当前位置：文档之家 › 第四章 旋转变压器

第四章 旋转变压器

  • 格式：ppt
  • 大小：1.98 MB
  • 文档页数：88

下载文档原格式

  / 88

合集下载

第四章旋转变压器

第四章旋转变压器

第四章 旋转变压器工作原理：一、二次绕组的电磁感应耦合程度由转子的转角决定。

当旋转变压器的一次侧外施单相交流电压励磁时，二次侧的输出电压将与转子转角严格保持某种函数关系。

第一节 旋转变压器的结构特点和分类结构：旋转变压器的典型结构由定子和转子两部分构成。

铁心：高磁导率的铁镍软磁合金片或硅钢片经冲制、绝缘、叠装而成。

定、转子之间的气隙是均匀的，绕组：两个轴线在空间互相垂直的分布绕组。

转子绕组引出线和滑环相接，滑环应有四个，固定在转轴的一端， 分类：按照输出电压和转子转角的函数关系来分：1) 正余弦旋转变压器（代号ＸＺ） 2) 线性旋转变压器（代号ＸＸ） 3) 比例式旋转变压器（代号ＸＬ）4) 特殊函数旋转变压器（正切函数、倒数函数、圆函数、对数函数等）按照电机极对数多少来分：单极对和多极对（可以提高系统的精度）。

按照有无电刷与滑环间的滑动接触来分：接触式和无接触式两类。

第二节 正余弦旋转变压器的工作原理4.2.1正弦绕组在旋转变压器中常用的绕组有两种形式，即双层短距分布绕组和同心式正弦绕组。

双层短距分布绕组能够达到较高的绕组精度并有良好的工艺性，但在绕组中存在一定量的谐波磁动势分量，其所引起的正余弦函数的误差达0.01%-0.07%，再加上工艺因素引起的误差，使旋转变压器的精度受到一定的限制，故双层短距分布绕组只适合对精度要求不很高的旋转变压器。

同心式正弦绕组为高精度绕组，它使各次谐波削弱到相当小，正余弦函数的误差从0.06%降到0.03%以下。

缺点为工艺性差，绕组系数低。

正弦绕组是指绕组各元件的导体数沿定子内圆或转子外圆按正弦规律分布的同心式绕组。

通常有两种分布形式：第一类是绕组的轴线对准槽的中心线，第二类是绕组的轴线对准齿的中心线。

旋转变压器大都采用这两类正弦绕组。

图4-2表示了正弦绕组中各元件在空间沿转子圆周外圆分布的情况及空间磁动势的分布情况。

为了使正弦绕组中各元件匝数沿圆周按正弦分布，各元件的匝数应满足Z)i (cosN N cm ci π12-= 正弦绕组每相的总匝数为])142cos(...3cos [cos 41Z Z Z Z N N N cm Zi ci πππ-+++==∑=4.2.2 正余弦旋转变压器的工作原理正余弦旋转变压器通常为两极结构，定子和转子分别安装两套互相垂直的正弦绕组。

第四章 旋转变压器。

第四章 旋转变压器。
U f = − E f + I f ( R f + jX σs )
• • •
若忽略励磁绕组的漏抗压降，则有 • •
U f ≈ −E1 空载运行理论分析 （2）定子绕组D3D4中的感应电势。 由于D1D2绕组轴线与D3D4绕组轴绕垂直，因 Φ 此，励磁磁通 Φ d 与绕组D3D4不匝链， d 将不 在D3D4绕组中感应电势。
4.2 正余弦旋转变压器的工作原理
4.2.1 空载运行理论分析 （4）转子绕组Z3,Z4中的感应电势 在Z3,Z4绕组中产生感应电势的有效值为
E2 = 4.44 fN r 2 K wr 2 Φ a = 4.44 fN r 2 K wr 2 Φ d cos a = K uU f cos α
4.2 正余弦旋转变压器的工作原理
4.2 正余弦旋转变压器的工作原理
4.2.1 空载运行理论分析 （3）转子绕组Z1,Z2中的感应电势 把磁密空间向量沿Z1,Z2轴线和Z2,Z3轴线分解 成两个分量，在Z1,Z2绕组中产生感应电势的 有效值为
E1 = 4.44 fN r1 K wr Φ r1 = 4.44 fN r1 K wr Φ d sin a = K uU f sin α
4.2 正余弦旋转变压器的工作原理
4.2.4一次侧补偿原理
励磁绕组外施单相交流电压励磁，定子交轴绕组 中接入合适的负载阻抗；而转子正弦输绕组连接 有负载阻抗，余弦输出绕组则为开路，就可以达 到完善解决交轴磁场对输出电压的影响，其接线 如右图所示。 正弦输出绕组中负载电流所产生的磁势可以分解 为直轴分量和交轴分量。磁势的交轴分量和定子 交轴绕组的轴线方向一致，它将在交轴绕组中感 应电势，并产生电流和形成磁势，这样，电机的 交轴磁场就由两部分磁势共同作用产生。交轴绕 组接入阻抗的大小将影响到交轴磁场的大小，通 常很小，它使交轴绕组近于短路状态．因此就产 生很强的去磁作用、致使交轴磁通趋于零，从而 消除了输出电压的畸变。

