1、目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出00060ePNEnCna直流測速發(fā)電機構(gòu)造與普通小型直流發(fā)電機一樣，按勵磁方式可分為他勵式和永磁式兩種。其原理圖如圖，在恒定磁場中，電樞以轉(zhuǎn)速n旋轉(zhuǎn)時，電樞上的導(dǎo)體切割磁通0，在電刷間產(chǎn)生空載感應(yīng)電動勢E0。在空載時，即電樞電流Ia=0,其輸出電壓就是空載感應(yīng)電動勢，即U0=E0，因此輸出電壓與轉(zhuǎn)速成正比。在負載時，因電樞電流Ia0，假設(shè)不講電樞反響的影響，直流測速發(fā)電機的輸出電壓為U=E0-IaRa,電樞電流為 azUIR以上三式整理得01eazCUnRR目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出在理想情況下，Ra、Rz和 均為常數(shù)，直流測速發(fā)電機的輸

2、出電壓U與轉(zhuǎn)速n仍成線性關(guān)系。對于不同的負載電阻，測速發(fā)電機的輸出特性的斜率也有所不同，它隨負載電阻的減小而降低，如圖。直流測速發(fā)電機的輸出特性目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出4.1.2 交流異步測速發(fā)電機交流異步測速發(fā)電機空心杯形轉(zhuǎn)子異步測速發(fā)電機構(gòu)造和杯空心杯形轉(zhuǎn)子異步測速發(fā)電機構(gòu)造和杯形轉(zhuǎn)子伺服電動機類似，轉(zhuǎn)子是一個薄形轉(zhuǎn)子伺服電動機類似，轉(zhuǎn)子是一個薄壁非磁性杯，通常用高電阻率的硅錳青壁非磁性杯，通常用高電阻率的硅錳青銅或鋁鋅青銅制成。定子的兩相繞組在銅或鋁鋅青銅制成。定子的兩相繞組在空間位置上嚴厲堅持空間位置上嚴厲堅持9090電角度，其中電角度，其中一相作為勵磁繞組，外施穩(wěn)頻穩(wěn)

3、壓的交一相作為勵磁繞組，外施穩(wěn)頻穩(wěn)壓的交流電源勵磁；另一相作為輸出繞組，其流電源勵磁；另一相作為輸出繞組，其兩端的電壓即為測速發(fā)電機的輸出電壓，兩端的電壓即為測速發(fā)電機的輸出電壓，如圖。如圖。交流異步測速發(fā)電機的任務(wù)原理目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出轉(zhuǎn)子不動時轉(zhuǎn)子不動時d d軸的脈振磁通只能在空心杯轉(zhuǎn)子中軸的脈振磁通只能在空心杯轉(zhuǎn)子中感應(yīng)出變壓器電動勢，這一變壓器感應(yīng)出變壓器電動勢，這一變壓器電動勢將產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電流，此電流所電動勢將產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電流，此電流所產(chǎn)生的磁通與勵磁繞組產(chǎn)生的磁通產(chǎn)生的磁通與勵磁繞組產(chǎn)生的磁通在同一軸線上，妨礙在同一軸線上，妨礙11的變化，所的變化，所以合成磁通仍為

4、沿以合成磁通仍為沿d d軸的磁通軸的磁通dd。而輸出繞組的軸線和勵磁繞組軸線而輸出繞組的軸線和勵磁繞組軸線空間位置相關(guān)空間位置相關(guān)9090電角度，它與電角度，它與d d軸軸磁通沒有耦合關(guān)系，故不產(chǎn)生感應(yīng)磁通沒有耦合關(guān)系，故不產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，輸出電壓為零。電動勢，輸出電壓為零。交流異步測速發(fā)電機的任務(wù)原理 當(dāng)電機的勵磁繞組外施電壓U1時，便有電流I1流過繞組，在電機氣隙中沿勵磁繞組軸線d軸產(chǎn)生一頻率為f的脈動磁通1。目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動后轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動后轉(zhuǎn)子繞組中除了感應(yīng)有變壓器電動勢外，同時因轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切轉(zhuǎn)子繞組中除了感應(yīng)有變壓器電動勢外，同時因轉(zhuǎn)子導(dǎo)體切割磁通割磁通dd，

