文档介绍：第7章 旋转变压器
概 述
正余弦旋转变压器
线性旋转变压器
旋转变压器的误差分析及主要技术指标
旋转变压的应用
旋转变压器是自动控制装置中的一类精密控制微电机。作用，从而达到补偿的目的。
3．一、二次侧同时补偿的正余弦旋转变压器
输出特性的补偿
图7-7 一、二次侧同时补偿的正余弦旋转变压器
采用一、二次测同时补偿，副边接不变的阻抗，负载变动时副边未补偿的部分由原边补偿，从而达到全补偿的目的。
旋转变压器的应用
1．用一对旋转变压器测量差角
图7-8 用一对旋转变压器测量差角的原理图
旋变发送机转子绕组加交流励磁电压，旋变发送机和旋变变压器的定子绕组相互联接。在旋变变压器的转子绕组 两端输出一个及两转轴的差角
的正弦函数成正比的电动势，当差角较小时，该输出电动势近似正比于差角。因此，一对旋转变压器可以用来测量差角。
旋转变压器的应用
2．用旋转变压器检测转子位置
图7-9 永磁交流同步伺服电动机速度控制系统框图
线性旋转变压器
将正、余弦旋转变压器的定子和转子绕组进行改接，就可变成线性旋转变压器。线性旋转变压器输出绕组的输出电压及转子转角成线性关系。
7-10线性旋转变压器原理图
线性旋转变压器
若不计S1-S2和R1-R2绕组的漏阻抗压降，根据电动势平衡关系可得
因输出绕组的电压为
所以旋转变压器输出绕组的电压为
7-11 线性旋转变压器输出特性曲线
线性旋转变压器
由上图可见，在转角很小时，即在 范围内其输出电压可以看成是随转角的线性函数
可绘制出输出电压 与转子转角 的关系曲线
旋转变压器的误差分析及主要技术指标
旋转变压器的误差分析
产生误差的原因主要有以下几点
（1）当绕组中流过电流时，由于磁路饱和的影响，它所产生的磁场在
空间为非正弦分布，所以在绕组中要感应谐波电动势。
（2）因定、转子铁心的齿槽影响，要在绕组中产生齿谐波电动势。
（3）材料和制造工艺的影响造成定、转子偏心，引起电机中气隙不均
匀，造成两套绕组的不对称。
（4）实际使用中由于未能达到完全补偿的条件，使电机中存在交轴磁
场，造成输出电压的误差。
名 称
含 义
范 围
备 注
额定电压
UN
励磁绕组应加的电压值
20V、26V、36V等
额定频率f
励磁电压的频率
50Hz、400Hz
工频使用起来比较方便，但性能会差一些；400Hz性能好，但成本高，选择时注意性价比
输出端开路时，励磁端的阻抗
200~10000Ω,共9种
在一定的励磁电压下，开路输入阻抗越大，励磁电流越小，所需电源容量也越小
输入端短路时，输出端的电抗
数十至数百欧姆
应与负载阻抗匹配，负载阻抗应为短路输出阻抗的数百倍，越高越好
在规定励磁条件下，最大空载输出电压的基波分量与励磁电压的基波分量之比
~2共7种
应根据所要求的输出电压选择变压比
开路输
入阻抗
短路输
出阻抗
变压比
表7-1 旋转变压器的主要技术指标
旋转变压器的主要技术指标
正余弦旋转变压器一相励磁绕组额定励磁，另一相短接。在不同转角下，两相输出电压的实际值与理论值之差，对最大理论输出电压之比
%~%
产生误差主要原因是加工不良，齿槽影响、磁性材料非线性。作计算元件用时，影响解算精度
正余弦旋转变压器一相励磁绕组额定励磁，另一相短接，所有的定子和转子绕组在转子转角为0°、90°、180°、270°时的零位组合的角度偏差
磁路不对称，定、转子铁心同轴度及圆柱度差，铁心片间短路，绕组分布不对称及匝间短路等，都会产生交轴误差，它影响计算和数据传输系统的精度
线性旋转变压器在工作转角范围内，不同转角时，与最大输出电压同相的输出电压的基波分量与理论值之差，对最大理论输出电压之比
%~%
产生原因除加工不良、磁性材料非线性外，还有设计原理误差。最大线性转角范围一般为±60°
旋变发送机、旋变差动发送机、旋变变压器在不同转角位置下，两个输出绕组的电压比所对应的正切或余切角度与实际转角之差
它是旋转变压器的函数误差、交轴误差、变压比误差及阻抗不对称等的综合误差。电气误差大，使数据传输系统的精度下降
转子处于电气零位时的输出电压(由与励磁电压频率相同，但相位相差90°的基波分量和励磁频率奇数倍的谐波分量组成)