Исполнительные асинхронные двигатели. Схемы замещения и параметры двухфазных исполнительных асинхронных двигателей. Вращающий момент двухфазного исполнительного асинхронного двигателя. Характеристики исполнительных асинхронных двигателей. Вращающиеся трансформаторы. Универсальные коллекторные двигатели и преобразователи. Синхронные машины общего применения. Синхронные двигатели для систем автоматики, страница 18

§ 10.3. Симметрирование синусно-косинусных вращающихся трансформаторов

Симметрирование ВТ может быть первичным и вторичным. Первичное симметрирование осуществляют, используя вспомогательную статорную обмотку CB₁-CВ₂. Обмотка СГ₁ —  СГ₂присоединена к сети, а обмотка CB₁-CВ₂замкнута на нагрузку Z_{н св} (рис. 10.3, а). Так как ось обмотки CB₁-CВ₂перпендикулярна оси обмотки СГ₁ —  СГ₂, эффективные числа витков обмотки w_св и w_Аcosα (рис. 10.3,б) образуют трансформатор, у которого первичная обмотка расположена на роторе, а вторичная — на статоре. Результирующий поперечный поток определяется геометрической суммой МДС обеих обмоток. Если пренебречь намагничивающим током, то эта геометрическая сумма равна их арифметической разности. Если Z_{н св}мало, то режим трансформатора близок к режиму короткого замыкания и взаимное размагничивающее действие обеих обмоток настолько велико, что практически результирующий поперечный поток приближается к нулю. Считают, что влияние поперечной реакции ротора исчезает, если при одинаковых параметрах обмоток СГ₁ —СГ₂ и СВ₁—СВ₂ включить в обмотку СВ₁—СВ₂ нагрузку Z_{н св} = Z_и, где Z_и — внутреннее сопротивление источника питания обмотки СГ₁ —СГ₂ . Так как Z_и, весьма мало, то Z_{н св} почти не отличается от нуля. Если ВТ питается от источника бесконечно большой мощности при V= const, то Z_{н св} = Z_и= 0. Следовательно, в ВТ с первичным симметрированием действует только результирующий продольный поток (рис. 10.3,в), который, пронизывая «продольные» витки w_Asinα роторной обмотки, наводит в них ЭДС

Вторичное симметрирование осуществляют со стороны ротора (рис. 10.4, а). Главная статорная обмотка СГ₁ —СГ₂ присоединена к сети, а вспомогательная СВ₁—СВ₂разомкнута (на схеме не показана). Синусная (А₁ — А₂) и косинусная (Б₁ — Б₂) обмотки ротора замкнуты на нагрузочные сопротивления Z_нАи Z_нБ.

Преобразовав схему (рис. 10.4,б), можно видеть, что токи  и , протекая по «поперечным» виткам w_Acos a и w_Asinα  в противоположных направлениях, создают встречные потоки и, взаимно ослабляющие друг друга (рис. 10.4, в). Для полной компенсации поперечной реакции ротора, т. е. чтобы , необходимо получить полную компенсацию МДС по поперечной оси:

  _(10.6)

Тогда на выходе синусной и косинусной обмоток ротора

Токи, протекающие в обмотках ротора,

Подставив полученные выражения для токов в уравнение (10.6), получим

При_это равенство выполняется, когда

Но, следовательно, равенство является условием вторичного симметрирования ВТ, при котором синусная роторная обмотка является компенсирующей по отношению к косинусной роторной обмотке, и наоборот.

Наилучшие результаты в смысле уменьшения погрешностей получают при одновременном первичном и вторичном симметрировании. В этом случае используют четыре обмотки вращающегося трансформатора.

§ 10.4. Линейный вращающийся трансформатор

Для получения линейной зависимости выходного напряжения от угла поворота ротора применяют линейные ВТ.

С помощью синусно-косинусного ВТ можно получить линейную зависимость выходного напряжения лишь при незначительных изменениях α(около 4,5° в обе стороны от нуля). Однако, изменив схему включения ВТ, можно эти пределы значительно расширить. Если соединить обмотки так, чтобы на выходе получить напряжение в виде функции

  (10.7)

то при С = 0,52 линейность выходного напряжения обеспечивается с точностью до 0,1% в пределах углов -55 ÷ +55°.