5、而在轉(zhuǎn)子繞組中同還感應(yīng)一旋轉(zhuǎn)電動勢，而在轉(zhuǎn)子繞組中同還感應(yīng)一旋轉(zhuǎn)電動勢ErqErq，其，其有效值為有效值為 rqqdnECCq比例常數(shù)。2224.44qEfN K而q的軸線那么與輸出繞組軸線q軸重合，由于q作用在q軸，因此在定子輸出繞組中感應(yīng)出變壓器電動勢，其頻率仍為f，而有效值為式中N2Kw2輸出繞組的有效匝數(shù)，對一定的電機，其值為常數(shù)。目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出 在選用時，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的頻率電壓、任務(wù)轉(zhuǎn)速和詳細用途夾選擇交流測速發(fā)電機的規(guī)格，用作解元件的應(yīng)著重思索精度要高，輸出電壓穩(wěn)定性好；用于普通轉(zhuǎn)速檢測或作阻尼元件時，應(yīng)著重思索輸出斜率要大。與直流測速發(fā)電機比較，交流異步測

6、速發(fā)電機與直流測速發(fā)電機比較，交流異步測速發(fā)電機優(yōu)點：構(gòu)造簡單，維護容易，運轉(zhuǎn)可靠；沒有電刷和換向器，優(yōu)點：構(gòu)造簡單，維護容易，運轉(zhuǎn)可靠；沒有電刷和換向器，因此無滑動接觸，輸出特性穩(wěn)定、精度高；摩擦力矩小，轉(zhuǎn)動因此無滑動接觸，輸出特性穩(wěn)定、精度高；摩擦力矩小，轉(zhuǎn)動慣量?。徽崔D(zhuǎn)輸電壓對稱。慣量??；正反轉(zhuǎn)輸電壓對稱。缺陷：存在相位誤差和剩余電壓；輸出斜率小；輸出特性隨負缺陷：存在相位誤差和剩余電壓；輸出斜率小；輸出特性隨負載性質(zhì)電阻、電感、電容而有不同。載性質(zhì)電阻、電感、電容而有不同。當(dāng)運用直流或交流測速發(fā)電機都能滿足系統(tǒng)要求時,那么需思索到它們的優(yōu)缺陷,全面權(quán)衡,合理選用。目目 錄錄下下 頁頁

7、上上 頁頁退退 出出直流伺服電動機本質(zhì)上就是一臺他勵式直流電動機。按構(gòu)造可分成傳統(tǒng)型和低慣量型兩大類。 2低慣量型直流伺服電動機傳統(tǒng)型直流伺服電動機這種電動機的構(gòu)造和普通直流同根本一樣，也是由定子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。普通有杯形電樞、圓盤電樞、無槽電樞等構(gòu)造方式。低慣量型直流伺服電動機的特點是轉(zhuǎn)子輕，轉(zhuǎn)動慣量小，呼應(yīng)快速。目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出 把電樞電壓作為控制信號，對電動機的轉(zhuǎn)速進展控制,這種控制方式稱為電樞控制式，電樞繞組稱為控制繞組，電樞電壓稱為控制電壓。 直流伺服電動機也可以采用磁場控制方式，即磁極繞組作為控制繞組，接受控制電壓，而加在電樞繞組上的電壓恒定。 電樞控制

8、較磁場控制具有較多的優(yōu)點，因此自動控制系統(tǒng)中大多采用電樞控制，磁場控制只用于小功率電動機中。目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出 電樞控制時直流伺服電動機的任務(wù)原理如圖。為分析簡便，作如下假設(shè)：電機磁路不飽和，即以為電機的磁化曲線為不斷線。略去負載時電樞反響的影響。KeaaaeeTaTaUCnI RECnK nTCIK I aKeeTRUnTKK K以上三式可得直流伺服電動機的轉(zhuǎn)速公式由直流電動機可得目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出 機械特性是指控制電壓恒定時，電動機的轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩的關(guān)系，即UK=常數(shù)時，n=f(T)。由轉(zhuǎn)速公式或機械特性都可以看出，隨著控制電壓UK增大，電動機的

9、機械特性曲線平行地向轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩添加的方向挪動，但是它的斜率堅持不變，所以電樞控制時直流伺服電動機的機械特性是一組平行的直線。電樞控制式直流伺服電動機的機械特性如圖。機械特性與縱軸的交點為電動機的理想轉(zhuǎn)速n0，即0KeUnK與橫軸的交點為電動機的堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩TKTKaKTUR目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出調(diào)理特性是指電磁轉(zhuǎn)矩恒定時，電動機調(diào)理特性是指電磁轉(zhuǎn)矩恒定時，電動機的轉(zhuǎn)速與控制電壓的關(guān)系，即的轉(zhuǎn)速與控制電壓的關(guān)系，即T=T=常數(shù)常數(shù)時，時， n=f(UK) n=f(UK)。從圖中看出這些調(diào)理特性曲線與橫軸的交點，表示在一定負載轉(zhuǎn)矩時電動機的始動電壓，假設(shè)負載轉(zhuǎn)矩一定時，電動機的控制電

