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旋轉(zhuǎn)變壓器電氣電壓矢量圖及電壓方程式

2016-08-12
關(guān)鍵詞: ADI FPGA DSP

一,、旋轉(zhuǎn)變壓器結(jié)構(gòu)

作為信號(hào)電機(jī),,旋轉(zhuǎn)變壓器與電機(jī)類似,主要由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成,。定子和轉(zhuǎn)子鐵心由導(dǎo)磁性能良好材料制作而成,,定子鐵心內(nèi)層和轉(zhuǎn)子鐵心外層上布有齒槽,。

22.png

圖1. 旋轉(zhuǎn)變壓器結(jié)構(gòu)圖

  在定子槽中分別布置有兩個(gè)空間互成90°的結(jié)構(gòu)完全相同的繞組,一個(gè)是定子激磁繞組,,一個(gè)為定子交軸繞組,。

  在轉(zhuǎn)子槽中分別布置有兩個(gè)空間互成90°的結(jié)構(gòu)完全相同的繞組,一個(gè)正弦輸出繞組,,一個(gè)余弦輸出繞組,。

  定、轉(zhuǎn)子間的氣隙是均勻的,,氣隙磁場一般為兩極,。定子繞組引出線可直接引出或接到固定的接線板上,而轉(zhuǎn)子繞組引出線則通過滑環(huán)和電刷引出,。

  對(duì)于線性旋轉(zhuǎn)變壓器,,由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角有限(往復(fù)運(yùn)動(dòng),不是連續(xù)旋轉(zhuǎn)),,可以用軟導(dǎo)線直接將轉(zhuǎn)子繞組線端引出,。

二、旋轉(zhuǎn)變壓器電氣原理圖

    下圖為正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器的電氣原理圖:

44.png

圖2. 旋轉(zhuǎn)變壓器電氣原理圖

  圖中,,S1S3為原邊勵(lì)磁繞組,,S2S4為原邊交軸補(bǔ)償繞組。R1R3為副邊正弦繞組,,R2R4為副邊余弦繞組,。

三、旋轉(zhuǎn)變壓器電壓矢量圖

下圖為不含補(bǔ)償繞組的定子勵(lì)磁旋轉(zhuǎn)變壓器的電壓矢量圖:

55.png

圖4. 旋轉(zhuǎn)變壓器電壓矢量圖


四,、旋轉(zhuǎn)變壓器電壓方程式

    定子勵(lì)磁,,不帶補(bǔ)償繞組的正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器在任意電氣角度下輸出電壓滿足下述方程式:

  UR1R3=KUS1S3cosθ+ KUS2S4sinθ

  UR2R4=KUS2S4cosθ- KUS1S3sinθ

  式中:

  UR1R3為轉(zhuǎn)子繞組R1R3之間的電壓;

  UR2R4為轉(zhuǎn)子繞組R2R4之間的電壓,;

  US1S3為定子繞組S1S3之間的電壓,;

  US2S4為定子繞組S2S4之間的電壓,;

  θ為旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子相對(duì)定子的電氣角,;

  K為旋轉(zhuǎn)變壓器變比。

  當(dāng)原邊定子交軸繞組短路時(shí),電壓方程式變?yōu)椋?/p>

  UR1R3=KUS1S3cosθ

  UR2R4= - KUS1S3sinθ

  對(duì)旋轉(zhuǎn)變壓器的勵(lì)磁繞組,、正弦繞組和余弦繞組的輸出信號(hào)進(jìn)行測量和分析,,可以計(jì)算出旋轉(zhuǎn)變壓器的電氣角和旋轉(zhuǎn)速度。


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