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 = ES km cos α
EAo = ES ( wB / wS ) sin α = ES km sin 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 ≠ ∞
ES km cos 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.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.