Классификация электрических информационных микромашин автоматических устройств. Тахогенераторы. Классификация электромеханических реле. Сельсины. Дистанционные передачи на базе сельсинов. Поворотные трансформаторы, страница 7

Из-за наличия погрешности при нагрузке ВТ с двумя обмотками применяется сравнительно редко – лишь в тех случаях когда Zн. очень велико, например при подаче выходного напряжения на электронный усилитель.

Данная погрешность выражаемая как не синусоидальность выходного сигнала вносится членом á cos2α, который появляется из-за поперечного потока самоиндукции ФАq.

По этой причине применяют СКВТ, у которых данная погрешность гораздо менее выражена из-за компенсации поперечного потока ФАq поперечным потоком ФВq.

Синусно-косинусные Имеют две обмотки на статоре – S и К сдвинутые на 90 электрических градусов и имеющие одинаковые электрические параметры ( ws =  wk ;  zs =  zk ).

Две других обмотки А и В располагают на роторе, они также сдвинуты на 90 электрических градусов их электрические параметры также одинаковы   ( wА =  wВ ;  zА =  zВ ).

При подключении обмотки S к сети переменного тока  её магнитный поток ФS сцепляясь с обмотками ротора А и В, наводит в них ЭДС

Линейные ВТ Для получения линейной зависимости выходного напряжения от угла поворота ротора необходимо, чтобы выходное напряжение определялось уравнением

                                    w2                    sin α                U1 km sin α

            U2 =          ---------  U1   -------------      =  ---------------

                                    w1              1 + km cos α       1 + km cos α

где    w1 / w2 = km – постоянный коэффициент, зависящий от магнитных и  
                                              электрических параметров ВТ.

Для реальных ВТ при km = 0.56 – 0.58  и углах поворота ротора α = - 60 + 60 0 погрешность нелинейности выходного напряжения составляет 1 %.

11  Синусно-косинусные поворотные трансформаторы. Симметрирование  трансформаторов.

СИНУСНО – КОСИНУСНЫЕ ВРАЩАЮЩИЕ ТРАСФОРМАТОРЫ

Имеют две обмотки на статоре – S и К сдвинутые на 90 электрических градусов и имеющие одинаковые электрические параметры ( ws =  wk ;  zs =  zk ).

Две других обмотки А и В располагают на роторе, они также сдвинуты на 90 электрических градусов их электрические параметры также одинаковы   ( wА =  wВ ;  zА =  zВ ).

При подключении обмотки S к сети переменного тока  её магнитный поток ФS сцепляясь с обмотками ротора А и В, наводит в них ЭДС

При Zн = ∞ , ток в обмотке В равен 0 ( IВ = 0 )

EBo = ES ( wB / wS ) cos α = Ekcos α

 EAo = ES ( wB / wS ) sin α = Eksin α

При  нагрузке ток в обмотке В

IB = EB / (ZB   + ZН )

Создаёт магнитный поток ФВ, направлен по оси обмотки В, который можно разложить на продольную ФВd и поперечную ФВq составляющие.

ФВd  = ФВ cos α           ФВq = ФВ sin α

Продольная составляющая компенсируется возрастающим током первичной обмотки S.

Поток по продольной оси Фd. ≈ ФSo  =  const, он наводит ЭДС взаимоиндукции EB м , практически равную ЭДС холостого хода EBo.

EB м  ≈ EBo = ES  km  cos α = ES   k ( α ).

Поперечный поток ФВq  наводит ЭДС самоиндукции ЕВ2  равную

ЕBL = - b EB  sin2 α

где      b = ĵ ω w2B λмагн. / (ZB  + ZB н )

суммарная ЭДС обмотки В при Zн ≠ ∞

                                   Ekcos α

            EB           = --------------------------

                                   1 + b sin2 α

Рассматривая диаграмму магнитных потоков СКВТ видно что ФВd и ФВq направлены встречно , а это значит что при наличии двух вторичных обмоток на роторе суммарный поперечный поток при нагрузке будет всегда меньше, чем при наличии одной, что и приводит к меньшей погрешности трансформатора.

            А полностью исключить влияние суммарного поперечного потока позволяет симметрирование СКВТ.

                                    Симметрирование трансформатора.

Симметрированием называется подбор сопротивлений цепей статорных  и роторных обмоток , при котором амплитуда ЭДС выходных обмоток  изменяется  строго по синусоидальному закону от угла поворота ротора.

Различают : вторичное  и  первичное симметрирование

Условием вторичного симметрирования является равенство полных  сопротивлений цепей вторичных обмоток   (ZА  + ZА н ) = (ZB  + ZB н )

т.к. ZА  =  ZB  

 то необходимо чтобы    ZА н  =  ZB н

Первичное симметрирование   сводится к включению  в цепь квадратурной обмотки  К статора  вполне определенного сопротивления ZК н

Условием симметрии  является  Z источника + Z линии  + Z S  = ZK  + ZK н

Обычно Z линии ≈ 0 , а   Z S  = ZK

        Тогда Z источника  =  ZK н

При большой мощности источника Z источника  =  0,  и значение  ZK н  = 0, т.е необходимо обмотку К закоротить.

При малой мощности источника обмотку К закорачивают на сопротивление  Zкн. = Z ист.

Поперечный поток ротора ФRq демпфируется токами квадратурной обмотки статора К , которые возникают при наличии поперечного потока.

      При первичном симметрировании Фq практически = 0.

12  Линейные поворотные трансформаторы. Первичное, вторичное  симметрирование.

Для получения линейной зависимости выходного напряжения от угла поворота ротора необходимо, чтобы выходное напряжение определялось уравнением

                                    w2                    sin α                U1 km sin α

            U2 =          ---------  U1   -------------      =  ---------------

                                    w1              1 + km cos α       1 + km cos α

где    w1 / w2 = km – постоянный коэффициент, зависящий от магнитных и  
                                              электрических параметров ВТ.

Для реальных ВТ при km = 0.56 – 0.58  и углах поворота ротора α = - 60 + 60 0 погрешность нелинейности выходного напряжения составляет 1 %.

                                    Первичное симметрирование  ( ПС ).

Обмотки S и В (косинусная) соединяют последовательно и подсоединяются к источнику первичного напряжения U1. Обмотка К замыкается на ZKн. Обмотка А выходная (синусная) нагружается сопротивлением нагрузки.

            Особенностью ЛВТ с ПС является независимость выходного сопротивления от угла поворота α , что является большим достоинством данной схемы.

                                    Вторичное симметрирование ( ВС ).

К сети первичного напряжения подключается обмотка возбуждения S, косинусная обмотка В является симметрирующей. Обмотки К и А соединяются последовательно и к ним присоединяется нагрузка.

Особенностью ЛВТ с ВС является то, что выходное сопротивление не остаётся постоянным при изменении угла поворота ротора α , что является большим недостатком  и ограничивает область применения данной схемы. Входное сопротивление при этом остаётся постоянным.

12 Герметизированные  контакты (герконы). Устройство, принцип работы, геометрические параметры. Характеристика сил в герконе.