自整角机与旋转变压器

什么是位置信号电机和速度信号电机？信号电机主要包括位置信号电机和速度信号电机两大类，旋转变压器、感应同步器、自整角机等都属于位置信号电机，测速发电机是主要的速度信号电机。

一、位置信号电机1.旋转变压器旋转变压器是指以可变耦合原理工作的交流控制电机。

它的副方(次级)输出电压与转子转角呈确定的函数关系。

其本质上是一种可以随意改变一次绕组和二次绕组耦合程度的变压器用在SA37减速机上。

其结构和绕线式异步电动机相同，定子和转子各有两组相互垂直的分布绕组，转子绕组利用滑环和电刷与外电路联接。

当一次绕组励磁以后，二次绕组的输出电压和转子的转角成正弦、余弦、线性或者其他函数关系，可以用于计算装置中的坐标变换和三角运算，还可以在控制系统中作为角度数据传输和移相器使用。

2.感应同步器感应同步器是一种高精度的位置或角度检测元件，有圆盘式和直线式两种。

圆盘式感应同步器用来测量转角位置;而直线式感应同步器用来测量线位移。

3.自整角机自整角机是一种角位移信息发送、接收、转换用交流控制电机，是自整角机发送机、自整角接收机、自整角差动发送机、自整角差动接收机和自整角控制变压器的总称。

这种涡轮减速机被广泛地应用于随动系统中，作为角度传输、变换和指示的装置。

在控制系统中经常两台或者多台联合使用，使机械上互不相连的两根或多根轴能够自动地保持相同的转角变化，或者同步旋转。

二、速度信号电机最有代表性的速度信号电机是测速发电机，测速发电机是一种检测机械转速的电磁装置，它能把机械转速变换成电压信号，其输出电压与输入的转速成正比关系，在VEMT 减速箱的自动控制系统和计算装置中通常作为测速元件、校正元件、解算元件和角加速度信号元件等，其实质上是一种将转速变换为电信号的机电磁元件。

从工作原理上讲，它属于“发电机”的范畴。

测速发电机在控制系统中主要作为阻尼元件、微分元件、积分元件和测速元件来使用。

测速发电机有直流和交流之分；而直流测速发电机又有他励和永磁之分，其结构和工作原理与小功率直流发电机相同，通常输出功率较小，作为计算元件时要求其输出电压的线性误差和温度误差低于一个上限。

旋转变压器简介旋转变压器是一种通过旋转方式来变换电压或电流的设备。

它由两个或更多个线圈、磁心和传动系统组成。

其中一个线圈被称为主线圈，另一个线圈则被称为辅助线圈或电感传感器。

工作原理当旋转变压器旋转时，主线圈和辅助线圈之间的磁通量会引起感应电动势。

通过改变辅助线圈上连接的电阻或电容的数值，可以调整旋转变压器的电压或电流输出。

旋转变压器也可以用于测量和控制电流和电压。

在电力系统中，旋转变压器通常被用来调节并稳定电压，以确保电力网络的稳定运行。

应用领域旋转变压器被广泛用于以下领域：1. 飞机模拟器在飞机模拟器中，旋转变压器通常被用于控制飞机的移动和飞行状态，如舵面和发动机的控制。

2. 机器人技术在机器人技术中，旋转变压器被用于控制机器人的运动和姿态；同时，它还可以检测机器人的位置和速度。

3. 电力系统在电力系统中，旋转变压器通常被用于控制电力网络中的电压和电流，以及保护和监测电力设备。

4. 工业自动化在工业自动化中，旋转变压器通常被用于控制电动机和其他工业设备的运动和速度。

5. 医疗设备在医疗设备中，旋转变压器通常被用于控制医疗仪器的动作和位置。

优点和缺点与传统的固定变压器相比，旋转变压器有以下优点：•可以增加输出电压或电流；•可以根据需要调节电压或电流输出；•可以提高电力系统的效率和稳定性；•适用于各种场合，非常灵活。

