旋转变压器的结构_旋转变压器的工作方式
有关旋转变压器的结构，旋转变压器一般有两极绕组和四极绕组两种结构形式，常采用四极绕组式旋转变压器，此类结构形式的旋转变压器可分为鉴相式和鉴幅式两种工作方式。
一、旋转变压器结构原理
旋转变压器一般有两极绕组和四极绕组两种结构形式。
两极绕组旋转变压器的定子和转子各有一对磁极，四极绕组则各有两对磁极，主要用于高精度的检测系统。除此之外，还有多极式旋转变压器，用于高精度绝对式检测系统。
在实际应用中，考虑到使用的方便性和检测精度等因素，常采用四极绕组式旋转变压器。这种结构形式的旋转变压器可分为鉴相式和鉴幅式两种工作方式。
1、鉴相工作方式
如图2-20所示为四极旋转变压器，给定子的两个绕组分别通以同幅、同频但相位相差π/2的交流励磁电压，即:
u1 s＝UmSinωt
u1 c＝UmCosωt （2—1）
在转子绕组的其中一个绕组接一高阻抗，它不作为旋转变压器的测量输出，主要起平衡磁场的作用，目的是为了提高测量精度。
这两个励磁电压在转子的另一绕组中都产生了感应电压，并叠加在一起，因而转子中的感应电压应为这两个电压的代数和，即：
u2＝ku1 s Sinθ＋ku1 c Cosθ
＝kUmSinωt Sinθ＋kUmCosωt Cosθ
＝kUmCos(ωt -θ) （2—2）
同理，假如转子逆向转动，可得：
u2＝kUmCos(ωt ＋θ) （2—3）
由式（2—1）和（2—2）可见，旋转变压器转子绕组中的感应电势u2与定子绕组中的励磁电压同频率，但相位不同，其差值为θ。而θ角正是被测位移，故通过比较感应电势u2 与定子励磁电压输出电压u1 c的相位，便可求出θ。
2、鉴幅工作方式
给定子的两个绕组分别通以同频率、同相位但幅值不同的交变励磁电压，即：
u1 s ＝Us m Sinωt
u1c ＝Uc m Sinωt （2—4）
其中，幅值分别为正弦、余弦函数，即：
Us m ＝ UmSinα
Uc m ＝ UmCosα
式中α角可改变，称为旋转变压器的电气角。
则在转子上的叠加感应电压为：
u2＝ku1 s Sinθ＋ku1 c Cosθ
＝kUmSinαSinωt Sinθ＋kUmCosαSinωt Cosθ
＝kUmCos(α-θ) Sinωt (2—5)
如果转子逆向转动，可得：
u2＝kUmCos(α+θ) Sinωt (2—6)
由上式（2－5）和（2－6）可得，转子感应电压的幅值随转子的偏转角θ而变化，测量出幅值即可求得转角θ。
实际应用中，应根据转子误差电压的大小，不断修改励磁信号中的α角（即励磁幅值），使其跟踪θ的变化。
3、旋转变压器的应用
由于旋转变压器具有结构简单、动作灵敏、工作可靠、对环境条件要求低、输出信号幅度大、抗干扰能力强和测量精度一般等特点。
因此，在连续控制系统中得到普遍应用，一般用于精度要求不高的数控机床上。
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