旋轉(zhuǎn)變壓器又稱分解器, 是一種控制用的微電機, 它將機械轉(zhuǎn)角變換成與該轉(zhuǎn)角呈某一函數(shù)關系的電信號的一種間接測量裝置。 在結(jié)構(gòu)上與二相線繞式異步電動機相似,由定子和轉(zhuǎn)子組成。定子繞組為變壓器的原邊,轉(zhuǎn)子繞組為變壓器的副邊。激磁電壓接到轉(zhuǎn)子繞組上,
感應電動勢由定子繞組輸出。常用的激磁頻率為 4 0 0 H z ,5 0 0 H z ,1 z 和 5 0 0 0 H z 。 旋轉(zhuǎn)變壓器結(jié)構(gòu)簡單, 動作靈敏,對環(huán)境無特殊要求, 維護方便,輸出信號幅度大, 抗干擾性強,工作可靠。因此,在數(shù)控機床上廣泛應用。
通常應用的旋轉(zhuǎn)變壓器為二極旋轉(zhuǎn)變壓器, 其定子和轉(zhuǎn)子繞組中各有互相垂直的兩個繞
組。另外,還有一種多極旋轉(zhuǎn)變壓器。 也可以把一個極對數(shù)少的和一個極對數(shù)多的兩種旋轉(zhuǎn)變壓器做在一個磁路上, 裝在一個機殼內(nèi), 構(gòu)成“粗測”和“精測”電氣變速雙通道檢測裝置,用于高精度檢測系統(tǒng)和同步系統(tǒng)。
旋轉(zhuǎn)變壓器的應用
旋轉(zhuǎn)變壓器作為位置檢測裝置有兩種應用方式:鑒相方式和鑒幅方式。
1. 鑒相工作方式
在旋轉(zhuǎn)變壓器定子的兩相正交繞組(正弦用s和和余弦用c表示),一般稱為正弦繞組和余弦繞組上,分別輸入幅值相等,頻率相同的正弦、余弦激磁電壓 Us=Umsinωt Uc=Umcosωt 兩相激磁電壓在轉(zhuǎn)子繞組中會產(chǎn)生感應電動勢。根據(jù)線性疊加原理,在轉(zhuǎn)子繞組中感應電壓為 U=kUssinθ機+kUccosθ機=kUmcos(ωt-θ機)
其中k為變壓比,由式4-10可知感應電壓的相位角就等于轉(zhuǎn)子的機械轉(zhuǎn)角θ機。因此只要檢測出轉(zhuǎn)子輸出電壓的相位角,就知道了轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角,而且旋轉(zhuǎn)變壓器的轉(zhuǎn)子是和伺服電機或傳動軸連接在一起的,從而可以求得執(zhí)行部件的直線位移或角位移。
2. 鑒幅工作方式
給定子的兩個繞組分別通上頻率、相位相同但幅值不同,即調(diào)幅的激磁電壓
Us=Umsinθ電sinωt Uc=Umcosθ電sinωt
則在轉(zhuǎn)子繞組上得到感應電壓為
U = kUssinθ機+kUccosθ機
= kUmsinωt(sinθ電sinθ機+cosθ電Uccosθ機)
= kUmcos(θ電-θ機) sinωt
在實際應用中,是不斷修改激磁調(diào)幅電壓值的電氣角θ電,使之跟蹤θ機的變化,并測量感應電壓幅值即可求得機械角位移θ機。