缺点是：•价格较高；•机械部件容易损坏。

总结旋转变压器是一种用于变换电压或电流的设备，它可以广泛应用于飞机模拟器、机器人技术、电力系统、工业自动化和医疗设备等领域。

虽然它具有许多优点，但也存在一些缺点。

因此，在选择旋转变压器时，需要综合考虑其应用环境、预算和性能需求。

旋转变压器工作原理旋转变压器是一种常见的电力设备，它在电力系统中扮演着非常重要的角色。

它可以将电能从一个电路传输到另一个电路，同时改变电压的大小。

那么，旋转变压器是如何工作的呢？接下来，我们将详细介绍旋转变压器的工作原理。

首先，让我们来了解一下旋转变压器的基本结构。

旋转变压器由定子、转子、铁芯和绕组等部分组成。

定子和转子之间通过铁芯连接，绕组则绕绕在铁芯上。

当定子绕组通以交流电时，产生的磁场会感应到转子绕组中，从而产生感应电动势，实现电能的传输和电压的变换。

旋转变压器的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 磁场感应，当定子绕组通以交流电时，产生的交变磁场会感应到转子绕组中，从而在转子绕组中产生感应电动势。

2. 电能传输，感应电动势会使转子绕组中产生感应电流，这样电能就可以从定子传输到转子。

3. 电压变换，转子绕组中的感应电动势和感应电流会导致转子绕组产生磁场，从而在定子绕组中产生感应电动势，实现电压的变换。

通过上述步骤，旋转变压器实现了电能的传输和电压的变换。

它可以将高电压的电能传输到远距离，然后再通过变压器将电压降低，以供给终端用户使用。

这种电能传输和电压变换的方式，使得电力系统能够更加高效地运行。

除此之外，旋转变压器还具有一些特点，比如工作稳定、效率高、体积小等优点。

这使得它在电力系统中得到了广泛的应用，成为了电力系统中不可或缺的重要设备。

总的来说，旋转变压器是一种非常重要的电力设备，它通过磁场感应、电能传输和电压变换等步骤，实现了电能的传输和电压的变换。

它在电力系统中发挥着至关重要的作用，为电力系统的运行提供了可靠的支持。

希望通过本文的介绍，能够让大家更加深入地了解旋转变压器的工作原理，为电力系统的学习和工作提供一些帮助。

电机中旋转变压器的作用电机是现代工业生产中不可或缺的重要设备之一，它通过电能转换为机械能，驱动各种机械设备运转。

而在电机中，旋转变压器扮演着重要的角色，它起到了调节电压的作用，确保电机的正常运行。

旋转变压器是一种特殊的变压器，它的主要特点是可以旋转。

通常，电机中的旋转变压器由固定部分和旋转部分组成。

固定部分安装在电机的定子上，而旋转部分则连接在电机的转子上。

当电机运转时，旋转部分也会随之旋转。

旋转变压器的作用主要体现在以下几个方面：1. 电压调节：电机在运行过程中，需要不同电压的供电。

旋转变压器通过调节变压器的绕组比例，可以实现不同电压的输出。

这样，无论是在启动电机时还是在正常运行时，都能根据需要提供合适的电压，确保电机的正常工作。

2. 电流控制：电机在运行过程中，电流的大小会不断变化。

旋转变压器可以通过调节变压器的绕组数目，控制电流的大小。

这样，旋转变压器可以根据电机的负载情况，调整输出电流，保持电机的稳定运行。

3. 电能传递：旋转变压器作为电机的核心部件之一，起到了电能传递的作用。

它将电源提供的电能转换为适合电机运行的电压和电流，并通过转子传递给电机的负载。

这样，旋转变压器保证了电机能够高效地利用电能，实现机械能的输出。

旋转变压器在电机中起到了电压调节、电流控制和电能传递的重要作用。

它能够根据电机的需求，提供合适的电压和电流，保证电机的正常工作。

同时，旋转变压器的旋转特性使得它能够随着电机的旋转而灵活调整输出，适应不同工作状态。

正是因为旋转变压器的存在，电机才能够高效、稳定地运行，为各行各业的生产提供动力支持。

