第四章_旋转变压器

第四章,旋转变压器 （Resolver）,本章内容,概述 正余弦旋转变压器的工作原理 线性旋转变压器 旋转变压器的误差及其改正方法 感应移相器,4 .1 概述,4.1.1 内涵： 一次侧交流电压励磁时，二次侧输出与转子转角保持某种严格函数关系的电压。,4 .1 概述,4.1.2 结构,4 .1 概述,结构示意图 电气原理图,4 .1 概述,4.1 概述,4.1.3 分类 按电刷接触类型分 接触式、无接触式 按电机的极对数分 单极式、多极式 按照使用要求分 解算器、随动装置,4 .1 概述,4.1.4 用途 解算元件如坐标变换，三角运算 角度传输 角度-数字转换器 移相器,4.2 正余弦旋转变压器的工作原理,4.2.1 空载运行 输出绕组Z1,Z2、Z2,Z3开路，定子补偿绕组D3,D4也开路，只有定子励磁绕组D1, D2 施加交流励磁电压。 空载电气原理图 励磁磁密分布图,4.2 正余弦旋转变压器的工作原理,4.2.1 空载运行理论分析 （1）励磁绕组中的感应电动势 在励磁绕组D1D2中，由交变磁通产生的感应电动势的有效值可表示为 由电压平衡方程式 若忽略励磁绕组的漏抗压降，则有,4.2 正余弦旋转变压器的工作原理,4.2.1 空载运行理论分析 （2）定子绕组D3D4中的感应电势。 由于D1D2绕组轴线与D3D4绕组轴绕垂直，因此，励磁磁通 与绕组D3D4不匝链， 将不在D3D4绕组中感应电势。,4.2 正余弦旋转变压器的工作原理,4.2.1 空载运行理论分析 （3）转子绕组Z1,Z2中的感应电势 把磁密空间向量沿Z1,Z2轴线和Z2,Z3轴线分解成两个分量，在Z1,Z2绕组中产生感应电势的有效值为,4.2 正余弦旋转变压器的工作原理,4.2.1 空载运行理论分析 （4）转子绕组Z3,Z4中的感应电势 在Z3,Z4绕组中产生感应电势的有效值为,4.2 正余弦旋转变压器的工作原理,从上述分析可知，正余弦旋转变压器在负载时输出电压发生畸变，其原团在于负载电流产生的交轴磁场。为了消除输出电压的畸变，就必须在负载时对电机中的交轴磁势予以补偿。,输出电压与转子转角之关系曲线,4.2 正余弦旋转变压器的工作原理,4.2.3 二次侧补偿原理 在余弦输出绕组出端接入合适的负载阻抗使磁势交轴分量得到完全补偿,4.2 正余弦旋转变压器的工作原理,当正、余弦输出绕组接入的负载阻抗相等（二次侧对称补偿）时，二次侧补偿的输出电压为：,4.2 正余弦旋转变压器的工作原理,二次侧补偿的优缺点 当电机中一次侧由单相交流电源励磁，其轴线方向为直轴，又二次侧为多相对称绕组，并接入对称负载阻抗。这时，随着转子转角的改变，二次侧多相绕组的各绕组电流将随之变化，由二次侧多相绕组电流产生的合成磁势总是为直轴方向的脉振磁势。在励磁绕组外施电压恒定，又负载阻抗一定时，合成磁势的幅值为一常量，不随转子转角的改变而变化，即励磁绕组的电流、输入功率和输入阻抗都不随转于转角的改变而变化。 二次侧对称补偿的正余弦旋转变压器其输入阻抗不随转子转角的改变而变化，这是应用二次侧对称补偿时的优点，但必须使正、余弦输小绕组的负载阻抗保持相等。对于变动的负载阻抗时，二次侧对称补偿就不易实现。,4.2 正余弦旋转变压器的工作原理,4.2.4一次侧补偿原理 励磁绕组外施单相交流电压励磁，定子交轴绕组中接入合适的负载阻抗；而转子正弦输绕组连接有负载阻抗，余弦输出绕组则为开路，就可以达到完善解决交轴磁场对输出电压的影响，其接线如右图所示。 正弦输出绕组中负载电流所产生的磁势可以分解为直轴分量和交轴分量。磁势的交轴分量和定子交轴绕组的轴线方向一致，它将在交轴绕组中感应电势，并产生电流和形成磁势，这样，电机的交轴磁场就由两部分磁势共同作用产生。交轴绕组接入阻抗的大小将影响到交轴磁场的大小，通常很小，它使交轴绕组近于短路状态因此就产生很强的去磁作用、致使交轴磁通趋于零，从而消除了输出电压的畸变。,4.2 正余弦旋转变压器的