10、壓大于相對應(yīng)的始動電壓，它調(diào)理特性曲線的橫坐標(biāo)從零到始動電壓的這一范圍稱為在一定負載轉(zhuǎn)矩時伺服電動機的失靈區(qū)，顯然，失靈區(qū)的大小是與負載轉(zhuǎn)矩成正比的。便能轉(zhuǎn)動起來并到達某一轉(zhuǎn)速；反之，控制電壓小于相對應(yīng)的始動電壓，由電動機的最大電磁轉(zhuǎn)矩小于負載轉(zhuǎn)矩，它就不能起動。以上特性曲線是在兩個假設(shè)的前提下得到的，實踐的直流伺服電動機的特性曲線只是一組接近直線的曲線。電樞控制直流伺服電動機的調(diào)理特性目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出交流伺服電動機在構(gòu)造上為一兩相感應(yīng)電動機，其定子兩相繞組在空間相距90電角度，它們可以有一樣或不同的匝數(shù)。定子繞組的一相作為勵磁繞組，運轉(zhuǎn)時接到電壓為Uf的交流電源上，另

11、一相作為控制繞組，輸入控制電壓UK。電壓UK與Uf同頻率，普通采用50HZ或400HZ。常用的轉(zhuǎn)子構(gòu)造有兩種方式：一種為籠型轉(zhuǎn)子，這種轉(zhuǎn)子構(gòu)造好像普通籠型感應(yīng)電動機一樣，但是為了減小轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量而做成細而長。另一種為非磁性空心杯轉(zhuǎn)子,這種構(gòu)造電動機中除了和普通感應(yīng)電動機一樣的定子外，還有一個內(nèi)定子。目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出一量控制繞組有信號電壓，普通情況下，兩相繞組中電流產(chǎn)生的磁動勢Ff和Ff是不對稱的，那么電動機內(nèi)部便建立起橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場。一個橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場分解為兩個速度相等、轉(zhuǎn)向相反的圓形旋轉(zhuǎn)磁場，但它們大小不等，因此轉(zhuǎn)子上兩個電磁轉(zhuǎn)矩也大小不等，方向相反，合成轉(zhuǎn)矩不為零

12、，這樣轉(zhuǎn)子就不再堅持靜止形狀，而隨著正轉(zhuǎn)磁場的方向轉(zhuǎn)動起來。假設(shè)控制繞組無控制信號只需勵磁繞組中有勵磁電流，那么氣隙中構(gòu)成的是單相脈振磁動勢，它可以分解為正、負序兩個圓形旋轉(zhuǎn)磁動勢。它們大小相等，轉(zhuǎn)速一樣，轉(zhuǎn)向相反。所建立的正序旋轉(zhuǎn)磁場對轉(zhuǎn)子起拖動作用，產(chǎn)生拖動轉(zhuǎn)矩T+；負序旋轉(zhuǎn)磁場對轉(zhuǎn)子起制動作用，產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩T-，當(dāng)電動機原處于靜止時，轉(zhuǎn)率差s=1，T+=T-，合成轉(zhuǎn)矩T=0，伺服電動機轉(zhuǎn)子不會轉(zhuǎn)動。交流伺服電動機原理圖目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出兩相交流伺服電動機在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動后，當(dāng)控制信號電壓UK消逝時，按照可控性的要求，伺服電動機應(yīng)立刻停轉(zhuǎn)，但此時電動機內(nèi)部建立的是單相脈振磁

13、場，根據(jù)單相異步電動機任務(wù)原理，電動機將繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，這種景象稱之“自轉(zhuǎn)?！白赞D(zhuǎn)景象在自動控制系統(tǒng)中是不允許存在的，處理的方法是增大轉(zhuǎn)子電阻。由圖中曲線中知，隨著轉(zhuǎn)子電阻增大，機械特性更接近線性關(guān)系。因此，為了使兩相并流伺服電動機到達調(diào)速范圍大和機械特性線性的要求，也必需使其轉(zhuǎn)子具有足夠大的電阻值。普通的異步電動機，其機械特性如圖中曲線1所示它的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)區(qū)僅在轉(zhuǎn)差率S從0到Sm這一區(qū)間，因Sm約為0.10.2，所以電動機的轉(zhuǎn)速可調(diào)范圍很小。假設(shè)增大轉(zhuǎn)子電阻，使其產(chǎn)生最大轉(zhuǎn)矩的轉(zhuǎn)差率Sm1，這樣，電動機的機械特性就如圖中曲線2所示，相應(yīng)于電動機的轉(zhuǎn)速由零到同步轉(zhuǎn)速的全部范圍內(nèi)均能穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。異步電動機

