旋轉(zhuǎn)變壓器
輸出電壓與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角保持一定函數(shù)關(guān)系的感應(yīng)式微電機(jī)。它是一種將角位移轉(zhuǎn)換為電信號的位移傳感器,也是能進(jìn)行坐標(biāo)換算和函數(shù)運(yùn)算的解算元件。旋轉(zhuǎn)變壓器廣泛應(yīng)用在民用和軍事工程的伺服系統(tǒng)中作為測角元件、坐標(biāo)變換元件和解算裝置。
結(jié)構(gòu)：旋轉(zhuǎn)變壓器的結(jié)構(gòu)與兩相線繞式異步電動機(jī)相似。在定、轉(zhuǎn)子鐵芯槽內(nèi)分別嵌裝兩組軸線互相垂直的分布式繞組。為減小體積，鐵芯常采用坡莫合金等高磁導(dǎo)率材料疊裝而成。轉(zhuǎn)子繞組通過滑環(huán)、電刷引出接線的為接觸式旋轉(zhuǎn)變壓器；用環(huán)形變應(yīng)器耦合到定子上引出接線的為無接觸式旋轉(zhuǎn)變壓器。后者沒有接觸摩擦和無線電干擾。
工作原理 定子繞組D1-D2接交流電源激磁，轉(zhuǎn)子繞組Z1－Z2接負(fù)載ZL（圖1）。當(dāng)主令軸帶動轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過θ角時,轉(zhuǎn)子各繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓分別為
式中k為一相定、轉(zhuǎn)子繞組的有效匝數(shù)比（變比）。如用轉(zhuǎn)子繞組激磁,定子繞組輸出時表達(dá)式相同（只是k值不同）。采用不同接線方式或不同的繞組結(jié)構(gòu)，可以獲得與轉(zhuǎn)角成不同函數(shù)關(guān)系的輸出電壓。采用不同的結(jié)構(gòu)還可以制成彈道函數(shù)、圓函數(shù)、鋸齒波函數(shù)等特種用途的旋轉(zhuǎn)變壓器。
利用兩臺相同的正、余弦旋轉(zhuǎn)變壓器可組成單通道測角系統(tǒng)。一臺旋轉(zhuǎn)變壓器為發(fā)送機(jī),另一臺為控制變壓器。發(fā)送機(jī)由交流電源激磁。旋轉(zhuǎn)變壓器的精度為6′,單通道系統(tǒng)的精度不小于6′。為了提高系統(tǒng)的控制精度,可采用雙通道測角系統(tǒng)（圖2）。用四臺結(jié)構(gòu)相同的旋轉(zhuǎn)變壓器,兩臺XZ1與XZ2組成粗通道測角系統(tǒng),另外兩臺XZ3與XZ4組成精通道測角系統(tǒng)。XZ1與XZ3、XZ2與XZ4分別通過升速比為i(i＝1530)的升速器相連接。當(dāng)主令軸帶動粗通道的XZ1轉(zhuǎn)過θ1角時，精通道的XZ3將轉(zhuǎn)過iθ1角，XZ2與負(fù)載同軸，其轉(zhuǎn)角為θ2時，XZ4的轉(zhuǎn)角為 iθ2。粗通道的輸出電壓Uc1=kUr sin δ，精通道XZ4的輸出電壓為Uc2＝kUrsin iδ,式中δ＝θ1－θ2。二者的輸出電壓經(jīng)過粗精轉(zhuǎn)換器處理后再經(jīng)放大裝置驅(qū)動負(fù)載。應(yīng)用雙通道測角系統(tǒng)可組成雙通道伺服系統(tǒng),當(dāng)誤差角δ較小時用精通道信號控制,誤差角δ較大時用粗通道信號控制。因此系統(tǒng)的控制精度最高可達(dá)3″7″。為了減少減速器齒輪間隙造成的非線性誤差，可采用電氣變速式雙通道測角系統(tǒng)，即采用多極旋轉(zhuǎn)變壓器。它是在一個機(jī)體內(nèi)安裝單極和多極兩臺旋轉(zhuǎn)變壓器，而共用一根軸。用單極變壓器組成粗通道系統(tǒng)，多極旋轉(zhuǎn)變壓器組成精通道系統(tǒng)。這樣既能提高精度又能簡化結(jié)構(gòu)。
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