第四章-旋转变压器

第四章-旋转变压器

-6-
第四章 旋转变压器
1.正余弦旋转变压器的空载运行分析
励磁电压 U

f
脉振磁场


f
E r1 E 2 sin 感应电动势 E r2 E 2 cos
变比
ku E2 E1
E r1 k u E 1 sin E r2 k u E 1 cos
-7-
-4-
第四章 旋转变压器 §4.1 正余弦旋转变压器
一、基本结构
D1
D3 If
励磁绕组
Z3 α
Z1
余弦输出绕组
Uf
D4
补偿绕组
D2
Z2
正弦输出绕组
Z4
-5-
第四章 旋转变压器 §4.2
D1 If
正余弦旋转变压器的工作原理
励磁绕组
Z3 α
Z1
余弦输出绕组
Uf
D3
D4
补偿绕组
D2
Z2
正弦输出绕组
Z4
U f I f ( Z s jX m ) j I r 1 k u X m sin 2 0 jk X sin u m I f I r 1 ( Z r jk u X m Z l 1 )




I
r1

ku U Z s ( Z r Z l1 ) jX
第四章 旋转变压器 与普通变压器类似，可以忽略定子励磁绕组的漏 阻抗压降，空载时转子输出绕组的感应电动势在数值 上就等于输出电压，所以
U U
r1 r2
k uU k uU
f f
sin cos
上式表明，旋转变压器空载时其输出电压分别是 转角的余弦函数和正弦函数，这样转子绕组Z1-Z2 就称 为正弦输出绕组，而绕组Z3-Z4称为余弦输出绕组。

