控制电机课件 第5章 自整角机

. E2
. E1 . E3
D'1
第5章 自整角机
5.3.2. 定子电流 ZKF与ZKB对应联接， 定子绕组中必产生电流。 把ZKF的整步绕组视为 三相对称电源，把ZKB 的整步绕组视为三相对 称负载。则各相电流的 有效值分别为： E1 Ecos1 I1= =Icos 1 = Z Z I2= Icos(1+120o)
励磁磁通对 定子绕组的匝链
m sin t
1m = mcos1 o 2m = mcos (1 +120 ) o 3 m= mcos (1 +240 )
第5章 自整角机
5.3.1. ZKF的定子电势
1m = mcos1 o 2m = mcos (1 +120 ) o 3 m= mcos (1 +240 )
三相星 接绕组
差动式自整角机的转子
自整角变压器的转子
ZKB和差动式不能 采用凸极转子结构
第5章 自整角机
定子铁心 三相绕组 单相绕组 转子铁心 电刷
自整角机的结构示意图
※ 单相：定子为三相绕组、转子为单相绕组。 ※ 三相：定子、转子均为三相绕组。
第5章 自整角机
5.3 控制式自整角机的工作原理
在随动系统中的基本接法示意图
Uj
1 Z 1 . Bj
Z'2
U2
2
Z'1
Z2 D1
当转子位置角为1时， D2 D'3 D3 D 2 ' 各绕组中的变压器电势 ZKB ZKF 的有效值分别为： 当磁通全部与某相绕组匝链时, E1=Ecos1 该相感应电动势达到最大，其 E2=Ecos(1+120o) 有效值为： E = 4.44fWDm E3=Ecos(1-120o)
第5章 自整角机
三相对称绕组示意图
第5章 自整角机
隐极转子 自整角机转子
凸极转子
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2. 为提高电气精度并 降低零位电压，ZKB 的转子均采用隐极式 结构， 嵌有单相高精度 正弦绕组作为输出绕组；
单相正 弦绕组
3. ZCF、ZCJ、ZKC 的转子也都采用隐极式 结构，便于按放对称三 相星接的绕组。
Uf
U2=Umsin(-)
放大与 控制
Uk

ZKF
ZKB

机械 负载

SM ~2
C
Uj
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ZKF的转子绕组接单相电源励磁； Uj ZKF与 ZKB的三相整步 1 绕组对应联接； ZKB的转子绕组向外输 Z2 出电压，称输出绕组。 D1相是ZKF的基准相， D'1相是ZKB的基准相。 转子绕组轴线与基准相重 合的位置为基准零位。 D1 (D'1) 轴线与 Z1–Z2 (Z'1–Z'2 ) 轴线之夹角 为转子位置角。
第5章 自整角机
5.1 自整角机的分类和用途 自整角机是一种能把转角变换成电压信号或把 电压信号变换成转角的感应式机电元件。 在系统中用于角度的传输、变换和指示。 通常是两台或多台组合使用。例如，在随动系 统中，通过两台自整角机在电路上的联系，使机械 上互不相联的两根转轴同时偏转或同步旋转。
第5章 自整角机 5.1.1 分类 按照在系统中的作用不同，分为控制式和力 矩式两大类； 控制式主要用于随动系统，力矩式主要用于 指示系统。 控制式自整角机按功能不同分为发送机、差动
发送机
变压器 控制式 差动发送机
ZKF
ZKB
CX
CT
同力矩发送机
接收控制式发送机的信号，变换成与失调 角呈正弦关系的电信号
串接于发送机与变压器之间，将发送机转
ZKC CDX 角及其自身转角的和(或差)转变为电信号， 输送到变压器
Байду номын сангаас
第5章 自整角机
第5章 自整角机
雷达高低角自动显示系统原理图
<
4 U~ 3 3. 交流伺服电动机 4. 放大器 5. 刻度盘 雷达 高低角
第5章 自整角机
第5章 自整角机
5.1 自整角机的类型和用途 5.2 自整角机的基本结构 5.3 控制式自整角机的工作原理 *5.4 带有“ZKC”的控制式自整角机 5.5 力矩式自整角机的运行 5.6 自整角机的选用和技术数据
第5章 自整角机
本章基本要求
1. 掌握自整角机的结构和主要用途； 2. 熟练掌握控制式和力矩式自整角机工作原理； 3. 了解自整角机主要技术指标和技术数据。
将转子转角变换成电信号输出 接收力矩发送机的电信号，变换成转子的
机械能输出
串接于力矩发送机与接收机之间，将发送
力矩式
差动发送机
ZCF
TDX
机转角及自身转角的和(或差)转变为电信号, 输送到接收机 串接于两个力矩发送机之间，接收其电信
差动接收机
ZCJ
TDR
号，并使自身转子转角为两发送机转角的 和(或差)
第5章 自整角机
定、转子铁心均由高 导磁率、低损耗的薄 片叠成。 5.2.1 定子 各种自整角机的定 子结构基本相同， 一般为隐极结构， 嵌有星形联 5.2.2 转子 1. ZLF、ZLJ、ZKF 皆为 接的三相绕组， 嵌有集中绕组 凸极结构， 称整步绕组。 作为励磁绕组；
第5章 自整角机
定子铁心冲片
发送机和自整角变压器三种。
力矩式自整角机按功能不同分为发送机、接收
机、差动发送机和差动接收机四种。 按极数多少分单对极和多对极；
按供电电源相数分单相和三相； 按结构形式分接触式和非接触式；
按工作原理分旋转式和固态式。
第5章 自整角机
分 类
国内 代号
国际 代号 TX TR
功
用
发送机 接收机
ZLF ZLJ
D1 D2
U2
Z1 Z'2
D'1
2
Z'1
ZKF
D3 D 2 '
ZKB
D'3
顺时针偏转取正；
两转子转角之差为 (1-2 )。
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5.3.1. ZKF的定子电势 当励磁绕组通入正弦交流电时，便 在自己的轴线上产生脉振磁场 j。 D1轴线
D3
1
D1 Z1
Z2
B
D4 D2
转子激磁绕组所产生的脉振磁通 必定和定子各相绕组相匝链，因 而在定子各相绕组中感应出电势。 左图中，与定子三相绕组交 链的磁通分别为：
U j~
1. 自整角接收机 2. 自整角发送机 1 6 思考： E2 5
系统是如何 进行工作的？
2
6. 减速器
第5章 自整角机
5.2 自整角机的结构
自整角机大都采用两极凸极或隐极结构
(a)转子凸极结构
( b)定子凸极结构
(c)隐极式结构
整角机定、转子结构搭配
第5章 自整角机
自整角机的结构简图 1-定子铁心；2-三相整步绕组；3-转子铁心；4-转子绕组；5-滑环；6-电刷