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數(shù)控機床廠旋轉(zhuǎn)變壓器的工作原理與工作方式

日期：2011年07月22　來源：沈陽第一機床廠　關(guān)鍵字：數(shù)控機床廠
    數(shù)控機床廠旋轉(zhuǎn)變壓器根據(jù)互感原理工作，定子與轉(zhuǎn)子之間氣隙磁通分布呈正／余弦規(guī)律。當定子加上一定頻率的激磁電壓時(為交變電壓，頻率為2—4kHz)，通過電磁耦合，轄子繞組產(chǎn)生感應(yīng)電勢，其輸出電壓的大小取決于定子和轉(zhuǎn)子兩個繞組軸線在空間的相對位置。兩者平行時感應(yīng)電勢最大，兩者垂直時，感應(yīng)電勢為零。
    數(shù)控機床廠旋轉(zhuǎn)變壓器在結(jié)構(gòu)上保證了轉(zhuǎn)子繞組中的感應(yīng)電壓隨轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角以正弦規(guī)律變化。數(shù)控機床廠當轉(zhuǎn)子繞組中接以負載時，其繞組中便有正弦感應(yīng)電流通過，該電流所產(chǎn)生的交變磁通將使定子和轉(zhuǎn)子間的氣隙中的合成磁通畸變，從而使轉(zhuǎn)子繞組中輸JH{電壓也發(fā)生畸變。數(shù)控機床廠為了克服上述缺點，通常采用正弦、余弦旋轉(zhuǎn)變壓器，其定子和轉(zhuǎn)子繞組均由兩個匝數(shù)相等，且相互垂直的繞組構(gòu)成。數(shù)控機床廠一個轉(zhuǎn)子繞組作為輸出信號，另一個轉(zhuǎn)子繞組接高阻抗作為補償。若將定子中的一個繞組短接而另一個繞組通以單相交流電壓Ut—L's．岫￡，則在轉(zhuǎn)子的兩個繞組中得到的輸出感應(yīng)電壓分別為：
    Uzn一kUicos0 - kU。、剛r蛐fCose
    U2.= kUlsin0= kU.、sincut sin6
    數(shù)控機床廠若把轉(zhuǎn)子的一個繞組短接，而定子的兩個繞組分別通以勵磁電壓，應(yīng)用疊加原理，可得到兩種典型的工作方式。
    ①鑒相工作方式。給定子的兩個繞組分別通以等幅、等頻，但相位相差。/2的交流勵磁電壓，即：
    U】，一U。s,inwt
    Uk= Umcoscot—U.sin(wt +7r/2)
    則轉(zhuǎn)子中的感應(yīng)電壓應(yīng)為這兩個電壓的代數(shù)和即
    U,一UlssinO+Ukcos0= kUm.sined￡sin0十kUmc.scntcos0=kU,cos(cyt-日)
    (4—9)
  式中：U.．一一激磁電壓幅值；
    k-電磁耦合系數(shù)，k<l;
    扣—相位角，即轉(zhuǎn)子偏轉(zhuǎn)角。
    同理，假如轉(zhuǎn)子逆向轉(zhuǎn)動，可得
    U2= kUn cos(wt+口)    （4一10）
    轉(zhuǎn)子輸出電壓的相位角和轉(zhuǎn)子的偏轉(zhuǎn)角之間有=嚴格的對應(yīng)關(guān)系，這樣，我們只要檢測出轉(zhuǎn)子輸出電壓的相位角，就可知道轉(zhuǎn)子的=轉(zhuǎn)角。由于旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)于是和被測軸連接在一起的，故被測軸的角位移也就=測到了。
    ②鑒幅工作方式a給定子的兩個繞組分別通以等頻、等相，但幅值不同的交流勵磁電壓，即
    U；—Ums[nasincnt
    Ul。-U。cosa smcnt
  此時，則轉(zhuǎn)繞組感應(yīng)電壓為
    U2—Ul,sin口十Ukcos6= kU, sinasincntsinO+kUm cososinwtcos0
    = kU,c.s(a - O)sinO)t(4-11)
    網(wǎng)理，如果轉(zhuǎn)子逆向轉(zhuǎn)動，可得
    U,= kU,cos(a +O)sincyt    (4-12)
    由式( 4-11)、式(4-12)可趴看出，轉(zhuǎn)子感應(yīng)電壓的幅值隨轉(zhuǎn)子的偏轉(zhuǎn)角o而變化，測量出幅值即可求得轉(zhuǎn)角口。

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