chap06旋轉(zhuǎn)變壓器課件

旋轉(zhuǎn)變壓器

6.旋轉(zhuǎn)變壓器普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材旋轉(zhuǎn)變壓器（Rotationaltransformer或Resolver)，是一種將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角變換成與之呈某一函數(shù)關(guān)系電信號(hào)的元件，是自動(dòng)控制系統(tǒng)中的精密控制微電機(jī)。主要用途：解算元件：坐標(biāo)變換、三角運(yùn)算傳感元件：遠(yuǎn)距離測(cè)量、傳輸或再現(xiàn)一個(gè)角度，移相主要類型：正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器線性旋轉(zhuǎn)變壓器感應(yīng)移相器感應(yīng)同步器6.旋轉(zhuǎn)變壓器普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)與繞線式異步電機(jī)相似，定轉(zhuǎn)子均由沖有齒和槽的電工鋼片迭成，為了獲得良好的電氣對(duì)稱性，以提高旋轉(zhuǎn)變壓器的精度，一般都設(shè)計(jì)成隱極式，定、轉(zhuǎn)子之間的氣隙是均勻的。定子和轉(zhuǎn)子槽中各布置兩個(gè)軸線相互垂直的交流分布繞組。6.旋轉(zhuǎn)變壓器普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材由上式可見，當(dāng)輸入電源電壓不變時(shí)，轉(zhuǎn)子正、余弦繞組的空載輸出電壓分別與轉(zhuǎn)角呈嚴(yán)格的正、余弦關(guān)系。正弦繞組和余弦繞組因此而得名。

忽略勵(lì)磁繞組的漏阻抗，則空載時(shí)轉(zhuǎn)子輸出繞組電勢(shì)等于電壓，即6.旋轉(zhuǎn)變壓器普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器負(fù)載運(yùn)行(fd相平衡）6.旋轉(zhuǎn)變壓器普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材1—空載；2—負(fù)載正弦繞組的合成電動(dòng)勢(shì)：6.旋轉(zhuǎn)變壓器普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材所以，二次側(cè)完全補(bǔ)償?shù)臈l件是直軸磁勢(shì)平衡關(guān)系6.旋轉(zhuǎn)變壓器普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材一次側(cè)補(bǔ)償正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器對(duì)稱補(bǔ)償條件直軸磁勢(shì)關(guān)系6.旋轉(zhuǎn)變壓器普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材線性旋轉(zhuǎn)變壓器（LinearRotationalTransformer)一次側(cè)補(bǔ)償?shù)木€性旋轉(zhuǎn)變壓器6.旋轉(zhuǎn)變壓器普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材則等效變壓器正弦繞組的輸出電壓為當(dāng)ku=0.5時(shí)6.旋轉(zhuǎn)變壓器普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材略去高次項(xiàng)產(chǎn)生的誤差主要決定于四次方項(xiàng)可求出線性誤差不超過0.1%的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角的范圍如變比ku=0.52，則在同樣精度的情況下，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角范圍可擴(kuò)大到6.旋轉(zhuǎn)變壓器普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材線性旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出特性正常輸出電壓-60~+60范圍內(nèi)有線性關(guān)系加偏置后的輸出電壓0~120范轉(zhuǎn)內(nèi)有線性關(guān)系6.旋轉(zhuǎn)變壓器普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材4.電氣誤差在不同轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角時(shí)，兩個(gè)輸出繞組的輸出電壓之比所對(duì)應(yīng)的正切或余切的角度與實(shí)際轉(zhuǎn)角之差，通常以角分表示。5.輸出相位移輸出電壓的基波分量與勵(lì)磁電壓的基波分量之間的相位差，稱為輸出相位移。3.線性誤差6.旋轉(zhuǎn)變壓器普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材變壓器的精度等級(jí)