微特电机第四章旋转变压器

微特电机第四章旋转变压器

微特电机第四章旋转变压器1.引言旋转变压器是一种特殊类型的变压器，它采用旋转结构来实现变压变比的调节。

与传统的固定变压器相比，旋转变压器具有更大的灵活性和可调节性，可以适应不同负载条件下的电压需求。

本章将介绍微特电机公司研发的一款旋转变压器，包括其工作原理、结构设计、性能参数以及应用领域等内容。

2.工作原理旋转变压器的工作原理基于电磁感应定律和旋转结构的机械转动。

通过调整转子与固定绕组之间的相对位置，可以改变绕组之间的耦合系数，从而实现变压变比的调节。

当转子与绕组之间没有相对运动时，变压器的变比为1:1，即输入电压等于输出电压。

当转子旋转时，绕组之间的耦合系数发生变化，从而实现不同的变比输出。

3.结构设计微特电机的旋转变压器采用了先进的磁力平衡技术和高强度材料制成的磁芯。

磁芯的设计旨在减小磁场漏磁和铁心损耗，提高变压器的效率和性能。

同时，采用了特殊的绕组结构和绝缘材料，确保了电压输出的稳定性和可靠性。

除此之外，旋转变压器还配备了高精度的角度传感器和控制单元，用于实时监测和调节转子位置，保证变压器的稳定工作。

4.性能参数微特电机的旋转变压器具有以下主要性能参数：-额定功率：根据客户需求可定制，通常范围在1kVA到100kVA之间。

-输入电压范围：根据客户需求可定制，通常范围在220V到660V之间。

-输出电压范围：根据客户需求可定制，通常范围在0V到440V之间。

-效率：高达98%，具有较高的能量转换效率。

-变比调节范围：根据客户需求可定制，通常范围在1:1到1:10之间。

-响应时间：微秒级响应速度，适用于需要快速反应的应用场景。

5.应用领域微特电机的旋转变压器广泛应用于各种工业领域，包括：-变频器和电机驱动系统：用于变频器输出电压的稳定调节。

-电力系统：用于电网电压调节和负载均衡控制。

-物流设备和自动化系统：用于包括输送带、起重机和机器人在内的设备的电压供应和控制。

-光伏发电系统：用于光伏逆变器中的电压调节和能量转换。

微特电机第四章旋转变压器

微特电机第四章旋转变压器

• 转子输出电压幅值与励
转子余弦 输出绕组
磁电压幅值成正比，相对位
移是转子转角，达到测量角
位移的目的。
定子交轴 绕组
转子正弦 输出绕组
4.2.2 正余弦旋转变压器的工作原理
• 定子的励磁绕组接上励磁交流电 压，设某瞬间线圈中电流I 的方向 和产生气隙磁通方向如图4.12所示。
• 电磁耦合到转子绕组上，输出 的电动势与转角成函数关系。 •输出电压：
轴线间的夹角
E2 KVS cos机 KVC sin 机
KVm KVm
scions(调动电 t(整势si定En2子，机电励当) sc磁幅ion电值s压为t机的零α时c电，o，s跟测踪电转αs子i机n感的应变机电化) ，
E当2输是出以幅Vm值si为n(零α电时-α，机)就此α为电可时幅通由α值过电测的电=量α交子机出变，线α电用路机压=α测电α。量表电 。现出α机的大小，
Z1
D2
α
BZq
Z3 Bz BZd
Z4 IR2
向的合成磁通（主磁通）基本不变 （比空载略微减小）。
负载交轴分量BZq无外加励磁与其平 衡。因此，负载时，气隙中出现了
ZL交轴分量BZq磁场。
Z2
4.2 正、余弦旋转变压器
D1
∑BD D3 Us1
BD D4
• BZd对BD起去磁作用，直轴主磁通
（ ∑BD ）基本不变，所以负载直轴 磁通对输出电压畸变的影响小。
US=Umsinα 在Z1-Z2中 UC=Umcosα 在Z3-Z4中
4.2 正、余弦旋转变压器
➢ 正余弦旋转变压器空载运行
Z1-Z2，Z3-Z4和D3-D4开路 ，假设转子绕组匝数相同
励磁绕组的感应电势：

旋转变压器

旋转变压器
定子绕组引出线可直接引出或接到固定的接 线板上 转子绕组引出线则通过滑环和电刷引出 对于线性旋转变压器，因为转子转角有限， 所以可以用软导线直接将转子绕组接到固定 的接线板上
封闭式 适用于恶劣环境 小机座号采用一刀通结构 12 20小机座号机壳采用不锈钢 36 45 55 大机座号采用硬铝 28号两者都用 无接触式：有限转角 无限转角
Z3 θ Eq12 BZq Z2
Bq12 Z1 Bz B Zd
ER1
Z4
IR1
ZL
旋转变压器有载时，输出特 性的畸变，主要是由交轴磁 通引起的。为了消除畸变， 就必须设法消除交轴磁通的 影响。消除畸变的方法称为 补偿。
§4-2 正余弦旋转变压器的工作原理
三、二次侧补偿
利用余弦输出绕组中电流产生 的交轴磁势抵消正弦绕组中电 流产生的交轴磁势。
第4章 旋转变压器
§4-2 正余弦旋转变压器的工作原理
二、负载运行
I r1 KuU f sin
Z s ( Z r Z l 1 ) 2 2 ( Z r Z l 1 K u Z s ) jKu X m cos2 jX m
KuU f sin U r 1 I r1 Z l 1 2 Z r Z l 1 Z s Ku Z s jX m 2 (1 ) Ku cos2 Z l1 jX m Z l1 Z l1
用于解算装置中的旋变
正余弦旋转变压器 线性旋转变压器
在一定工作转角范围内，输出电压与转角成线性关系 正余弦旋转变压器绕组不同连接/单绕组线性旋转变压器
比例式旋转变压器
增加调整和锁紧转子位置的装置，其他与正余弦旋转变压器结构相同
特殊函数旋转变压器
用于随动系统中的旋变

