1控制
名词解释1、步距角：每通一个脉冲转子转过角度。
三相单三拍30；三相双三拍30；三相六拍15。
1、比电压：控制式自整角机在其协调位置失调角变化1°时输出电压的增量叫做比电压。
其数值越大越好，比电压越大，系统的灵敏度就越高。
2、比整步转矩：力矩式自整角机的失调角为1°时的静态比整步转矩称为比整步转矩。
其数值越大越好，比整步转矩越大，系统的灵敏度就越高。
3、圆形磁场：磁场幅值不变，幅值走过的轨迹是一个圆。
4、脉振磁场:磁场轴线方向不变，幅值成正弦规律变化。
5、有效信号系数：将控制电压用其相对值来表示，同时考虑到控制电压是表征对伺服电动机所施加的控制电信号，所以称这个相对值为有效信号系数。
αe=Ukm/Uk7、矩角特性：步进电机产生的静态转矩T随失调角θe的变化规律，T=f（θe）。
8、线性误差：校准曲线与规定直线之间的最大偏差。
δx=ΔUmax/U2ltmax*100%。
ΔUmax为实际输出电压与线性输出电压的最大差值，U2ltmax为对应于最大转速Nmax的线性输出电压。
1.控制式自整角机工作原理：(转子励磁电压转子励磁电流转子脉振磁场定子感应电势定子感应电流定子电流磁场)发送机(定子电流定子磁场转子感应电势)接收机。
2.力矩式自整角机工作原理：(转子励磁电压转子励磁电流转子脉振磁场定子感应电势定子感应电流定子电流磁场)发送机(定子电流定子磁场转子电流在磁场中受力角度随动)接收机。
第二章旋转系统运动学基础1. 单轴拖动系统的组成：电机、联轴器、生产机械。
2. 旋转系统的运动方程式：Tm-TL=Jdw/dt=GD2/375 *dn/dt。
3. 旋转系统的两种状态：稳态（Tm=Tl）；动态（Tm≠Tl）。
电磁转矩等于负载转矩。
4. 以转速的方向为参考来确定转矩方向的正负。
Tm：与的正方向一致时为正；Tl ：与的正方向相反时为正。
5. 生产机械的负载特性：负载转矩和转速之间的函数关系n=f（Tl）。
控制电机中国电力出版社(习题解答)谢卫 答案
控制电机第一章旋转变压器 (1)第二章自整角机 (8)第三章测速发电机 (12)第四章伺服电动机 (18)第五章微特同步电动机 (26)第六章无刷直流电动机 (31)第七章步进电动机 (34)第八章直线电动机 (39)第九章超声波电动机 (43)第一章 旋转变压器1. 简述旋转变压器的工作原理。
答：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。
以正余弦旋转变压器为例，在定子槽中安放两个相互垂直的绕组，其中直轴方向的S1—S2为励磁绕组，交轴方向的S3—S4为补偿绕组，如图1-1(a)所示。
在转子槽中也安放两个相互垂直的绕组R1—R2、R3—R4，它们是正余弦输出绕组，如图1-1(b)所示。
图1-1 旋转变压器的绕组结构首先分析空载运行时的情况，此时只有定子励磁绕组S1—S2施加交流励磁电压，其余三个绕组全部开路。
显然，励磁绕组将在气隙中产生一个脉振磁场，这个脉振磁场将在输出绕组中产生感应电动势，即式中，为转子输出绕组轴线与定子励磁绕组轴线重合时在输出绕组中感应电动势的有效值。
设在励磁绕组S1—S2中感应电动势的有效值为，则旋转变压器的变比为这样•U(a)(b)1•U D•Φ⎩⎨⎧==θθsin cos 2R22R1E E E E 2E D•ΦD•Φ1E 12u E E k =⎩⎨⎧==θθsin cos1u R21u R1E k E E k E与普通变压器类似，可以忽略定子励磁绕组的漏阻抗压降，即。
而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. 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？答：当正余弦旋转变压器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。
力矩式自整角机实验报告
力矩式自整角机实验报告嘿，大家好，今天我想跟你们聊聊力矩式自整角机，听起来是不是有点高大上？其实呢，它的原理还真不复杂。
想象一下，一个小小的机器，像个调皮的孩子，时不时就想转个弯。
它就靠着力矩的作用，帮助我们调整方向。
用一句话来说，就是“力矩大，方向稳”，这小家伙可真是个好帮手。
在实验开始之前，我们先得准备好各种工具和材料。