14、機械特性目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出一、幅值控制一、幅值控制調(diào)理控制電壓的大小來改動電動機的轉(zhuǎn)速，而控制電壓調(diào)理控制電壓的大小來改動電動機的轉(zhuǎn)速，而控制電壓UKUK與勵與勵磁電壓磁電壓UfUf之間的相位角堅持之間的相位角堅持9090電角度，通常電角度，通常UKUK滯后于滯后于UfUf。當(dāng)。當(dāng)控制電壓控制電壓UK=0UK=0時，電動機停轉(zhuǎn)，即時，電動機停轉(zhuǎn)，即n=0n=0。二、相位控制二、相位控制調(diào)理控制電壓的相位即調(diào)理控制電壓與勵磁電壓之間的相位調(diào)理控制電壓的相位即調(diào)理控制電壓與勵磁電壓之間的相位角角來改動電動機的轉(zhuǎn)速，而控制電壓的幅值堅持不變，當(dāng)來改動電動機的轉(zhuǎn)速，而控制電壓的幅

15、值堅持不變，當(dāng)=0=0時，電動機停轉(zhuǎn)。時，電動機停轉(zhuǎn)。三、幅值一相位控制或稱電容移相控制三、幅值一相位控制或稱電容移相控制將勵磁繞組上仍外施勵磁電壓將勵磁繞組上仍外施勵磁電壓Uf=U1-UcaUf=U1-Uca，控，控制繞組上仍外施控制電壓制繞組上仍外施控制電壓UKUK，而，而UKUK的相位一的相位一直與直與U1U1同相。當(dāng)調(diào)理控制電壓同相。當(dāng)調(diào)理控制電壓UKUK的幅值來改的幅值來改動電動機的轉(zhuǎn)速時，使勵磁繞組的電流動電動機的轉(zhuǎn)速時，使勵磁繞組的電流IfIf也也發(fā)生變發(fā)生變幅值一相位控制原理圖目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出化，致使勵磁繞組的電壓Uf及電容C上的電壓Uca也隨之改動。這

16、就是說，電壓UK及Uf的大小及它們之間的相位角也都隨之改動。所以這是一種幅值和相位的復(fù)合控制方式。假設(shè)控制電壓UK=0，電動機就停轉(zhuǎn)。這種控制方式是利用串聯(lián)電容器來分相的，它不需求復(fù)雜的移相安裝，所以設(shè)備簡單，本錢較低，成為最常用的一種控制方式。交流伺服電動機的機械特性a)幅值控制 b) 相位控制 c )幅-相控制目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出上圖中m為輸出轉(zhuǎn)矩對起動轉(zhuǎn)矩的相對值，v為轉(zhuǎn)速對同步轉(zhuǎn)速的相對值。從機械特性看出，不論哪種控制方式，控制電信號越小，機械特性就越下移，理想空載轉(zhuǎn)速也隨之減小。兩相交流伺服電動機的調(diào)理特性是指電磁轉(zhuǎn)矩不變時，轉(zhuǎn)速隨控制電壓大小變化的關(guān)系。交流伺服

17、電動機的調(diào)理特性a)幅值控制 b) 相位控制 c )幅-相控制由圖中看出，兩相交流伺服電動機在三不同控制方式下的調(diào)理特性都不是線性關(guān)系，只在轉(zhuǎn)速標(biāo)么值較小和信號系數(shù)不大范圍內(nèi)才接近于線性關(guān)系。相位控制時調(diào)理特性的線性度較好。目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出為了滿足控制系統(tǒng)對電動機要求，交流伺服電動機轉(zhuǎn)子電阻就得相當(dāng)大，這樣損耗就大，效率低，電動機利用程度差，而且電動機通常是運轉(zhuǎn)在橢圓磁場的情況下，負序磁場產(chǎn)生的制動轉(zhuǎn)矩使電動機的有效轉(zhuǎn)矩減小。交流伺服電動機只適用小功率系統(tǒng)，而對于功率較大的控制系統(tǒng)，那么普遍采用直流伺服電動機。目目 錄錄下下 頁頁

