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數控機床廠旋轉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　關鍵字：數控機床廠
    數控機床廠旋轉變壓器根據互感原理工作，定子與轉子之間氣隙磁通分布呈正／余弦規律。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，轄子繞組產生感應電勢，其輸出電壓的大小取決于定子和轉子兩個繞組軸線在空間的相對位置。兩者平行時感應電勢最大，兩者垂直時，感應電勢為零。
    數控機床廠旋轉變壓器在結構上保證了轉子繞組中的感應電壓隨轉子的轉角以正弦規律變化。數控機床廠當轉子繞組中接以負載時，其繞組中便有正弦感應電流通過，該電流所產生的交變磁通將使定子和轉子間的氣隙中的合成磁通畸變，從而使轉子繞組中輸JH{電壓也發生畸變。數控機床廠為了克服上述缺點，通常采用正弦、余弦旋轉變壓器，其定子和轉子繞組均由兩個匝數相等，且相互垂直的繞組構成。數控機床廠一個轉子繞組作為輸出信號，另一個轉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￡，則在轉子的兩個繞組中得到的輸出感應電壓分別為：
    Uzn一kUicos0 - kU。、剛r蛐fCose
    U2.= kUlsin0= kU.、sincut sin6
    數控機床廠若把轉子的一個繞組短接，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)
    則轉子中的感應電壓應為這兩個電壓的代數和即
    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，k<l;
    扣—相位角，即轉子偏轉角。
    同理，假如轉子逆向轉動，可得
    U2= kUn cos(wt+口)    （4一10）
    轉子輸出電壓的相位角和轉子的偏轉角之間有=嚴格的對應關系，這樣，我們只要檢測出轉子輸出電壓的相位角，就可知道轉子的=轉角。由于旋轉變壓器的轉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，則轉繞組感應電壓為
    U2—Ul,sin口十Ukcos6= kU, sinasincntsinO+kUm cososinwtcos0
    = kU,c.s(a - O)sinO)t(4-11)
    網理，如果轉子逆向轉動，可得
    U,= kU,cos(a +O)sincyt    (4-12)
    由式( 4-11)、式(4-12)可趴看出，轉子感應電壓的幅值隨轉子的偏轉角o而變化，測量出幅值即可求得轉角口。

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