精度等級(jí)0級(jí)I級(jí)II級(jí)III級(jí)正余弦函數(shù)誤差（%）±0.05±0.1±0.2±0.3零位誤差（'）±3±8±16±22線性誤差（%）±0.06±0.11±0.22電氣誤差（'）±3±8±12±186.旋轉(zhuǎn)變壓器普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材誤差原因：繞組諧波齒槽磁路飽和材料制造工藝交軸磁場(chǎng)改進(jìn)措施：嚴(yán)格加工工藝補(bǔ)償正弦繞組、短距繞組斜槽6.旋轉(zhuǎn)變壓器普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材1—兩極旋轉(zhuǎn)變壓器；2—多極旋轉(zhuǎn)變壓器6.旋轉(zhuǎn)變壓器普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材空載感應(yīng)移相器感應(yīng)移相器特點(diǎn)：輸出電壓幅值恒定，相位角與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角成線性關(guān)系。6.旋轉(zhuǎn)變壓器普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材由正弦輸出繞組支路可得：6.旋轉(zhuǎn)變壓器普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材感應(yīng)移相器應(yīng)用舉例移相器A移相器B6.旋轉(zhuǎn)變壓器普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材感應(yīng)同步器(Inductivesynchronizer)直線式感應(yīng)同步器6.旋轉(zhuǎn)變壓器普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材定尺單相繞組滑尺兩相繞組6.旋轉(zhuǎn)變壓器普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材旋轉(zhuǎn)式感應(yīng)同步器6.旋轉(zhuǎn)變壓器普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材輸出信號(hào)處理方式(a)鑒幅工作方式兩相勵(lì)磁鑒幅型感應(yīng)同步器工作原理6.旋轉(zhuǎn)變壓器普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材(b)鑒相工作方式單相或兩相勵(lì)磁?，F(xiàn)以兩相勵(lì)磁為例說明工作原理。6.旋轉(zhuǎn)變壓器普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材數(shù)字式旋轉(zhuǎn)變壓器4—COS輸入7—SIN輸入10~25—并行數(shù)據(jù)輸出32，33—轉(zhuǎn)換分辨率選擇6.旋轉(zhuǎn)變壓器普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材AD2S83性能概述(1)提供有10位、12位、14位和16位的分辨率，并允許用戶通過外圍器件的不同連接選用適合的分辨率。(2)通過三態(tài)輸出引腳輸出并行二進(jìn)制數(shù)，因而很容易與DSP或單片機(jī)等控制芯片接口。(3)采用比率跟蹤轉(zhuǎn)換方式，使之能連續(xù)輸出數(shù)據(jù)而沒有轉(zhuǎn)換延遲并具有較強(qiáng)的抗干擾能力和遠(yuǎn)距離傳輸能力。(4)用戶可通過外圍阻容元件的選擇來改變帶寬、最大跟蹤速度等動(dòng)態(tài)性能。(5)具有很高的跟蹤速度，10位分辨率時(shí)，最大跟蹤速度達(dá)1040rps。(6)能產(chǎn)生與轉(zhuǎn)速成正比的模擬信號(hào)，輸出范圍為±8VDC，通常線性度可達(dá)±0.1%，回差小于±0.3%，可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的測(cè)速發(fā)電機(jī)，提供高精度的速度信號(hào)。(7)具有過零標(biāo)志信號(hào)(RIPPLECOLCK)和旋轉(zhuǎn)方向信號(hào)(DIRECTION)。(8)正常工作的參考頻率為0～20kHz.6.旋轉(zhuǎn)變壓器普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材AD2S83與DSP的接口電路舉例6.旋轉(zhuǎn)變壓器普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材應(yīng)用舉例：1.

遠(yuǎn)距離高精度角度傳輸系統(tǒng)

自整機(jī)角度傳輸系統(tǒng)的絕對(duì)誤差為10~30分。若用兩極正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器作為發(fā)送機(jī)和接收機(jī)，傳輸誤差可下降至1~5分。6.旋轉(zhuǎn)變壓器普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材2.矢量分解與合成勵(lì)磁繞組上外施正比于矢量模值的勵(lì)磁電壓，轉(zhuǎn)子從電氣零位轉(zhuǎn)過一個(gè)等于矢量幅角a的轉(zhuǎn)角，若此旋變的變比為1，則有：矢量分解6.旋轉(zhuǎn)變壓器普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材當(dāng)伺服電機(jī)停轉(zhuǎn)時(shí)有：6.旋轉(zhuǎn)變壓器普通高等教育“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材3.加、減、乘、除運(yùn)算若有兩個(gè)量x1、x2以轉(zhuǎn)角的形式給出，欲用電氣方法相加或相減時(shí)，可利用兩臺(tái)線性旋轉(zhuǎn)變壓器RT1和RT2來進(jìn)行。先將需要進(jìn)行加、減的兩個(gè)量x1、x2變換成正比于它們的電壓，然后再把兩臺(tái)旋變的轉(zhuǎn)子輸出繞組串聯(lián)起來，串聯(lián)后的輸出電壓Ursl

正比