《旋转变压器 》PPT课件_OK


3、按使用要求分类
解算装置：正余弦旋转变压器 输出电压与转子转角成正余
弦函数关系
线性旋转变压器 输出电压与转子转角成线性关系
比例式旋转变压器 作为调整电压的比例元件
特殊函数旋转变压器
随动系统：旋转变压器发送机
旋转变压器差动发送机
旋变变压器
2
二、旋转变压器结构 旋转变压器结构与绕线式异步电动机类似。 铁芯:定子、转子铁芯采用高磁导率的铁镍硅钢片冲叠而成; 绕组：在定子铁芯和转子铁芯上分别安装有两个在空间上互相 垂直的高精度正弦绕组； 通常设计为2极，转子绕组经电刷和集电环引出。 正余弦旋转变压器结构图如图所示。
输出绕组的端电压分别为：
U r10 E r1 k E f sin kU f sin
输出绕组Z1Z2 称 为正弦绕组
U r20 E r2 k E f cos kU f cos
输出绕组Z3Z4 称
为余弦绕组
8
二、正余弦旋转变压器的负载运行
在实际应用中，输出绕组都接有负载，如控制元件，放大器等， 输出绕组有电流流过，从而产生磁通势，使气隙磁场产生畸变， 从而使输出电压产生畸变，不再是转角的正、余弦函数关系。
Fr2d= Fr2cosα
交轴分量为
Fr2q= Fr2sinα
为消除或减弱造成电压畸变 的交轴分量磁势使Fr2q =Fr1q， 交轴分量磁势完全补偿。
21
Xm
22
按基尔霍夫第二定律：
••
•
•
U f I f (Zs jX m ) I r1( jku X m sin ) I r2 jku X m cos
在自动控制系统中可以用作解算元件，实现坐标变换和三角 运算等，在随动系统中，用来传输与角度对应的电信号，此外 还可以用作移相器和角度-数字转换装置等等。

第四章__旋转变压器


图4-5二次侧补偿正余弦旋转变压器
二、输出特性的补偿
完全补偿应满足下式
Z r1 Z L Z r 2 Z
Z r1 Z r2
Z ZL
要达到完全补偿必须保证在任何条件下两输出绕组的负载阻抗总是相等， 当负载阻抗 变化时，补偿阻抗 ZL 也应跟着作相应的变化，这在实际 Z 使用中存在一定难度，这是二次侧补偿存在的缺点。 二次侧补偿存在的优点：励磁电流不随转子转角而变化。因此输入 功率和输入阻抗都不随转子转角而改变。
项，
使旋转变压器的输出特性不再是转角的正弦函数，而是发生了畸变。并且负
载阻抗越小，畸变愈严重。
二、输出特性的补偿
1． 二次侧补偿的正余弦旋转变压器
当正余弦旋转变压器一个 输出绕组工作，另一个输出 绕组作补偿时，称为二次测 补偿。
若 Bs和 Bc 所产生的交轴分量
互相抵消时，则旋转变压器中就 不存在交轴磁通，也就消除了由 交轴磁通引起的输出特性的畸变。
零位误差 o
3 ~ 16
线性误差
l
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 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 e 压比所对应的正切或余切角度与实际转角 之差 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) 在规定励磁条件下，输出电压基波分量与 输入电压基波分量之间的相位差
一、正余弦旋转变压器的工作原理
励磁磁通在励磁绕组S1-S2、余弦R1-R2和正弦绕组R3-R4中感应电势分别为
Er2 4.44 fN r k 2 d cos Er1 4.44 fN r k 2 d cos(90 ) 4.44 fN r k 2 d sin Ef 4.44 fN s k1 d

