Все |0-9 |А |Б |В |Г |Д |Е |Ж |З |И |К |Л |М |Н |О |П |Р |С |Т |У |Ф |Х |Ц |Ч |Ш |Щ |Э |Ю |Я

Каталог статей Принципы действия устройств Электрические машины

Поиск по тегам : электродвигатель, асинхронные, синхронные, с фазным ротором, с короткозамкнутым ротором, постоянного тока


Вращающиеся трансформаторы PDF Печать E-mail
  • Currently 3.13/5

Рейтинг 3.1/5 (111 голосов)

Вращающиеся трансформаторы применяются в автоматических и счетно-решающих устройствах. Они служат для получения переменного напряжения, представляющего собой определенную функцию угла поворота ротора α. Обычно требуется, чтобы это напряжение было пропорционально sin α, cos α или самому углу поворота α. В соответствии с этим различают синусные, косинусные, синусно-косинусные и линейные вращающиеся трансформаторы.

 

Пример изображенияКонструктивно вращающиеся трансформаторы подобны асинхронным машинам с фазным ротором. У них как на статоре, так и на роторе имеется по две симметричные обмотки, оси которых сдвинуты между собой в пространстве на электрический угол, равный 90°. Во вращающихся трансформаторах принимают меры к тому, чтобы распределение магнитной индукции в воздушном зазоре было по возможности близким к синусоидальному. Достигается это за счет специального выполнения обмоток, выбора соответствующего числа пазов статора и ротора, применения скоса зубцов и тщательного изготовления магнитопровода.

На рис. 1 представлена принципиальная схема синусно-косинусного вращающегося трансформатора. Обмотка S статора включается в сеть переменного тока со стабилизированным напряжением U1. Эта обмотка является обмоткой возбуждения. Пульсирующий магнитный поток, обусловленный током этой обмотки, индуктирует в обмотках ротора ЭДС, значения которых зависят от угла поворота ротора α. Угол α, будем отсчитывать от положения ротора, когда ось его обмотки перпендикулярна оси обмотки S статора. В этом случае в обмотке индуктируется ЭДС, пропорциональная sin α, а в обмотке - пропорциональная cos α. В зависимости от того, какая из обмоток используется, получаем синусный или косинусный, а при использовании обеих обмоток ротора - синусно-косинусный вращающийся трансформатор.

 

При нагрузке по обмоткам ротора потечет ток, который создает магнитные потоки, направленные вдоль осей этих обмоток. Потоки каждой обмотки можно разложить на две составляющие - продольную, совпадающую с осью обмотки возбуждения, и поперечную, направленную перпендикулярно этой оси. Продольная составляющая потока обмотки ротора вместе с потоком обмотки возбуждения создают основной рабочий поток вращающегося трансформатора, который, как и в трансформаторе, зависит от подведенного напряжения и при U1 = const постоянен.

 

Активное изображениеПоперечная же составляющая потока Фq = Ф соs α индуктирует в обмотках ротора ЭДС, искажающую синусную или косинусную зависимость напряжения от угла поворота. По отношению к поперечному потоку Фq, обмотка 1Р является косинусной обмоткой, и поэтому ЭДС, индуктированная в ней этим потоком, пропорциональна Фsin2α. Можно показать, что если включить обмотку , то в ней от ее поперечного потока будет индуктироваться ЭДС, пропорциональная Фsin2α.

 

Для того чтобы избежать погрешностей от поперечных потоков, применяется симметрирование. Симметрирование может быть проведено как на вторичной, так и на первичной стороне. При симметрировании на вторичной стороне обе обмотки ротора замыкаются на одинаковую нагрузку Zнг1 = Zнг2. В этом случае поперечные потоки обмоток будут численно равны, но так как они направлены встречно, то произойдет их взаимная компенсация.

 

При симметрировании на первичной стороне обмотку статора К замыкают на элемент, комплексное сопротивление которого ZK,C численно равно внутреннему комплексному сопротивлению источника питания обмотки S. В этом случае поперечный магнитный поток ротора будет ослабляться за счет размагничивающего действия потока обмотки К.

 

Практически симметрирование проводится одновременно как со вторичной, так и с первичной стороны.

 

Максимальная погрешность воспроизведения функций sin α и cos α во вращающихся трансформаторах высокого класса точности не превышает 0,01-0,03%.

На рис. 2 показана схема включения линейного вращающегося трансформатора. Обмотка S включена в сеть переменного тока, а обмотка К статора и обмотка 1Р ротора соединены последовательно, и напряжение на нагрузке Zнг в пределах угла α = 0 ÷ 60° изменяется практически пропорционально углу α. Обмотка в целях симметрирования замыкается на сопротивление Zк,p. Это сопротивление подбирается таким образом, чтобы поперечные потоки обмотки и компенсировали друг друга.



 
Добавить в избранное | Сделать стартовой

Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru

(c)