实验台上，那些闪闪发光的仪器，像是在朝我们招手。
大家都摩拳擦掌，期待着一场技术的较量。
你看，那个力矩传感器就像是个认真负责的老师，它要不断地监测机器的角度变化。
每当机器开始转动，力矩传感器就会立刻把数据反馈回来，简直是“快如闪电”。
这下我们可得好好把握这个机会，来一场精确的角度测量。
接下来就是动手的时刻了，大家兴奋得像小鸟一样，不停地讨论着要如何进行实验。
我决定从最简单的开始，调整一下机器的初始角度。
你瞧，这机器就像个乖宝宝，乖乖地听话。
每当我给它一点小力量，它就会按照我的想法转动。
真的是“有力气的人不怕困难”，只要你掌握好力矩，它就能在你的指挥下自如转动。
实验中我还发现了一个有趣的现象。
每次当我施加不同的力矩时，机器的转动速度和方向也会随之变化。
这让我想起一句老话，“力不从心”，在科学实验中，力的大小真的能决定一切。
这种变化让我觉得特别神奇，就像是看着魔术表演一样，令人着迷。
实验中也有遇到一些小麻烦。
比如，机器有时候会不听话，转得慢吞吞的。
我赶紧想了个办法，调整一下力矩，没想到效果立竿见影。
真是“办法总比困难多”，只要认真对待，总能找到解决问题的钥匙。
经过几次尝试，最终我们成功地让机器以理想的角度转动。
这种成就感就像在做游戏时通关一样，特别爽。
在实验结束的时候，我们对数据进行了详细分析。
那些看似枯燥的数字其实蕴含着无穷的智慧。
每一个力矩、每一个角度的变化，背后都是物理的奥秘在作祟。
像是打开了一扇窗，让我们看到了不一样的世界。
这一刻，我突然感受到，科学真是个神奇的东西，它能把复杂的原理简单化，让我们都能参与其中，体验乐趣。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验报告
课程名称：控制电机
实验项目：力矩式自整角机
实验地点：电机馆一层电机实验室专业班级：
学号：
学生姓名：
指导教师：王淑红
2013年04 月25 日
一、 实验目的和要求
1、 了解力矩式自整角机精度和特性的测定方法。
2、
掌控力矩式自整角机系统的工作原理和应用知识。
二、 实验内容
1、
测定力矩式自整角机静态整步转矩与失调角的关系
)
(θf T =2、 测定力矩式自整角机的静态误差jt
θ∆
3、
测定力矩式自整角机的比整步转矩θT
三、 主要仪器设备
四、 操作方法与实验步骤
1、
测定力矩式自整角机静态整步转矩与失调角的关系)(θf T
=
（1） 确保断电情况下，按图1-3接线。
（2） 将发送机和接收机的励磁绕组加额定激磁电压220V ，待稳定
后，发送机和接收机均调整到0o 位置。
固紧发送机刻度盘在该位置。
（3） 在接收机的指针圆盘上吊砝码，记录砝码重量以及接收机转轴
偏转角度。
在偏转角从零至90o 之间取7~9组数据并记录于表1-4中。
2、
测定力矩式自整角机的静态误差jt
ϑ∆
（1） 接线图仍按图1-3.
（2） 发送机和接收机的励磁绕组加额定电压220V ，发送机的刻度盘
不固紧，并将发送机和接收机均调整到0o 位置。
（3） 缓慢旋转发送机刻盘，每转过20o ，读取接收机实际转过的角度
并记录于表1-20中。
3、
测定力矩式自整角机的比整步转矩θT
（1） 比整步转矩是指在力矩式自整角机系统中，在协调位置附近，
单位失调角所产生的整步转矩称为力矩式自整角机的比整步转矩。
（2） 测定接收机的比整步转矩时，可按图1-3接线，T2’、T3’用导
线短接，在励磁绕组L1-L2两端上施加电压，在指针圆盘加砝码，使指针偏转5o 左右，测得比整步转矩。
（3） 实验在正、反两个方向各测一次，两次测两的平均值应符合标
准规定。
将数据记录于表1-6中。
发送机接收机
图1-3 力矩式自整角机实验接线
五、实验数据记录和处理
表1-4
注意：（1）实验完毕后，应先取下砝码，再断开励磁电源。
（2）表中T=mgR
式中m——砝码重量（kg）；R——发送机的刻度盘半径（cm）；g重力加速度（N/kg）
表1-5
注意：接收机转角超前为正误差，滞后为负误差，正、反最大误差值之和的一半为力矩式接收机的静态误差。
表1-6 比整步转矩θT 按下式计算：
θ
θ2/T T =
式中T=GR ——整步转矩，单位为（m
N ⋅）
θ
——指针偏转的角度，单位为（deg ）度
m ——砝码重量，单位为（kg ）
R ——轮盘半径，为3（cm ）
六、实验结果与分析。