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，轉(zhuǎn)變壓器相當(dāng)于一臺可以轉(zhuǎn)動的變壓器；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轉(zhuǎn)換成與其成壓信號，其主要用途就是進行三角函數(shù)計算、坐標一、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。●●ICR1R3R1●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，siθθUθ）事實上，對正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器的連線進行適大轉(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，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，使諧波磁場產(chǎn)生的合成任意轉(zhuǎn)角位置時逼近給定函數(shù)，從而實現(xiàn)輸出電壓與轉(zhuǎn)對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輸出電壓的表達式是一個項數(shù)有限的只含奇次諧波的正弦級數(shù)，只要適當(dāng)?shù)剡x取各項系數(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)變壓器的選用時應(yīng)根據(jù)自己的需要，一般工頻50Hz的使用起來比較會差一些，而400Hz的性能較好，但成本較高，故應(yīng)電壓時，與勵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)變壓器勵磁繞組加上額定電壓，補償同的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角下，兩個輸出繞組實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，它是指旋轉(zhuǎn)變壓器勵磁繞組加上額定電壓，補時，兩個輸出繞組的實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，轉(zhuǎn)子的實際轉(zhuǎn)角與理想特性要指標，它是指轉(zhuǎn)子的實際轉(zhuǎn)角與對應(yīng)的理論轉(zhuǎn)角旋轉(zhuǎn)變壓器的精度等級表示其所允許的誤差值。載阻抗應(yīng)遠大于旋轉(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，因此必須進行相應(yīng)的