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雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器

2016-08-14
關(guān)鍵詞: ADI FPGA DSP

一、雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的組成

  旋轉(zhuǎn)變壓器廣泛應用于角度位置的測量,對于航空航天、船舶、兵器、精密機械等需求高精度控制的領域,雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器應運而生。

  雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器由單對極旋轉(zhuǎn)變壓器和多級旋轉(zhuǎn)變壓器組合構(gòu)成(基本都為正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器),設計在同一套定、轉(zhuǎn)子鐵心中,而分別有自己的單極繞組和多極繞組。其中的單對極(兩極)旋轉(zhuǎn)變壓器因為測量精度低,被稱為粗通道、粗機,多級旋轉(zhuǎn)變壓器因為測量精度高,被稱為精通道、精機。通過粗機、精機組合完成360°機械角度的高精度測量,它可以使檢測角度位置精度從角分級提高到角秒級。雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器電氣原理圖如圖1所示。

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  圖1 雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器電氣原理圖

  R1R3為粗機原邊勵磁輸入,S2S4 、S1S3是粗機副邊正余弦電壓輸出。R5R7為精機原邊勵磁輸入,S6S8、S5S7是精機副邊正余弦電壓輸出。

二、雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器高精度的原理

  多對極旋轉(zhuǎn)變壓器和單對極旋轉(zhuǎn)變壓器的工作原理一樣,只是輸出電壓的周期不同而已。例如單對極旋轉(zhuǎn)變壓器和P對極旋轉(zhuǎn)變壓器,當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周360°時,單對極旋變輸出電壓的周期為360°,P對極旋變輸出電壓的周期為360°/P。也就是說,轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的機械角度θ,精機輸出信號的電氣角度為Pθ。

  即:電氣角=極對數(shù)P*機械角θ

  多極旋轉(zhuǎn)變壓器把電氣角度放大了P倍,提高了對轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)角度的分辨率,這樣就大大提高了由多極旋變組成的雙通道轉(zhuǎn)變壓器測角精度。

三、雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器電壓輸出方程

  當原邊勵磁電壓為Um時(粗機、精機共勵磁輸入)。

  粗機副邊輸出電壓:

  US1S3=K1*Um* cosθc

  US2S4=K1*Um* sinθc

  精機副邊輸出電壓:

  US5S7=KP*Um* cosPθj

  US6S8=KP*Um* sinPθj

  θc為粗機測量角度;

  θj為精機測量角度;

  K1為粗機變壓比;

  KP為精機變壓比;

  一般粗機、精機變壓比K1=KP。

  粗角度位置測量由單對極旋轉(zhuǎn)變壓器完成,精角度位置測量由多極旋轉(zhuǎn)變壓器完成,當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時,粗、精機副邊的輸出電壓是一個與原邊勵磁電壓相同頻率的信號,其幅值隨著定、轉(zhuǎn)子之間角度變化呈正余弦變化。

四、雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的檢驗

  按照國家標準提供的試驗方法,一般需要選頻電壓表、相敏指零儀、寬頻電流表、感應分壓器、可調(diào)電阻、可調(diào)電容、移相器、功率表等電參數(shù)測試儀表,還需要陪試的旋轉(zhuǎn)變壓器。

  雙通道旋轉(zhuǎn)變壓器的測量精度高,對檢試驗需求的儀器儀表提出了更高的要求。

  AnyWay DH2000/RE1正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器綜合測試儀,告別紛繁復雜的傳統(tǒng)儀器,即可實現(xiàn)標準規(guī)定的所有試驗,并可自動出具試驗報告和合格判定。

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  圖2 DH2000/RE1正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器綜合測試儀


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