18、上上 頁頁退退 出出交流伺服電動機構(gòu)造簡單，運轉(zhuǎn)可靠，維護方便，適宜在不易檢修的場所運用。直流伺服電動機由于有電刷和換向，因此構(gòu)造復(fù)雜、制造費事。電刷與換向器之間存在滑動接觸，電刷的接觸電阻也不穩(wěn)定，這些都會影響到電動機的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。直流伺服電動機的控制繞組通常是由放大器供電，而直流放大器有零點漂移景象，這將影響到系統(tǒng)的任務(wù)精度和穩(wěn)定性。目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出 自整角機是一種感應(yīng)式機電元件。在系統(tǒng)中通常是兩臺或兩臺以上組合運用。其義務(wù)是將轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)角變換為電氣信號，或?qū)㈦姎庑盘栕儞Q為轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)角，使機械上互不相聯(lián)的兩根或幾根轉(zhuǎn)軸同步偏轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)，以實現(xiàn)角度的傳輸、變換和接納。它廣泛

19、運用于運間隔指示安裝和伺服系統(tǒng)。1-定子 2-轉(zhuǎn)子 3-阻尼繞組 4-電刷 5-接線柱 6-滑環(huán)目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出 自整角機的定子構(gòu)造與普通小型繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機類似。定子鐵心上嵌有三相星形結(jié)合對稱分布繞組，通常稱為整步繞組。轉(zhuǎn)子構(gòu)造那么按不同類型采用凸極式或隱極式，放置單相或三相勵磁繞組。轉(zhuǎn)子繞組經(jīng)過滑環(huán)、電刷安裝與外電路聯(lián)接，滑環(huán)是由銀銅合金制成，電刷采用焊銀觸點，以保證接觸可靠。接觸式自整角機構(gòu)造如圖。目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出力矩式自整角機的接線圖如圖，兩臺自整角機構(gòu)造完全一樣，一臺作為發(fā)送機，另一臺作為接納機。它們的轉(zhuǎn)子勵磁繞組接到同一單相交流電源

20、，定子整步繞組那么按相序?qū)?yīng)聯(lián)接。當(dāng)發(fā)送機和接納機的轉(zhuǎn)子位置一致時，大小相等，方向相反，所以回路中無電流流過，因此不產(chǎn)生整步轉(zhuǎn)矩，此時兩機處于穩(wěn)定的平衡位置。當(dāng)發(fā)送機的轉(zhuǎn)子從一致位置轉(zhuǎn)一角度1時，那么在整步繞組回路中將出現(xiàn)電動勢，從而引起平衡電流。此平衡電流與勵磁繞組所建立的磁場相互作用產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，使接納機也偏轉(zhuǎn)一樣角度。目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出 經(jīng)過以上分析可知，對力矩式自整角機，整步轉(zhuǎn)矩T系由交軸磁動勢Fq與直軸磁通d的相互作用所產(chǎn)生。 在一樣型號成對任務(wù)的力矩式自整角發(fā)送機和接納機中，因采用同一勵磁電源，所以直軸磁通d一樣；又合成磁動勢的交軸分量FFq和FJq大小相等方向相

21、反，由此可知，這時發(fā)送機和接納機中的整步轉(zhuǎn)矩大小相等而方向相反。 如以外力強迫發(fā)送機轉(zhuǎn)子逆時針方向轉(zhuǎn)動角時，發(fā)送機為了堅持轉(zhuǎn)子原來的位置，所產(chǎn)生的整步轉(zhuǎn)矩方向?qū)⑹琼槙r針的；接納機中所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩那么相反，即為逆時針方向，使轉(zhuǎn)子向逆時針方向轉(zhuǎn)動，以到達和發(fā)送機轉(zhuǎn)子有同一位置的目的，從而實現(xiàn)了轉(zhuǎn)角的傳送義務(wù)。目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出 為了提高同步隨動系統(tǒng)的精度和負載才干，常把力矩式接納機的轉(zhuǎn)子繞組從電源斷開，使其在變壓器形狀下運轉(zhuǎn)。這時接納機將角度傳送變?yōu)殡娦盘栞敵?，然后?jīng)過放大去控制一臺伺服電動機，并將接納機轉(zhuǎn)子經(jīng)減速器與機械負載聯(lián)絡(luò)在一同。這種間接經(jīng)過伺服電動機來到達同步聯(lián)絡(luò)的系

