特種函數(shù)旋轉(zhuǎn)變壓器的諧波補(bǔ)償
張艷麗1,趙丕福2,陳海燕2,倪衛(wèi)東1
(1.中國電子科技集團(tuán)第二十一研究所,上海200233;2.中國人民解放軍駐上海航天局中心代表室)
摘要:由于材料、結(jié)構(gòu)、制造工藝等因素的不良影響及計(jì)算方法的近似性,特種函數(shù)旋轉(zhuǎn)變壓器實(shí)測(cè)誤差一般會(huì)比計(jì)算誤差大一些,這可用補(bǔ)償繞組的辦法使之減小。對(duì)兩種函數(shù)的特種函旋轉(zhuǎn)變壓器分別采用五次諧波補(bǔ)償和三次諧波補(bǔ)償,通過對(duì)補(bǔ)償前后理論計(jì)算誤差與實(shí)測(cè)誤差對(duì)比分析,驗(yàn)證了諧波補(bǔ)償對(duì)降低誤差的有效性及實(shí)崩性。
關(guān)鍵詞:特種函數(shù);旋轉(zhuǎn)變壓器;諧波;誤差;補(bǔ)償
中圖分類號(hào):TM383.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1004—7018(2008)12—0031—03
0引 言
文獻(xiàn)[1]對(duì)特種函數(shù)旋轉(zhuǎn)變壓器繞組設(shè)計(jì)計(jì)算方法、誤差補(bǔ)償方法進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析,本文以該理論方法為指導(dǎo)依據(jù),分別對(duì)55#機(jī)座兩種曲線函數(shù)的特種函數(shù)旋轉(zhuǎn)變壓器進(jìn)行五次諧波補(bǔ)償和三次諧波補(bǔ)償,通過試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析驗(yàn)證。
1特種函數(shù)旋轉(zhuǎn)變壓器原理
特種函數(shù)旋轉(zhuǎn)變壓器是一種感應(yīng)式的機(jī)電變換器,原方有同心式激磁繞組,副方有同心式輸出繞組,其原理如圖l所示范區(qū)。 
根據(jù)疊加原理和諧波分析的方法,在正弦繞組的基礎(chǔ)上得到輸出電壓表達(dá)式:
式中:v=1,3,5,…,P(v是奇數(shù));
Xmv——v次諧波互感電抗;
Kwe——V次諧波繞組系數(shù);
φ——激磁繞組軸線與輸出繞組軸線的夾角;
θ=π/2-φ。
式(1)是一個(gè)項(xiàng)數(shù)有限的只含奇次諧波的正弦級(jí)數(shù),適當(dāng)選取各項(xiàng)的系數(shù),即各諧波電勢(shì)值E v,就可以使它在o≤θ≤θn,θ≤π/2區(qū)間內(nèi)逼近任一給定函數(shù)。特種函數(shù)旋轉(zhuǎn)變壓器輸出電壓U(θ)隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角θ的變化,可以復(fù)現(xiàn)用戶要求的函數(shù)關(guān)系,本文兩種特種函數(shù)的曲線如圖2所示。 
2特種函數(shù)旋轉(zhuǎn)變壓器誤差補(bǔ)償方法
由于材料、結(jié)構(gòu)、制造工藝等因素的不良影響及計(jì)算方法的近似性,實(shí)測(cè)誤差△;(θ)一般會(huì)比計(jì)算誤差△(θ)大一些,這可通過加諧波補(bǔ)償繞組的方法來彌補(bǔ),這就是所謂的誤差諧波補(bǔ)償方法。
對(duì)于給定函數(shù)F(θ)(F(θ)|θ=F(O)=0),特種函數(shù)旋轉(zhuǎn)變壓器精度試驗(yàn)要采用補(bǔ)償比較法,常取θ。為補(bǔ)償點(diǎn),即指定該點(diǎn)無誤差,也就是F(θ。) 
將各次諧波繞組系數(shù)Kwv代入式(3),可求得函數(shù)的相對(duì)誤差Δvo(θ),如圖3所示。
上式說明,若諧波系數(shù)有一定的增量,則誤差得一相應(yīng)的增量  若將實(shí)測(cè)誤差△s(θ)代替計(jì)算誤差△(θ),這時(shí)的誤差用△(θ)表示,顯然有:
那么,只要選取合適的諧波系數(shù)增量ΔKwv,就可使誤差△(θ)成為很小,補(bǔ)償繞組就是用來達(dá)到這一目的。這就是使  △s(θ)]可以利用最小二乘法計(jì)算諧波系數(shù)的增量的合適值,確定諧波系數(shù)的增量后,就可以計(jì)算補(bǔ)償繞組。
3特種函數(shù)旋轉(zhuǎn)變壓器誤差補(bǔ)償應(yīng)用
本文以55#機(jī)座號(hào)的兩種特種函數(shù)旋轉(zhuǎn)變壓器進(jìn)行補(bǔ)償計(jì)算及實(shí)驗(yàn)測(cè)試,定轉(zhuǎn)子槽數(shù)為Zs/Zr=32/27,激磁電壓30 V,電源頻率為400Hz,函數(shù)曲線如圖2所示。
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