第七章旋转变压器.ppt

7.5.2感应同步器 图7-17 直线感应同步器的印刷绕组 （2）圆盘式感应同步器 7.5.2感应同步器 图7-1 8 圆盘式感应同步器的绕组分布图 2．感应同步器的基本工作原理 就基本工作原理而言，直线式和圆盘式是一样的，都与旋转变压器相同，只是结构与运动形式不同。下面以直线式为例来说明感应同步器的工作原理。 7.5.2感应同步器 图7-19直线感应同步器的励磁磁场分布图 将交流正弦电压 加到定尺绕组上进行励磁，每根导片中电流的方向如图7-19(a)定尺断面图上所示，图7-19(b)为滑尺断面图，磁通密度B1在空间沿定尺长度方向上作余弦分布（以磁极轴线为基准），其变化周期为一对极距，即 电弧度，如图7-19(c)所示。 (a)定尺断面及励磁电流的方向； (b)滑尺断面及感应电动势方向； (c)励磁磁场波形 空间位移为 处其对应的电弧度为 7.5.2感应同步器 磁通密度的表达式为 导片感应电动势沿定尺长度位置上也作余弦变化，其有效值为 滑尺右端的两根导片恰好与定尺导片错开 ,其感应电动势的有效值为 左端导片构成线圈属于余弦绕组，右端导片构成的线圈属于正弦绕组，两套绕组各由 根导片串联而成，因而输出绕组的余弦绕组和正弦绕组中的总电动势分别为 为正弦(余弦)绕组感应电动势的最大有效值 上式为输出绕组中感应电动势沿定尺空间位置而变化的规律。由于磁场本身在定尺绕组轴线上随时间作正弦交变，这样，在空间任意位置上感应电动势又同时随时间作正弦规律变化，所以各感应电动势为正弦量的有效值。 7.5.2感应同步器 3．感应同步器的信号处理 7.5.2感应同步器 主要有鉴相型和鉴幅型两种 (1)鉴相型 鉴相型是根据输出电动势的相位来鉴别位移量。在滑尺的正弦绕组和余弦绕组上分别施加同频等幅，相位差90°的两相电压，即 当励磁电压 分别单独作用时，在定子连续绕组将分别感应电动势 为绕组变比 7.5.2感应同步器 若励磁电压 同时作用，连续绕组中感应电动势为二者之和，即 (2)鉴幅型 将同频同相，但不等幅的电压 分别加到滑尺的正、余弦绕组上励磁 ， 设稳定的交流电源电压 式中 为指令位移角 连续绕组输出电动势 的幅值为恒值，与位移量无关，而其相位则取决于直线感应同步器定、滑尺的相对位移量 7.5.2感应同步器 若两励磁电压 分别单独作用，在连续绕组中分别感应电动势为 同时作用时，连续绕组的输出电动势为 连续绕组输出电动势 的相位(指时间)与空间位移无关，而其幅值 正比于指令位移角和滑尺位移角之差 的正弦函数。 4．感应同步器的应用举例 7.5.2感应同步器 图7-20鉴幅型感应同步器在数控机床上的应用 当工作台位移量 未达到指令要求值 时， 定尺上感应电动势 该电动势经检波放大控制伺服驱动机构带动工作台移动至 。 第7章 旋转变压器 7.1 概 述 7.2 正余弦旋转变压器 7.3 线性旋转变压器 7.4 旋转变压器的误差分析及主要技术指标 7.5 多极旋转变压器和感应同步器 旋转变压器是自动控制装置中的一类精密控制微电机。从物理本质看，可以认为是一种可以旋转的变压器，这种变压器的原、副边绕组分别放置在定子和转子上。当旋转变压器的原边施加交流电压励磁时，其副边输出电压将与转子的转角保持某种严格的函数关系，从而实现角度的检测、解算或传输等功能。 7.1 概 述 7.1.1旋转变压器的分类 7.1.2旋转变压器的结构特点 7.1.1旋转变压器的分类 按有无电刷与滑环之间的滑动接触分，可分为有刷和无刷两种；按电机的极数多少分，可分为两极式和多极式；按输出电压与转子转角间的函数关系，又可分为正余弦旋转变压器、线性旋转变压器和比例式旋转变压器等。 根据应用场合的不同，旋转变压器又可以分为两大类：一类是解算用旋转变压器，如利用正余弦旋转变压器进行坐标变换、角度检测等，这已在数控机床及高精度交流伺服电动机控制中得以应用；另一类是随动系统中角度传输用旋转变压器，这与控制式自整角机的作用相同，也可以分为旋变发送机、旋变差动发送机和旋变变压器等，只是利用旋转变压器组成的位置随动系统，其角度传送精度更高，因此多用于高精度随动系统中。 7.1.2旋转变压器的结构特点 旋转变压器的基本结构与隐极转子的控制式自整角机相似。 图7-1旋转变压器定、转子绕组结构示意图 结构示意图