22、統(tǒng)稱為同步隨動系統(tǒng)，在這種系統(tǒng)中，用來輸出電信號的自整角接納機稱為自整角變壓器。目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出控制式自整角機與力矩式自整角機接線圖有兩點不同：1)、上圖接納機轉(zhuǎn)子繞組從單相電源斷開，并能輸出訊號電壓。2)、轉(zhuǎn)子繞組的軸線位置預(yù)先轉(zhuǎn)過了90。 電壓經(jīng)放大器放大后，接到伺服電動機的控制繞組，使伺服電動機轉(zhuǎn)動。伺服電動機一方面拖動負載，另一方面在機械上也有自整角變壓器轉(zhuǎn)子相連，這樣就可以使得負載跟隨發(fā)送機偏轉(zhuǎn)，直到負載偏轉(zhuǎn)的角度與發(fā)送機偏轉(zhuǎn)的角度相等為止。自整角變壓器轉(zhuǎn)子繞組輸出電壓信號自整角變壓器轉(zhuǎn)子繞組輸出電壓信號sinmEE式中Em接納機轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)電動勢最大 值，即

23、發(fā)送機轉(zhuǎn)子與接納機轉(zhuǎn)子位置相 一致時感應(yīng)電動勢的有效值。目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出力矩式自整角機常運用于精度較低的指示系統(tǒng)。如液面的高低，闡門的開啟度，液壓電磁閥的開閉，船舶的舵角、方位和船體傾斜的指示等等。下面經(jīng)過一個實例來加以闡明。如圖表示一液面位置指示器。浮子隨著液面的上升或下降，經(jīng)過繩索帶動自整角發(fā)送機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動，將液面位置轉(zhuǎn)換成發(fā)送機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角。自整角發(fā)送機和接納機之間再經(jīng)過導(dǎo)線可以遠間隔聯(lián)接，于是自整角接納機轉(zhuǎn)子就帶動指針準(zhǔn)確地跟隨著發(fā)送機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角變化而偏轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)遠間隔的位置指示。1-浮子 2-平衡錘3-發(fā)送機4-接納機目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出控制

24、式自整角機適用于精度較高、負載較大的伺服系統(tǒng)?，F(xiàn)以雷達高低角自動顯示系統(tǒng)(如圖)來加以闡明。 自整角發(fā)送機轉(zhuǎn)軸直接與雷達天線的高低角即俯仰角耦合，因此雷達天線的高低角就是自整角發(fā)送機的轉(zhuǎn)角?？刂剖阶哉墙蛹{機轉(zhuǎn)軸與由交流伺服電動機驅(qū)動的系統(tǒng)負載刻度盤或火炮等負載的軸相連，其轉(zhuǎn)角用表示。接納機轉(zhuǎn)子繞組輸出電動勢E2有效值與兩軸的差角即近似成正比，即 E2K=K 式中K為常數(shù)。E2經(jīng)放大器放大后送至交流伺服電動機的控制繞組，使電動機轉(zhuǎn)動?？梢?，只需 ，即0，就有E20，伺服電動機便要轉(zhuǎn)動，使減小，直至=0。1-交流伺服電動機2-放大器3-減速器 4-自整角接納機 5-刻度盤 6-自整角發(fā)送機目目

25、錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出 旋轉(zhuǎn)變壓器是一種精細的二次繞組轉(zhuǎn)子繞組可轉(zhuǎn)動旋轉(zhuǎn)變壓器是一種精細的二次繞組轉(zhuǎn)子繞組可轉(zhuǎn)動的特殊變壓器，當(dāng)它的一次繞組定子繞組外接單相交的特殊變壓器，當(dāng)它的一次繞組定子繞組外接單相交流電源勵磁時，其二次繞組的輸出電壓將與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角嚴厲流電源勵磁時，其二次繞組的輸出電壓將與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角嚴厲堅持某種函數(shù)關(guān)系。堅持某種函數(shù)關(guān)系。旋轉(zhuǎn)變壓器的構(gòu)造與普通繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機類似。為了獲旋轉(zhuǎn)變壓器的構(gòu)造與普通繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機類似。為了獲得更好的電氣對稱性，以提高旋轉(zhuǎn)變壓器的精度，定轉(zhuǎn)子繞得更好的電氣對稱性，以提高旋轉(zhuǎn)變壓器的精度，定轉(zhuǎn)子繞組均為兩個在空間互隔組均為兩個在空間互隔