第四章__旋转变压器


一、正余弦旋转变压器的工作原理
励磁磁通在励磁绕组S1-S2、余弦R1-R2和正弦绕组R3-R4中感应电势分别为
Ef 4.44 fN sk1d
Er2 4.44 fN r k 2d cos
Er1
4.44
fN
r k 2d
cos (90 )4.44fNr k 2d
sin
Nsk1 为定子绕组的有效匝数； Nrk2 为转子绕组的有效匝数。
Zr1 Zr2
Z ZL
要达到完全补偿必须保证在任何条件下两输出绕组的负载阻抗总是相等，
当负载阻抗 变Z化L 时，补偿阻抗 也Z应 跟着作相应的变化，这在实际
使用中存在一定难度，这是二次侧补偿存在的缺点。
二次侧补偿存在的优点：励磁电流不随转子转角而变化。因此输入 功率和输入阻抗都不随转子转角而改变。
一、旋转变压器的分类
按有无电刷与滑环之间的滑动接触分，可分为有刷和无刷两种；按电 机的极数多少分，可分为两极式和多极式；按输出电压与转子转角间的函 数关系，又可分为正余弦旋转变压器、线性旋转变压器、比例式旋转变压 器和特殊函数旋转变压器等。
根据应用场合的不同，旋转变压器又可以分为两大类：一类是解算用 旋转变压器，如利用正余弦旋转变压器进行坐标变换、角度检测等，这已 在数控机床及高精度交流伺服电动机控制中得以应用；另一类是随动系统 中角度传输用旋转变压器，这与控制式自整角机的作用相同，也可以分为 旋变发送机、旋变差动发送机和旋变变压器等，只是利用旋转变压器组成 的位置随动系统，其角度传送精度更高，因此多用于高精度随动系统中。
第4章 旋转变压器
4.1 概 述 4.2 正余弦旋转变压器 4.3 线性旋转变压器 4.4 旋转变压器的误差分析及主要技术指标 4.5 多极旋转变压器和感应同步器

最新微特电机第四章旋转变压器


• 转子输出电压幅值与励
转子余弦 输出绕组
磁电压幅值成正比，相对位
移是转子转角，达到测量角
位移的目的。
定子交轴 绕组
转子正弦 输出绕组
4.2.2 正余弦旋转变压器的工作原理
• 定子的励磁绕组接上励磁交流电 压，设某瞬间线圈中电流I 的方向 和产生气隙磁通方向如图4.12所示。
• 电磁耦合到转子绕组上，输出 的电动势与转角成函数关系。 •输出电压：
长 的 时 间 隧 道，袅
微特电机第四章旋转变压器
第4章 旋转变压器
4.1 旋转变压器概述 4.2 正余弦旋转变压器的结构特点、 工作原理
4.3 线性旋转变压器 4.4 旋转变压器的应用举例 4.5 旋转变压器主要性能指标
本章要求：
掌握正余弦变压器的结构特点 熟练掌握正余弦变压器的工作原理
掌握线性旋转变压器的工作原理 了解旋转变压器的主要性能指标 掌握旋转变压器的主要应用
US=Umsinα 在Z1-Z2中 UC=Umcosα 在Z3-Z4中
4.2 正、余弦旋转变压器
➢ 正余弦旋转变压器空载运行
Z1-Z2，Z3-Z4和D3-D4开路 ，假设转子绕组匝数相同
励磁绕组的感应电势：
E f 4.4f4W fK w fmU f
转子感应电势（α=0时）：
E r 4 .4f4 r W K w r m K e E f K e U f
D1D2定子 D1
Z1
激磁绕组
D3 D3D4定子 交轴绕组
D4
Z3
Z1Z2余弦 输出绕组
Z4
Z3Z4正弦 输出绕组
D2
两绕组感应Z2磁场、
电势的相位相差？
4.2.1 正余弦旋转变压器的结构
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。


jKu X m 2 cos 2
Zr Z l1 jKu2 X m 2 2 2 2 2 Z X Z Z jK X jK X sin jK X cos u m u m u m s m r l1 2 Zr Z l 2 jKu X m
2 0 jI f Ku X m sin I r1 Zr Zl1 jKu X m

i

正弦输出绕组电流、电压
I r1

Z s Z r Z l1 Z r Z l1 K u2 Z s jK u2 X m cos 2 jX m
K u U f sin
励磁回路电压方程


余弦绕组回路电压方程
K X cos I Z Z jK X 0 jI
2 f u m r2
r
l2
u
m

解得
I f Zs jX m
Ir1
jKu X m 2 sin 2
2 u
U f
Zr Z l1 jK X m Zr Z l 2 jKu2 X m sin jKuU f
第四章 旋转变压器 Resolver
本章内容：
§4-1 概述 §4-2 正余弦旋转变压器的工作原理 §4-3 线性旋转变压器 §4-4 旋转变压器的应用 §4-5 感应移相器