虽然旋转变压器在电机中起到了重要的作用，但它并不是万能的。

在实际应用中，还需要根据具体的电机需求，选择合适的旋转变压器。

同时，对旋转变压器的维护和保养也非常重要，以确保其正常工作。

只有充分发挥旋转变压器的作用，才能提高电机的效率，延长电机的使用寿命。

电机中的旋转变压器在电压调节、电流控制和电能传递等方面起到了重要作用。

四、问答题（Ⅱ）1.自整角机的主要用途是什么？答：自整角机的主要用途是将转角变为电信号或将电信号变为转角，实现角度传输、变换和接收，广泛地应用于远距离的指示装置和伺服系统。

2.试述交磁电机扩大机的工作原理。

答：控制绕组接通直流电压，便产生一直轴磁通。

电枢旋转切割直轴磁通，产生的感应电动势被交轴电刷短路，形成较大的交轴电流，并产生较强的交轴电枢反应磁通。

电枢绕组切割这一较强的交轴磁通，产生较大的感应电动势由直轴电刷输出。

当交磁电机扩大机带负载时，为了克服负载电流产生的直轴电枢反应，采用补偿绕组来保证在不同负载下交磁电机扩大机能有一个稳定的输出。

3.怎样对G-M系统进行调速？G-M系统有哪些优点？答：对G-M系统进行调速时，可调节发电机G的励磁绕组中的可调电阻，使发机发出的电压变化，也即电动机的电枢电压发生变化，从而电动机M的转速便随着变化。

G-M系统的优点是；调速范围大，调速时所需的控制能量小。

因为是通过调节发电机的励磁电流来实现调速，而励磁电流是很小的，因此控制方便。

4.试述交流测速发电机的工作原理。

答：当励磁绕组接上单相正弦交流电时，便产生一个直轴交变磁通。

转子以转速n旋转，切割直轴交变磁通而产生同频率的感应电动势和感应电流，而该电流产生一个交轴交变磁通，穿过输出绕组，输出绕组中便感应产生与交流电同频率而大小正比于转速n的交变电动势，因此其输出电压与转子转速成正比。

5.什么是伺服电动机？有几种类型？工作特点是什么？答：伺服电动机又称执行电动机，在自动控制系统中，用作执行元件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。

分为直流和交流伺服电动机两大类。

其工作特点是：当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降，能够接到信号就迅速起动，失去信号时自行制动，且转速的大小与控制信号成正比。

6.功率放大器与小信号电压放大电路相比较，有哪些主要不同之处？答：主要不同之处在于：小信号放大器要求获得尽可能高的电压(或电流)，而功率放大器则考虑尽可能大的不失真输出功率，且其动态工作电流和电压变化幅度都比较大。

旋转变压器的工作原理及应用旋转变压器的工作原理及应用旋转变压器又称分解器，是一种控制用的微电机，它将机械转角变换成与该转角呈某一函数关系的电信号的一种间接测量装置。

在结构上与二相线绕式异步电动机相似，由定子和转子组成。

定子绕组为变压器的原边，转子绕组为变压器的副边。

激磁电压接到转子绕组上，感应电动势由定子绕组输出。

常用的激磁频率为400Hz，500Hz，1000Hz和5000Hz。

旋转变压器结构简单，动作灵敏，对环境无特殊要求，维护方便，输出信号幅度大，抗干扰性强，工作可靠。

因此，在数控机床上广泛应用。

通常应用的旋转变压器为二极旋转变压器，其定子和转子绕组中各有互相垂直的两个绕组。

另外，还有一种多极旋转变压器。

也可以把一个极对数少的和一个极对数多的两种旋转变压器做在一个磁路上，装在一个机壳内，构成“粗测”和“精测”电气变速双通道检测装置，用于高精度检测系统和同步系统。

什么是旋转变压器以及应用方式什么是旋转变压器以及应用方式旋转变压器又称分解器，是一种控制用的微电机，它将机械转角变换成与该转角呈某一函数关系的电信号的一种间接测量装置。