26、9090電角度的高精度正弦繞組。電角度的高精度正弦繞組。有限轉(zhuǎn)角的無接觸式旋轉(zhuǎn)變壓器將轉(zhuǎn)子繞組的引出線做成彈有限轉(zhuǎn)角的無接觸式旋轉(zhuǎn)變壓器將轉(zhuǎn)子繞組的引出線做成彈性卷帶狀，這種轉(zhuǎn)子只能在一定的轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)普通為性卷帶狀，這種轉(zhuǎn)子只能在一定的轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)普通為1212周轉(zhuǎn)動。周轉(zhuǎn)動。無限轉(zhuǎn)角的無接觸式旋轉(zhuǎn)變壓器將兩套繞組中的一套自行短無限轉(zhuǎn)角的無接觸式旋轉(zhuǎn)變壓器將兩套繞組中的一套自行短接，而另一套那么經(jīng)過環(huán)形變壓器從定子邊引出，它的轉(zhuǎn)子接，而另一套那么經(jīng)過環(huán)形變壓器從定子邊引出，它的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角不受限制。轉(zhuǎn)角不受限制。目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出選用自整角機還應(yīng)留意以下問題：選用自整角機還應(yīng)留

27、意以下問題： 自整角機的勵磁電壓和頻率必需與運用的電源符合，自整角機的勵磁電壓和頻率必需與運用的電源符合，假設(shè)電源可恣意選擇時，應(yīng)選用電壓較高、頻率較高普假設(shè)電源可恣意選擇時，應(yīng)選用電壓較高、頻率較高普通是通是400Hz400Hz的自整角機，其性能較好，體積較小。的自整角機，其性能較好，體積較小。 相互聯(lián)接運用的自整角機，其對應(yīng)繞組的額定電壓和相互聯(lián)接運用的自整角機，其對應(yīng)繞組的額定電壓和頻率必需一樣。頻率必需一樣。 在電源容量允許的情況下，應(yīng)選用輸入阻抗較低的發(fā)在電源容量允許的情況下，應(yīng)選用輸入阻抗較低的發(fā)送機，以便獲得較大的負載才干。送機，以便獲得較大的負載才干。 選用自整角變壓器時，應(yīng)選

28、輸入阻抗較高的產(chǎn)品，以選用自整角變壓器時，應(yīng)選輸入阻抗較高的產(chǎn)品，以減輕發(fā)送機的負載。減輕發(fā)送機的負載。 目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出旋轉(zhuǎn)變壓器的構(gòu)造與普通繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機類似。為了獲旋轉(zhuǎn)變壓器的構(gòu)造與普通繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動機類似。為了獲得更好的電氣對稱性，以提高旋轉(zhuǎn)變壓器的精度，定轉(zhuǎn)子繞得更好的電氣對稱性，以提高旋轉(zhuǎn)變壓器的精度，定轉(zhuǎn)子繞組均為兩個在空間互隔組均為兩個在空間互隔9090電角度的高精度正弦繞組。電角度的高精度正弦繞組。旋轉(zhuǎn)變壓器的定轉(zhuǎn)子鐵心均是采用高磁導(dǎo)率的鐵鎳磁合金片旋轉(zhuǎn)變壓器的定轉(zhuǎn)子鐵心均是采用高磁導(dǎo)率的鐵鎳磁合金片或硅鋼片經(jīng)沖制、絕緣、疊裝而成。為了使鐵心的導(dǎo)

29、磁性能或硅鋼片經(jīng)沖制、絕緣、疊裝而成。為了使鐵心的導(dǎo)磁性能各方向均勻一致，在鐵心疊片時采用每片錯過一齒槽的旋轉(zhuǎn)各方向均勻一致，在鐵心疊片時采用每片錯過一齒槽的旋轉(zhuǎn)形疊片法。形疊片法。有限轉(zhuǎn)角的無接觸式旋轉(zhuǎn)變壓器將轉(zhuǎn)子繞組的引出線做成彈有限轉(zhuǎn)角的無接觸式旋轉(zhuǎn)變壓器將轉(zhuǎn)子繞組的引出線做成彈性卷帶狀，這種轉(zhuǎn)子只能在一定的轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)普通為性卷帶狀，這種轉(zhuǎn)子只能在一定的轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)普通為1212周轉(zhuǎn)動。周轉(zhuǎn)動。無限轉(zhuǎn)角的無接觸式旋轉(zhuǎn)變壓器將兩套繞組中的一套自行短無限轉(zhuǎn)角的無接觸式旋轉(zhuǎn)變壓器將兩套繞組中的一套自行短接，而另一套那么經(jīng)過環(huán)形變壓器從定子邊引出，它的轉(zhuǎn)子接，而另一套那么經(jīng)過環(huán)形變壓器從定子邊引出

