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數(shù)控機(jī)床廠旋轉(zhuǎn)變壓器的工作原理與工作方式


日期:2011年07月22 來源:沈陽第一機(jī)床廠 關(guān)鍵字:數(shù)控機(jī)床廠
    數(shù)控機(jī)床廠旋轉(zhuǎn)變壓器根據(jù)互感原理工作,定子與轉(zhuǎn)子之間氣隙磁通分布呈正/余弦規(guī)律。當(dāng)定子加上一定頻率的激磁電壓時(shí)(為交變電壓,頻率為2—4kHz),通過電磁耦合,轄子繞組產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì),其輸出電壓的大小取決于定子和轉(zhuǎn)子兩個(gè)繞組軸線在空間的相對(duì)位置。兩者平行時(shí)感應(yīng)電勢(shì)最大,兩者垂直時(shí),感應(yīng)電勢(shì)為零。
    數(shù)控機(jī)床廠旋轉(zhuǎn)變壓器在結(jié)構(gòu)上保證了轉(zhuǎn)子繞組中的感應(yīng)電壓隨轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角以正弦規(guī)律變化。數(shù)控機(jī)床廠當(dāng)轉(zhuǎn)子繞組中接以負(fù)載時(shí),其繞組中便有正弦感應(yīng)電流通過,該電流所產(chǎn)生的交變磁通將使定子和轉(zhuǎn)子間的氣隙中的合成磁通畸變,從而使轉(zhuǎn)子繞組中輸JH{電壓也發(fā)生畸變。數(shù)控機(jī)床廠為了克服上述缺點(diǎn),通常采用正弦、余弦旋轉(zhuǎn)變壓器,其定子和轉(zhuǎn)子繞組均由兩個(gè)匝數(shù)相等,且相互垂直的繞組構(gòu)成。數(shù)控機(jī)床廠一個(gè)轉(zhuǎn)子繞組作為輸出信號(hào),另一個(gè)轉(zhuǎn)子繞組接高阻抗作為補(bǔ)償。若將定子中的一個(gè)繞組短接而另一個(gè)繞組通以單相交流電壓Ut—L's.岫£,則在轉(zhuǎn)子的兩個(gè)繞組中得到的輸出感應(yīng)電壓分別為:
    Uzn一kUicos0 - kU。、剛r蛐fCose
    U2.= kUlsin0= kU.、sincut sin6
    數(shù)控機(jī)床廠若把轉(zhuǎn)子的一個(gè)繞組短接,而定子的兩個(gè)繞組分別通以勵(lì)磁電壓,應(yīng)用疊加原理,可得到兩種典型的工作方式。
    ①鑒相工作方式。給定子的兩個(gè)繞組分別通以等幅、等頻,但相位相差。/2的交流勵(lì)磁電壓,即:
    U】,一U。s,inwt
    Uk= Umcoscot—U.sin(wt +7r/2)
    則轉(zhuǎn)子中的感應(yīng)電壓應(yīng)為這兩個(gè)電壓的代數(shù)和即
    U,一UlssinO+Ukcos0= kUm.sined£sin0十kUmc.scntcos0=kU,cos(cyt-日)
    (4—9)
  式中:U..一一激磁電壓幅值;
    k-電磁耦合系數(shù),k<l;
    扣—相位角,即轉(zhuǎn)子偏轉(zhuǎn)角。
    同理,假如轉(zhuǎn)子逆向轉(zhuǎn)動(dòng),可得
    U2= kUn cos(wt+口)    (4一10)
    轉(zhuǎn)子輸出電壓的相位角和轉(zhuǎn)子的偏轉(zhuǎn)角之間有=嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系,這樣,我們只要檢測(cè)出轉(zhuǎn)子輸出電壓的相位角,就可知道轉(zhuǎn)子的=轉(zhuǎn)角。由于旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)于是和被測(cè)軸連接在一起的,故被測(cè)軸的角位移也就=測(cè)到了。
    ②鑒幅工作方式a給定子的兩個(gè)繞組分別通以等頻、等相,但幅值不同的交流勵(lì)磁電壓,即
    U;—Ums[nasincnt
    Ul。-U。cosa smcnt
  此時(shí),則轉(zhuǎn)繞組感應(yīng)電壓為
    U2—Ul,sin口十Ukcos6= kU, sinasincntsinO+kUm cososinwtcos0
    = kU,c.s(a - O)sinO)t(4-11)
    網(wǎng)理,如果轉(zhuǎn)子逆向轉(zhuǎn)動(dòng),可得
    U,= kU,cos(a +O)sincyt    (4-12)
    由式( 4-11)、式(4-12)可趴看出,轉(zhuǎn)子感應(yīng)電壓的幅值隨轉(zhuǎn)子的偏轉(zhuǎn)角o而變化,測(cè)量出幅值即可求得轉(zhuǎn)角口。

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