§4-1概述
旋转变压器是自动控制装置中的一类精密控 制微电机。从物理本质看，可以认为是一种可以 旋转的变压器，这种变压器的原、副边绕组分别 放置在定子和转子上。当旋转变压器的原边施加 交流电压励磁时，其副边输出电压将与转子的转 角保持某种严格的函数关系，从而实现角度的检 测、解算或传输等功能。
图4-1正余弦旋转变压器的结构
1.定子 2.转子 3.电刷 4.滑环
2．正余弦旋转变压器的空载运行
输出绕组Z1-Z2和Z3-Z4以及
定子交轴绕组D3-D4开路，在 励磁绕组D1-D2施加交流励磁 电压此时气隙中将产生一个 脉振磁通 f ，该脉振磁通的 轴线在定子励磁绕组D1-D2的 轴线上（d轴）。
(一)用于解算装置中的旋转变压器（四种）
3、比例式旋转变压器 增加了一个带有调整和锁紧转子位置的装置 外，其它都与正余弦旋转变压器相同。作调 整电压的比例元件。 4、特殊函数旋转变压器 在一定转角范围内，输出电压与转子转角呈 某一给定的函数关系(如正割函数、倒数、弹 道函数、圆函数以及对数函数等) 。它的工 作原理和结构与正余弦旋转变压器基本相同。
图4-5 二次侧补偿的正余弦旋转变压器
I Z jX jI K X sin U f f s m r1 u m K X cos jI r2 u m
正弦绕组回路电压方程
2 0 jI f Ku X m sin I r1 Zr Zl1 jKu X m


当满足 Zl1 Zl 2 Zl
U r1 sin jKuU f Zr Z l Zs K u2 Zs 1 Z l jX m Z l cos jKuU f Zr Z l Zs K u2 Zs 1 Z l jX m Z l
(二)用于随动系统中的旋转变压器（三种） 1、旋变发送机
2、旋变差动发送机
3、旋变变压器
(三)旋转变压器的结构特点 旋转变压器的基本结构与隐极转子的控制
式自整角机相似
结构示意图
S1-S2定子励磁绕组，S3-S4定子交轴绕组， R1-R2转子余弦输出绕组，R3-R4转子正弦输出绕组。
绕组原理图
旋转变压器 ELECTRICAL RESOLVERS
余弦绕组开路电压 U r 20 Ku E f sin( 90 ) KuU f cos
输出电压与转子转角有严格的正、余弦关系。
二、正余弦旋转变压器的负载运行
图4-3 负载时的正余弦旋转变压器
续二、正余弦旋转变压器的负载运行
负载电流的影响： 负载电流建立一个按正弦规律分布的脉振 磁势。 其直轴分量与励磁绕组同轴线，使励磁 绕组的电流增大，以维持气隙磁通不变。 交轴分量磁势使输出电压产生畸变，而不 再按余弦规律变化。
技术数据 Technical Data 见下表
型 电 压 频 率
号
Type (V)
45XS-01 36 400
36XZB01 10 400
Voltage
Frequency (Hz)
开路输入阻抗 Open-Circuit Input Impedance (Ω)
零 位 电 压 Residual Voltage (mV) 零 位 误 差 Null Error (′) 电 压 梯 度 Voltage Gradient (V/°) 函 数 误 差 Function Error (%) 线 性 范 围 Linearity Range (°) 线 性 误 差 Linearity Error (′) 变 比 Transformation Ratio 补偿/定子 compensation/Stator 输 出 阻 抗 Output Impedance (Ω) 补 偿 形 式 Compensating Method 相位移 Phase Shift (°) 交 轴 误 差 Interaxis Error (′) 转子/定子 Rotor/Stator
U r2

