,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,6.6 自整角机,在随动系统中，自整角机广泛用作为角度的传输、变换和指示，在系统中通常是两台或多台组合使用的，,用来实现两个或两个以上机械不相连接的转轴同时偏转或同步旋转。,根据自整角机在随动系统中的作用，分为,自整角发送机(产生信号),和,自整角接收机(接收信号)。,根据使用要求不同，它又可分,力矩式,和,控制式,自整角机，前者主要用于,指示系统,，后者主要用于,随动系统,。,根据相数不同，分,三相,和,单相,自整角机，前者用于,电轴系统,，后者用于,角传递系统,。下面主要介绍单相自整角机。,1,6.6 自整角机 在随动系统中，自整角机广泛,6.6.1 结构特点,单相绕组Z,1,Z,2,为励磁绕组，三相对称绕组D,1,D,4,、D,2,D,5,、D,3,D,6,称为整步绕组，它做成分布绕组的形式，并接成星形，放在定子铁心的槽内，各相绕组的匝数相同，阻抗一样，空间互差120度电角度。,2,6.6.1 结构特点 单相绕组Z1Z2为励磁绕组，三相对称,从作用原理看，励磁绕组在定子上，整步绕组在转子上，或整步绕组在定子上，励磁绕组在转子上。,三相绕组放在转子上，转子重量大，滑环多，摩擦转矩大，因而精度低，但转子滑环和电刷仅在转子转动时，才有电流通过，滑环的工作条件较好；,单相励磁绕组放在转子上，转子重量轻，滑环少，因而摩擦转矩小，精度高，同时，由于滑环少，可靠性也相应提高。然而，单相励磁绕组长期经电刷和滑环通人励磁电流，接触处长期发热，容易烧坏滑环，故它只适用于小容量角传递系统。,3,从作用原理看，励磁绕组在定子上，整步绕组在,6.6.2 控制式自整角机,发送机与接收机结构完全一样。三相绕组放在定子上，两对三相绕组用三根导线对应地连接起来。,发送机的单相绕组作为励磁绕组，接在交流电源上，其电压,U,1,为定值。,接收机的单相绕组作为输出绕组，其输出电压,U,2,由定子磁通感应产生。,此时，接收机是在变压器状态下工作，故在控制式自整角机系统中的接收机又称为,自整角变压器。,4,6.6.2 控制式自整角机发送机与接收机结构完全一样。三相,发送机的转子励磁绕组轴线与定子D,1,相绕组轴线相重合的位置作为它的,基准电气零位,，其转子的偏转角,即为该两轴线间的夹角。,自整角变压器的,基准电气零位,是转子输出绕组轴线与定子D,1,相绕组轴线相垂直的位置，其转子的偏转角,。,5,发送机的转子励磁绕组轴线与定子D1相绕组轴线相重合的位置作为,6,6,1基本工作原理,当发送机的励磁绕组通人励磁电流后，产生交变脉动磁通，其幅值为,m,。设转子偏转角为,，则通过D,1,相绕组的磁通幅值为：,因为定子三相绕组是对称的，励磁绕组轴线和D,2,相绕组轴线的夹角为,+240,o,，和D,3,相绕组轴线的夹角为,+120,o,，于是，通过D,1,相绕组和通过D,2,相绕组的磁通幅值分别为：,7,1基本工作原理 当发送机的励磁绕组通人励磁电流后，产生交变,在定子每相绕组中感应出电动势，其有效值分别为：,式中，N,S,定子每相绕组的匝数。,若令：,则：,式中，E为,0时，D,1,相绕组中电动势的有效值。,8,在定子每相绕组中感应出电动势，其有效值分别为：式中，NS定,在这些电动势的作用下(假设两个星形连接的三相绕组有一中线相连)，自整角变压器的三相绕组中每个绕组流过的电流分别为：,9,在这些电动势的作用下(假设两个星形连接的三相,式中，Z发送机和自整角变压器每相定子电路的总阻抗。,由上式可知，,I,1,+,I,2,+,I,3,0，所以，实际上中线不起作用，故不需要连中线。,10,式中，Z发送机和自整角变压器每相定子电路的总阻抗。,这些电流都产生脉动磁场，并分别在自整角变压器的单相输出绕组中感应出同相的电动势，其有效值为：,式中，K比例系数。,11,这些电流都产生脉动磁场，并分别在自整角变压器,自整角变压器输出绕组两端电压的有效值U,2,为上式中各电动势之和：,通过三角函数运算后得出：,式中，U,2max,输出绕组的最大输出电压；,-,失调角。,12,自整角变压器输出绕组两端电压的有效值U2为上式中各电动势之和,当失调角增大时，输出电压U,2,随之增大，当,90度时，达到最大值U,2max,；当,0度时，U,2,也等于零。输出电压还会随发送机转子转动方向的改变而改变极性。,13,当失调角增大时，输出电压U2随之增大，当90度时，达到最,2应用举例,自整角变压器的输出电压经交流放大器放大后去控制交流伺服电动机MS，伺服电动机同时带动控制对象(负载)和自整角变压器的转子，它的转动总是要使失调角,减小，直到,0时为止。如果发送机转子的转角不断变化，伺服电动机也就不断转动，使,跟随,而变化，以保持,0，达到转角随动的目的。,14,2应用举例 自整角变压器的输出电压经交流放大器放大后去控制,6.6.3 力矩式自整角机,在控制式自整角机中，转角的随动是通过伺服电动机来实现的。伺服电动机既带动控制对象，也带动自整角变压器的转子。如果负载很轻(例如指示仪表的指针)，就不需应用伺服电动机，而由自整角机直接来实现转角随动，这就是力矩式自整角机。,15,6.6.3 力矩式自整角机 在控制式自整角,1基本工作原理,如图中两边的偏转角,，或失调角,0的情况，那么，在两边对应的每相绕组中的电动势 ，从两边组成的每相回路来看，相应的两个电动势互相抵消，因此在两边的三相绕组中没有电流。若此时发送机转子转动一个角度，则,不为零，于是发送机和接收机相应的每相定子绕组中的两个电动势就不能,互相抵消，定子绕组中就有电流，这个电流和接收机励磁磁通作用而,产生转矩(称为整步转矩)，,而这转矩将使接收机的转子(带着负载)转动，使失调角减小，直到,0时为止，以实现转角随动的要求。,16,1基本工作原理如图中两边的偏转角，或失调角0,2应用举例,17,2应用举例 17,