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1、电机控制 北京邮电大学自动化学院 叶 平 Email: Ping.YE Tel: 62282571 1 第六章 旋转变压器 结构特点 正余弦旋转变压器 线性旋转变压器 旋转变压器误差 感应移相器 数字式旋转变压器 应用举例 2 旋转变压器（Rotational transformer 或 Resolver)，是一种将机械转角信号变换成与之呈 某一函数关系电信号的元件，是自动控制系统中 的精密控制微电机。 主要用途： n 解算元件：坐标变换、三角运算； n 传感元件：远距离测量、传输或再现一 个角度，移相。3 主要类型： n 正余弦旋转变压器 n 线性旋转变压器 n 感应移相器 n 感应同步器
2、4 感应电动势与磁通的关系 N u i 设： = msin t e e e = - Nmcos t = Emsin( t - 90) 感应电动势的有效值： + + + 5 外加电压与磁通的关系 u Fm= iN uR= iR (主磁通) (漏磁通) 由 KVL： u = iR e e 所以 u e因为 R 和 e 很小， U E = 4.44 f Nm N u i e e + + + 6 结构特点 定子、转子均由冲有齿和槽的电工钢片叠成，为了获 得良好的电气对称性，以提高旋转变压器的精度，一般 都设计成隐极式，定、转子之间的气隙是均匀的。定子 和转子槽中各布置两个轴线相互垂直的交流分布绕组。
3、7 脉振磁通 d轴 q轴 正余弦旋转变压器 励磁绕组 交轴绕组 原理上与普通变压器完全 一样，包括原边和副边。 变比 8 9 正余弦绕组输出电压分别为： 10 11 12 正余弦旋转变压器带负载之后，其输出特性 曲线发生畸变，是由于转子电流产生磁场，该磁场的交轴 分量得不到补偿而引起的。 补偿的方法有两种：一次侧补偿和二次侧补偿 13 14 15 一次侧完全补偿的条件是： 定子交轴绕组所接的负载阻抗与励磁电源的内阻抗相 等。 16 两种补偿方式的比较： 二次侧补偿，正余弦负载阻抗相等时才能实现完全补 偿；但是正弦负载阻抗是一变值；因而要求余弦负载阻 抗能够随之变化，这在实际使用时颇为不方便；
4、一次侧补偿，补偿回路的阻抗与正弦负载阻抗无关； 只要适当选取补偿负载阻抗便可消去交轴磁场的影响， 在实际应用中易于实现。 17 线性旋转变压器 18 19 20 21 22 23 旋转变压器的误差 旋转变压器的输出电压与转子转角的关系称为旋 转变压器的输出特性。 正余弦旋转变压器理想特性曲线为正弦曲线。 线性旋转变压器理想特性曲线为过原点的直线。 误差包括：函数误差、零位误差、线性误 差、电气误差。 24 函数误差 是指当旋转变压器一次侧绕组施加额定励磁电压 ，且交轴绕组短路时，在不同转角下，两个输出绕组的 实际输出特性和理想输出特性间的最大差值与最大理论 输出电压之比的百分数；是评价正余弦旋
5、转变压器的主 要指标。 25 线性误差 是指在一定的工作转角范围内，实际输出电压与 理论输出电压之差对理论最大输出电压之比的百分数 ；是评价线性旋转变压器的主要指标。 26 电气误差 是指当旋转变压器一次侧绕组施加额定励磁电压 ，且交轴绕组短路时，在不同转角下，两个输出绕组的 输出电压之比所对应的正切或余切的角度与实际转角之 差；是评价数据传输用旋转变压器的主要指标。 包括函数误差、零位误差、变比误差以及阻抗不 对称等因素的影响，直接关系到角度传输系统的精度。 27 零位误差 理论上正弦输出绕组的输出电压在=0和180时应 等于零，余弦输出绕组的输出电压在=90及270时应等 于零，对应的角度称为理论电气零位。 但实际上当等于上述角度时输出电压不为零，我 们称这个电压为零位电压。而当实际输出电压为零时所 对应的角度称为实际电气零位。实际电气零位与理论电 气零位之差就称为零位误差，以角分表示。 28 29 正余弦旋转变压器 30 线性旋转变压器 31 感应移相器 32 33 数字式旋转变压器（RDC） 34 35 应用举例 36 37 38 39 作业 P151：1，2，3（第一问），7 40