在结构上与二相线绕式异步电动机相似，由定子和转子组成。

定子绕组为变压器的原边，转子绕组为变压器的副边。

激磁电压接到转子绕组上，感应电动势由定子绕组输出。

常用的激磁频率为400Hz，500Hz，1000Hz和5000Hz。

旋转变压器结构简单，动作灵敏，对环境无特殊要求，维护方便，输出信号幅度大，抗干扰性强，工作可靠。

因此，在数控机床上广泛应用。

通常应用的旋转变压器为二极旋转变压器，其定子和转子绕组中各有互相垂直的两个绕组。

另外，还有一种多极旋转变压器。

也可以把一个极对数少的和一个极对数多的两种旋转变压器做在一个磁路上，装在一个机壳内，构成“粗测”和“精测”电气变速双通道检测装置，用于高精度检测系统和同步系统。

旋转变压器的应用旋转变压器作为位置检测装置有两种应用方式：鉴相方式和鉴幅方式。

1.自整角机的极对数答：自整角机也与旋转变压器一样，也可以做成多级的，也广泛用于双、三通道的同步系统中，工作原理相同。

多级旋变和两级旋变的工作原理相同，不同的是，例如电机有p对级，转子转过360/p度期间，其线圈所匝链的磁通变化情况与两级旋变转过360度是一样的，因此，在这个过程中两者感应电势的变化也完全一样。

在电机中常常定义一对级占360度电角度，所以转子转过360/p机械角度，电角度已经变化360度。

多极旋变与多级自整角机精度比单级的要高，常用做双通道测量系统中的精机。

2.自整角机与旋变的主要指标答：一．自整角机按使用要求不同，分为控制式自整角机和力矩式自整角机。

一般都是成对使用。

控制式自整角机中，又分为控制式发送机（ZKF)，控制室差动发送机（用于差角随动系统中，接在控制式发动机与自整角变压器之间，代号ZKC），自整角变压器。

力矩式自整角机分为，力矩式发送机（ZLF），力矩式差动发送机（ZCF)，自整角接收机（ZLJ)自整角机的主要技术指标：1.频率，指激磁电源的频率。

常用的是400Hz，也有50Hz。

频率越高，速度误差越小。

2.激磁电压：加在激磁绕组上产生激磁磁通的电压。

（GB/T 13138-2008）3.最大输出电压：指额定激磁时自整角机副边的最大线电压。

对于发送机和接收机均指定子绕组最大线电势，对自整角变压器，则指输出绕组最大电势。

（常见的有9V,12V,16V,36V,90V,110V,115V)4.空载电流和空载功率：指副边空载时，激磁绕组的电流和消耗的功率。

5.开路输入阻抗：指副边开路，从原边（激磁端）看进去的等效阻抗。

（注：自整角变压器是指输出绕组（转子）开路，从定子绕组两端看进去的阻抗）6.短路输出阻抗：指原边（激磁端）短路，从副边绕组两端看进去的阻抗。

7.开路输出阻抗：指原边（激磁端）开路，从副边绕组两端看进去的阻抗。

自整角机的性能指标：1.电气误差：来源：工艺、结构、材料方面的因素使得理论分析条件与实际有差别（详见书P94）测定：用一台精度为零级的自整角发送机，被测自整角机当自整角变压器，放到精密分度盘上，发送机从0度开始每次转过15度，转动分度盘使输出电压最小，理论上每次变压器也转过15度，实际上转过的度数与15度的差值即是每一次的误差值，一共得到24个误差值。

