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旋转变压器

[拼音]:xuanzhuan bianyaqi

[外文]:resolver

输出电压与转子转角保持一定函数关系的感应式微电机。它是一种将角位移转换为电信号的位移传感器,也是能进行坐标换算和函数运算的解算元件。旋转变压器广泛应用在民用和军事工程的伺服系统中作为测角元件、坐标变换元件和解算装置。

结构

旋转变压器的结构与两相线绕式异步电动机相似。在定、转子铁芯槽内分别嵌装两组轴线互相垂直的分布式绕组。为减小体积,铁芯常采用坡莫合金等高磁导率材料叠装而成。转子绕组通过滑环、电刷引出接线的为接触式旋转变压器;用环形变应器耦合到定子上引出接线的为无接触式旋转变压器。后者没有接触摩擦和无线电干扰。

工作原理

定子绕组D1-D2接交流电源激磁,转子绕组Z1-Z2接负载ZL(图1)。当主令轴带动转子转过θ角时,转子各绕组中产生的感应电压分别为

式中k为一相定、转子绕组的有效匝数比(变比)。如用转子绕组激磁,定子绕组输出时表达式相同(只是k值不同)。采用不同接线方式或不同的绕组结构,可以获得与转角成不同函数关系的输出电压。采用不同的结构还可以制成弹道函数、圆函数、锯齿波函数等特种用途的旋转变压器。

利用两台相同的正、余弦旋转变压器可组成单通道测角系统。一台旋转变压器为发送机,另一台为控制变压器。发送机由交流电源激磁。旋转变压器的精度为6′,单通道系统的精度不小于6′。为了提高系统的控制精度,可采用双通道测角系统(图2)。用四台结构相同的旋转变压器,两台XZ1与XZ2组成粗通道测角系统,另外两台XZ3与XZ4组成精通道测角系统。XZ1与XZ3、XZ2与XZ4分别通过升速比为i(i=15~30)的升速器相连接。当主令轴带动粗通道的XZ1转过θ1角时,精通道的XZ3将转过1角,XZ2与负载同轴,其转角为θ2时,XZ4的转角为 2。粗通道的输出电压Uc1=kUr sin δ,精通道XZ4的输出电压为Uc2kUrsin ,式中δθ1θ2。二者的输出电压经过粗精转换器处理后再经放大装置驱动负载。应用双通道测角系统可组成双通道伺服系统,当误差角δ较小时用精通道信号控制,误差角δ较大时用粗通道信号控制。因此系统的控制精度最高可达3″~7″。为了减少减速器齿轮间隙造成的非线性误差,可采用电气变速式双通道测角系统,即采用多极旋转变压器。它是在一个机体内安装单极和多极两台旋转变压器,而共用一根轴。用单极变压器组成粗通道系统,多极旋转变压器组成精通道系统。这样既能提高精度又能简化结构。

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文章名称:《旋转变压器》
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