旋轉(zhuǎn)變壓器原理種類及選用

旋轉(zhuǎn)變壓器是輸出電壓與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角成一定函數(shù)關(guān)系的特種電機(jī)，轉(zhuǎn)變壓器相當(dāng)于一臺(tái)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的變壓器；從結(jié)構(gòu)上看，旋轉(zhuǎn)按照輸出電壓與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角間的函數(shù)關(guān)系，旋轉(zhuǎn)變壓器余弦旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出電壓與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角成正余弦函數(shù)關(guān)可見，旋轉(zhuǎn)變壓器是將角度信號(hào)轉(zhuǎn)換成與其成壓信號(hào)，其主要用途就是進(jìn)行三角函數(shù)計(jì)算、坐標(biāo)一、正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器o●ΦD●θθ圖1-1旋轉(zhuǎn)變壓器的繞組結(jié)構(gòu)(a)定子繞組(b)轉(zhuǎn)子繞組●1●和正弦函數(shù)，這樣轉(zhuǎn)子繞組R1-R2就稱為余弦輸函數(shù)。例如在圖1-2中，正弦輸出繞組R3-R4接有負(fù)載，其電壓如圖1-3所示，它偏離了期望的正弦值，這種現(xiàn)象稱為輸出11o——0ΦD○Φd●Φd●ΦLΦqθ●ΦLΦqθZL2UR2主要原因Φ=ΦLsiΦ=ΦLcoθs主要原因UmUmθΦ=θEq2∞Φq2∞co2θE2si+Eq2破壞了輸出電壓隨轉(zhuǎn)角作正弦函數(shù)變化的關(guān)系。破壞了輸出電壓隨轉(zhuǎn)角作正弦函數(shù)變化的關(guān)系?！瘛馡CR1R3R1●ΦqR4R2R4ZL2(a)(b)●ΦD●●IR1θFR1θ/L1ZZL2L1●IR2二、線性旋轉(zhuǎn)變壓器線性旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出電壓與轉(zhuǎn)角成正比。當(dāng)轉(zhuǎn)角θ很小時(shí)，siθθUθ）事實(shí)上，對(duì)正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器的連線進(jìn)行適大轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)輸出電壓與轉(zhuǎn)角呈正比關(guān)系的線性旋轉(zhuǎn)變U≈EU≈E1+Ecoθ2≈kuEsiR1R3R1●ΦDZL2●●ΦDZL2●θR4R2根據(jù)上式，當(dāng)電源電壓一定時(shí)，旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出電UR2-180-120-60060120180θ三、特種函數(shù)旋轉(zhuǎn)變壓器特種函數(shù)旋轉(zhuǎn)變壓器是一種新型的旋轉(zhuǎn)變壓器，它可以實(shí)現(xiàn)與轉(zhuǎn)裝置中可以替代體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造困難的凸輪特殊函數(shù)旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)與正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器基本相同，它采用一系列含有各次諧波的繞組，使諧波磁場(chǎng)產(chǎn)生的合成任意轉(zhuǎn)角位置時(shí)逼近給定函數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)輸出電壓與轉(zhuǎn)對(duì)于含有各次諧波的同心式不等匝繞組，根據(jù)疊加原理析的方法，在正弦分布繞組的基礎(chǔ)上得到下列輸出電θik(kk-1KkkE=(-Ekk輸出電壓的表達(dá)式是一個(gè)項(xiàng)數(shù)有限的只含奇次諧波的正弦級(jí)數(shù)，只要適當(dāng)?shù)剡x取各項(xiàng)系數(shù)（即各次諧波繞組系數(shù)），就U(k-vF=ik-vf(θ)=F(θ)F(θm)到下面n個(gè)方程θ1)=f(θ1)-(e1si+e3sin3θ1+e5sin5θ1+…+eλsiδ)=f)-(e1si+e3sin3θ2+e5sin5θ2+…+eλsi…{δ)=f)-(e1si+e3sin3+e5sin5+…+eλsi…lδ)=f)-(e1δ)=f)-(e1si+e3sin3+e5sin5+…+eλsi…(θj)sinθj=e1Σf(θj)sin3θΣf(θj)sin3θj=e1Σsinθjsin3θj+e3Σsin3θjsin3θj+…+eλΣsinvθjsin3θjj=1j=1…………j=1j=1{n(θj)si{n求解上述代數(shù)方程組，得到e1,e3,e5…k-e(k=kek-e(k=ke四、旋轉(zhuǎn)變壓器的選用時(shí)應(yīng)根據(jù)自己的需要，一般工頻50Hz的使用起來比較會(huì)差一些，而400Hz的性能較好，但成本較高，故應(yīng)電壓時(shí)，與勵(lì)磁繞組軸線一致的處于零位的(4)輸出相位移。指輸出電壓與輸入一般約在3o~l2o電角度左右。它是指旋轉(zhuǎn)變壓器勵(lì)磁繞組加上額定電壓，補(bǔ)償同的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角下，兩個(gè)輸出繞組實(shí)際輸出特最大差值與理論上輸出電壓的最大值的百分指標(biāo)，它是指旋轉(zhuǎn)變壓器勵(lì)磁繞組加上額定電壓，補(bǔ)時(shí)，兩個(gè)輸出繞組的實(shí)際電氣零位與理論電氣零位之表示，誤差范圍一般為2’～10’。零位誤差性旋轉(zhuǎn)變壓器方式接線時(shí)，轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)角與理想特性要指標(biāo)，它是指轉(zhuǎn)子的實(shí)際轉(zhuǎn)角與對(duì)應(yīng)的理論轉(zhuǎn)角旋轉(zhuǎn)變壓器的精度等級(jí)表示其所允許的誤差值。載阻抗應(yīng)遠(yuǎn)大于旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出阻抗。兩者五、小結(jié)旋轉(zhuǎn)變壓器是一種輸出電壓與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角成一定函數(shù)關(guān)系的特破壞了輸出電壓隨轉(zhuǎn)角作正余弦函數(shù)變化的規(guī)律，因此必須進(jìn)行相應(yīng)的