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  文章標題:單繞組線性旋轉變壓器的設計特點
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作者:vivan2254  發表時間:2010-4-21 14:46:52
單繞組線性旋轉變壓器的設計特點
朱青(西安微電機研究所710077)
1引  言
    在伺服系統中,常采用線性旋轉變壓器實現機械轉角與電信號之間的線性轉換。與常用的xx型比較,xdx單繞組線性旋轉變壓器(即感應電位計)具有下列特點:
    1.由于定轉子之間只有磁的聯系而無電的聯系,所以輸出電壓相位移不隨轉角變化,這對小機座號更加突出。
    2.電舔梯度可以自由選擇。
    3.工藝對線性精度的影響較大。
    本文介紹轉子為凸極型式的單繞組線性旋轉變壓器的設計特點。
2結構
    單繞組線性旋轉變壓器的轉子鐵心為凸極,轉子沖片如圖1所示。轉子鐵心上設計有補償條和補償端板,它們構成補償回路。當磁軸發生歪扭而產生橫軸磁通時,補償回路產生的磁通能對橫軸磁通加以抵消,從而提高線性精度。轉子鐵心上還嵌有集中繞組,作激磁用。定子槽數zs不僅與極弧角的大小有關,而且與電壓梯度和線性區的大小有關。當2s =12,20,24時,定子上可以安排空間互成90度的兩相繞組。當2s =15,18時,定子安排一相繞組。理論上定子繞組為同心式等匝繞組,實際上為同心式不等匝繞組。
3工作原理
    xdx單繞組線性旋轉變壓器的電氣原理圖見圖2。當zi22接激磁電壓u,一后,在一定的轉角范圍內,d1 d2的輸出電壓與轉子轉角d之間成線性關系當轉子繞組接激磁電壓uh時,就在空間產生一個矩形磁場。轉子磁場與定子繞組的展開圖如圖3所示。圖中,p1為定子繞組的短矩角,p為轉子極弧角的一半,a為轉子轉角。
    定子線圈感應電勢隨轉角的變化規律用公式表示如下:
ed=ek
定子線圈的總電勢等于各個線圈感應電勢之和:
    從上式可以看出,欲使ed,d。與口之間保持線性關系的關鍵是使得
    定子槽數zs -般有三種,一種zs為奇數。第二種zs為偶數,孝也為偶數,第三種zs為偶數,而孝為奇數。定子線圈的分布也不外乎三種,如圖4所示。
    定子線圈的短矩角可似用表1各式表示。
    若滿足線性關系,必定是兩個線圈同時工作,即一個線圈電勢增加,則另一個線圈電勢減少。也就是說,若滿足式(1),極弧角2p必須滿足式(2):
   
    將表1中值代入式(2),即可得不同zs下****的極弧角2p
    依此類推,可得出定子槽數zs與轉子極弧角之間的關系式,見表2。
  
    每個線圈的短矩角,不同線圈號的短矩角見表3。根據定子線圈電勢變化規律可列于表4。
   
 
    電機進入非線性區,各定子線圈電勢隨轉角的變化可用曲線表示,如圖6所示。
  線

 

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