30、，它的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角不受限制。轉(zhuǎn)角不受限制。目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出直軸脈動磁通在勵繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢114.44fWfEfN K0224.44sinAAWfUEfN K22114.44sinsinsin4.44WAOAfufufWfNKUEEKEKUfNK式中 N1繞組串聯(lián)匝數(shù)； K1繞組因數(shù)； f直軸脈動磁通的幅值正弦輸出繞組A的空載電壓為式中N2轉(zhuǎn)子A、B繞組串聯(lián)匝數(shù)；Kw2轉(zhuǎn)子A、B繞組因數(shù)。 2211WuWNKKNK正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器原理圖稱為電壓比，為定轉(zhuǎn)子繞組有效匝數(shù)比，也即為空載時輸出繞組的最大輸出電壓與勵磁電壓之比，是一個常數(shù)。目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退

31、出出 線性旋轉(zhuǎn)變壓器指其輸出電壓的大小隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角成正比關(guān)系的旋轉(zhuǎn)變壓器。當(dāng)定子f繞組接入電源后f f繞組產(chǎn)生電動勢：繞組產(chǎn)生電動勢：Ef=4.44fN1Kw1f Ef=4.44fN1Kw1f B B繞組產(chǎn)生電動勢：繞組產(chǎn)生電動勢：EB=4.44fN2Kw2fcosEB=4.44fN2Kw2fcosA A繞組產(chǎn)生電動勢：繞組產(chǎn)生電動勢：EA=4.44fN2Kw2fsin EA=4.44fN2Kw2fsin 1 1 2 21 14 . 4 44 . 4 4c o s4 . 4 4( 1 c o s )ffB W f W fW f uU E Ef N Kf N Kf N K K 這些電動勢都是由同一

32、個脈動磁通f感應(yīng)產(chǎn)生的，因此它們在時間上同相位，都滯后f90電角度。假設(shè)略去繞組中的漏阻抗壓降，那么114 .4 4(1c o s)ffWuUfNKK2211WuWNKKNK即式中sin1cosufAAuKUUEK由上式推出輸出電壓目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出旋轉(zhuǎn)變壓器被廣泛用于高精度的角度傳輸系統(tǒng)和解算安裝中。旋轉(zhuǎn)變壓器在計算機中作為解算元件，可以用來進展坐標(biāo)變換直角坐標(biāo)換為極坐標(biāo)、代數(shù)運算加、減、乘、除、乘方、開方、三角運算正弦、余弦、反正弦、反余弦。目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出右圖是一個三相反響式步進電動機，定、轉(zhuǎn)子鐵心由硅鋼片疊成。定子有六個磁極，每兩個相對的極

33、繞有一相控制繞組，轉(zhuǎn)子只需四個齒，齒寬等于定子極靴寬，上面沒有繞組。如圖如圖a a所示所示, ,當(dāng)當(dāng)U U相控制繞組通電，而相控制繞組通電，而V V相、相、W W相都不通電時，由相都不通電時，由于磁通具有力圖走磁阻最小途徑的特點，所以轉(zhuǎn)子齒于磁通具有力圖走磁阻最小途徑的特點，所以轉(zhuǎn)子齒1 1和和3 3的的軸線與定子軸線與定子U U極軸線對齊。極軸線對齊。如圖如圖b b所示所示,U,U相斷電、相斷電、V V相通電時，轉(zhuǎn)子便逆時針方向轉(zhuǎn)過相通電時，轉(zhuǎn)子便逆時針方向轉(zhuǎn)過3030，使轉(zhuǎn)子齒使轉(zhuǎn)子齒2 2和和4 4的軸線與定子的軸線與定子V V極軸線對齊。極軸線對齊。如圖如圖c c所示所示,V,V相斷電、接通相斷電、接通W W相，轉(zhuǎn)子再過相，轉(zhuǎn)子再過3030，轉(zhuǎn)子齒，轉(zhuǎn)子齒1 1和和3 3的的軸線與軸線與W W極軸線對齊。極軸線對齊。三相單三拍運轉(zhuǎn)時反響式 步進電動機任務(wù)原理圖目目 錄錄下下 頁頁上上 頁頁退退 出出如此按U-V-W-U順序不斷接通和斷開控制繞組，轉(zhuǎn)子就會一步一步地按逆時針