試述圓感應同步器測量角度的基本原理

2023-01-05 05:24:05 字數 1155 閱讀 1525

答:感應同步器是利用兩個平面形繞組的互感隨位置而變化的原理而進行工作的。

(1)旋轉式感應同步器的結構

旋轉式感應同步器(也稱圓感應同步器)的結構如圖2-1所示。

定轉子都由基板、絕緣層和繞組構成。在轉子(定子)繞組的外面都包有層與繞組絕緣的接地遮蔽層。

基板成環型,材料為硬鋁、不鏽鋼或玻璃。繞組用銅做成,厚度在0.05mm左右。

遮蔽層用鋁箔或鋁膜做成。轉子為分段式,如圖2-2所示,它由有效導體、內端部和外端部構成。有效導體共有n根。

n就是旋轉式感應同步器的極數。

定子繞組做成連續式的,如圖2-2所示。繞組由2k組導體組組成,它們分別屬於a相和b相。k稱為一相組數。

每組由m根有效導體及相應的端部串聯構成。屬於同相上的各組,用連線線連成一相。定、轉子有效導體都成輻射狀。

導體之間的間隔可以是等寬的,也可以是扇條形。

(2)工作原理

旋轉式感應同步器與直線式感應同步器的工作原理是相同的。為了分析方便,將旋轉式感應同步器的繞組也展開成直線排列,如圖2-6所示。其中,定尺(定子)

為連續繞組,滑尺(轉了)為分段繞組,分別設圖中的兩相分段繞組為a相和b相。

連續繞組兩相鄰導體中心線之間的距離稱為極距,以符號τ表示。在標準型直線感應同步器中,τ=1mm。在旋轉式感應同步器中,隨半徑的不同,極距是變化

的。在此只論述旋轉式感應同步器的工作原理,直線式感應同步器工作原理就不再詳細論述。

感應同步器的工作原理和旋轉變壓器的工作原理相同,滑尺的兩個勵磁繞組通以勵磁電壓,滑尺與定尺相對移動時,在定尺上便產生感應電壓,感應電壓隨位移的變化而變化。設當滑尺上的正弦繞組與定尺繞組重合時,此時繞組完全耦合,感應電壓最大。滑尺相對定尺相對滑動時,感應電勢逐漸變小,在錯開1/4

節距時,感應電壓為零。再繼續移動1/2節距時,得到的電壓值與開始位置大小相同但極性相反。隨後感應電壓在3/4節距d點又變為零,在移動乙個節距到e點時,電壓幅值與a點時相同。

這樣滑尺在移動乙個節距的過程中,感應電壓變化了乙個余弦波形。同理因余弦繞組與正弦繞組錯開1/4個節距,即n/2的相位角,由余弦繞組勵磁在定尺上產生的感應電動勢應按正弦規律變化。定尺上的總感應電勢,是上述兩個感應電勢的線性疊加。

定尺和滑尺繞組的節距都是2τ=2mm,當兩尺相對移動2τ後,感應電勢以余弦或正弦規律變化。當相對移動距離為x時,則對應的的感應電壓將變化為乙個相位角θ,由比例關係可得