二次侧补偿的优点：
正余弦旋转变压器的输入阻抗不随转子转 角而改变。

二次侧补偿的缺点：
正余弦旋转变压器的正余弦绕组负载阻抗 必须相等，对于变动的负载不易实现。
四、一次侧补偿的正余弦旋转变压器
图4-6 一次侧补偿的正余弦旋转变压器
励磁回路电压方程
I Z jX jI K X sin U f f s m r1 u m



U r1 I r1 Z l1


K u U f sin Z r Z l 1 Z l1 Z s 1 jX m K u2 Z s jX m 2 2 K cos u Z l1 Z l1

结论：输出电压与转子转角不再保持严格的正 弦函数关系，只有在负载阻抗为无穷大时才有 严格的正弦函数关系。
图4-3 负载时正弦输出绕组的 输出电压与转子转角的关系 1-空载 2-负载
三、二次侧补偿的正余弦旋转变压器

二次侧补偿方法： 在余弦输出绕组输出端接入合适的负载阻 抗 Zl2 。 所产生的交轴分量 F 互相抵 若F r2 和 F F r1 r2q r1q 消时，则旋转变压器中就不存在交轴磁通， 也就消除了由交轴磁通引起的输出特性的 畸变。
当满足 Z q 0 有
U r1 sin jKuU f Zr Z l Zs K u2 Zs 1 Z l jX m Z l cos jKuU f
2 Zr Z l Zs K u Zs 1 Z l jX m Z l
45XS-01三角波旋转变压器是指转子转角在 0º ±46º 、90º ±46º 、180º ±46º 、270º ±46º 范 围内变化时，定子两相正交输出电压与转子转 角成线性关系。经电子线路处理后，在0º -360º 形成三角波输出电压。 36XZB01带补偿绕组旋转变压器与通常正余弦 旋转变压器基本相同，仅在定子上多了两套分 别与激磁绕组、正交绕组同轴的补偿绕组。在 系统工作条件(电压、温度、频率等)变化时， 使用补偿绕组，可使变比、相位移基本保持不 变。
一、旋转变压器的分类 常用的有：正余弦旋转变压器、线性旋转变压 器。 (一)用于解算装置中的旋转变压器（四种） 1、正余弦旋转变压器 一次侧外施单相交流电源励磁，二次侧两个 输出电压分别与转子转角呈正弦和余弦函数 关系。 2、线性旋转变压器 在一定工作转角范围内，输出电压与转子转 角(通常单位为rad)呈线性函数。
(2)零位误差 0
定义：转动转子使两个输出绕组中任意一个 的输出电压为最小值时的转子位置称为电气 零位。零位误差是实际的电气零位与理论电 气零位(即转子转角为0°、90°、180°、 270° )之差，以角分表示。 条件：正余弦旋转变压器的励磁绕组外施额 定的单相交流电压励磁，且交轴绕组短接。
1000
15 —— 0.145 —— ±46 ±7 —— —— ≯70 —— ≯2 ≯5
1000
15 ≤3,8,16 —— ±0.05,±0.1,±0.2 —— —— 1.0 0.58 —— 双补偿 ----------
§4-2正余弦旋转变压器的工作原理
一、正余弦旋转变压器的空载运行

1．正余弦旋转变压器的结构（图4-1） 2．正余弦旋转变压器的空载运行
U r2
实现：交轴绕组中接人阻抗 Z ，通常阻抗 q Z q 很小，因此产生很强的去磁作用，使交 轴磁通趋于零，从而消除了输出电压的畸变。 一次侧补偿的优点： 输出电压随转子转角呈正余弦变化，不 受负载阻抗的影响 。


实际实用中，常常把一次侧、二次侧补偿同 时使用。
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。
五、 正余弦旋转变压器的主要技术指标
作解算元件时： 其精度由函数误差和零位误差来决定。 作回线自整角机系统使用： 其精度由电气误差来决定。 正余弦旋转变压器在检查试验中，还需要 测定其输出相位移。
(1)正余弦函数误差 f e
定义：在不同的转子转角位置时，转子上两 个输出绕组的感应电势与理论的正弦(或余弦) 函数值之差对最大理论输出电压之比，称为 该旋转变压器的正余弦函数误差。 条件：正余弦旋转变压器的励磁绕组外施额 定单相交流电压励磁，且交轴绕组短接。