旋转变压器工作原理简称旋变是一种输出电压随转子转角变化的信号元件。

当励磁绕组以一定频率的交流电压励磁时，输出绕组的电压幅值与转子转角成正余弦函数关系，或保持某一比例关系，或在一定转角范围内与转角成线性关系。

旋转变压器，是一种输出电压与转子转角保持一定函数关系的感应式微电机。

它是一种将角位移转换为电信号的位移传感器，也是能进行坐标换算和函数运算的解算元件。

旋转变压器结构与自整角电机相似，工作原理也与一般变压器基本相同。

旋转变压器在同步随动系统及数字随动系统中可用于传递转角或电信号；在解算装置中可作为函数的解算之用，故又称为解算器。

旋转变压器广泛应用在民用和军事工程的伺服系统中作为测角元件、坐标变换元件和解算装置。

特点: 1 •对电磁干扰敏感以及解码复杂等缺点2能在一些比较恶劣的环境条件下工作2在环境恶劣的钢铁行业、水利水电行业，旋转变压器因为其防护等级高同样获得了广泛的应用。

3光电编码器，它精度高，抗干扰能力强，接口简单使用方便编码器编码器是把角位移或直线位移转换成电信号的一种装置。

前者成为码盘，后者称码尺.按照读出方式编码器可以分为接触式和非接触式类。

增量式编码器是将位移转换成周期性的电信号, 再把这个电信号两种.接触式采用电刷输出，一电刷接触导电区或绝缘区来表示代码的状态是“1”还是“0”；非接触式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件时以透光区和不透光区来表示代码的状态是“ 1”还是“0”。

按照工作原理编码器可分为增量式和绝对式两转变成计数脉冲，用脉冲的个数表示位移的大小。

绝对式编码器的每一个位置对应一个确码区。

1当编码器不动或停电时，依靠计数设备的内部记忆来记住位置。

2从代码数大小的变化可以判别真反方向和位移所处位置。

3测量范围是0----360.4视频编码器广泛应用于行走机械、数控机床、电梯、伺服电机、流量计、纺织机械、冶金机械、注塑机械、印刷包装机械、自动化仪器仪表等各种工业自动化测控领域。

旋转变压器的原理和应用一、概述1、旋转变压器的发展旋转变压器用于运动伺服控制系统中，作为角度位置的传感和测量用。

早期的旋转变压器用于计算解答装置中，作为模拟计算机中的主要组成部分之一。

其输出，是随转子转角作某种函数变化的电气信号，通常是正弦、余弦、线性等。

这些函数是最常见的，也是容易实现的。

在对绕组做专门设计时，也可产生某些特殊函数的电气输出。

但这样的函数只用于特殊的场合，不是通用的。

60年代起，旋转变压器逐渐用于伺服系统，作为角度信号的产生和检测元件。

三线的三相的自整角机，早于四线的两相旋转变压器应用于系统中。

所以作为角度信号传输的旋转变压器，有时被称作四线自整角机。

随着电子技术和数字计算技术的发展，数字式计算机早已代替了模拟式计算机。

所以实际上，旋转变压器目前主要是用于角度位置伺服控制系统中。

由于两相的旋转变压器比自整角机更容易提高精度，所以旋转变压器应用的更广泛。

特别是，在高精度的双通道、双速系统中，广泛应用的多极电气元件，原来采用的是多极自整角机，现在基本上都是采用多极旋转变压器。

旋转变压器是目前国内的专业名称，简称“旋变”。

俄文里称作“ВращающийсяТрансформатор”，词义就是“旋转变压器”。

英文名字叫“resolver”，根据词义，有人把它称作为“解算器”或“分解器”。

作为角度位置传感元件，常用的有这样几种：光学编码器、磁性编码器和旋转变压器。

由于制作和精度的缘故，磁性编码器没有其他两种普及。

光学编码器的输出信号是脉冲，由于是天然的数字量，数据处理比较方便，因而得到了很好的应用。

早期的旋转变压器，由于信号处理电路比较复杂，价格比较贵的原因，应用受到了限制。

因为旋转变压器具有无可比拟的可靠性，以及具有足够高的精度，在许多场合有着不可代替的地位，特别是在军事以及航天、航空、航海等方面。

随着电子工业的发展，电子元器件集成化程度的提高，元器件的价格大大下降;另外，信号处理技术的进步，旋转变压器的信号处理电路变得简单、可靠，价格也大大下降。