微特电机的选用第六讲自整角机的选用
朱春波 宋立伟（哈尔滨工业大学150001）
1概述
自整角机是一种将转角变换成电压信号，或将电压信号变换成转角，通过两个或两个以上的组合使用，以实现角度的传输、变换和接收的元件。
在现代技术领域的各个部门中，自整角机广泛应用于自动控制等方面。由包括自整角机在内所组成的同步联接系统，是以电的联系，使远距离的两根或多根机械转轴能够精确地保持相同的转角变化，或者同步旋转，实现角度位置的远距离传输、变换和指示。
2基本工作原理
自整角机根据运行方式不同，分为力矩式自整角机和控制式自整角机。在力矩式系统中，接收方机械轴角位置的跟随转动是由自整角机自身产生的力矩实现的，见图1。
发送方的自整角机称作力矩式自整角发送机，而接收方的自整角机称作力矩式自整角接收机，发送机和接收机的原端为单相绕组，由交流电源供电激磁，负端为三相绕组，端点依次互相联接。当发送机转子偏转某一角度时，其定子绕组输出一个相应的电压，使接收机的转子沿同一方向偏转同一角度。当发送机的转子以某一速度旋转时，接收杌的转子也以同一速度跟随旋转，使两者的转轴协调动作，这种同步联接系统通常用来进行远距离的信号传输和指示。如远距离指示液面高度、阀门开度、电梯、矿井提升高度等。图2为指示液面位置的示意图，浮子随液面上升或下降，通过绳索带动自整角发送机转子转动，自整角接收机的转子便会带动指针随之转动，准确指出液面高低。
由于这一系统中的自整角机最后是以所输出的力矩（即转矩）带动负载（图2中指针）工作的，故称为力矩式自整角机。但它的力矩是有限的，只适于接收机轴上负载很轻，而且角度传输精度要求又不很高的控制系统中。力矩式自整角系统为开环控制系统。
在控制式系统中，接收方的机械轴角位置的跟随转动是由接于系统中的伺服电动机实现的。图3为这种系统的原理图。与力矩式自整角机不同的是自整角接收机并不直接带负载转动，转子绕组不加交流电压。当发送机的转子偏转或旋转时，接收机的转子绕组就会产生电动势，输出一定大小的电压。这个电信号输出给放大器，放大器作为伺服电机控制相绕组的电源。伺服电机旋转并带动接收方自整角机转轴负载，直至达到发送方同样的位置。
由于这一系统中的自整角机最后是以所输出的电压控制执行电动机的，故称为控制式自整角机，而其中的接收机是从定子绕组输入电压，从转子绕组输出电压，工作在变压器状态，故称为自整角变压器。
采用控制式自整角机和伺服机构组成的随动系统，其驱动负载能力取决于系统的伺服机容量，故能带动较大的负载，并且，控制式自整角机组成的闭环系统精度高。
3 主要技术数据
3.1力矩式自整角机的主要技术数据
3.1.1 比整步力矩
它是指失调角为1。时发送机和接收机轴上的输出转矩，比整涉转矩是自整角接收机一项重要的性能指标，它直接影响力矩式自整角系统的灵敏度，一般产品数据中均列出它的数值。
3.1.2零位误差
在力矩式自整角发送机中，当转子励磁后，发送机转子从基准电气零位开始，每转过60度，总会有两根输出线之间的空载电压等于零，此位置称为理论电气零位。由于设计与工艺上的不尽完善，实际电气零位与理论电气零位存在着差异，两者之差称为力矩式自整角机的零位误差，用角分为单位，习惯上以累积误差的形式表示，即取各点零位误差中正负****误差****值之和的一半并冠以“+”表示，它的大小决定发送机的精度。
3.1.3静态误差
在力矩式自整角接收机中，由于系统出现失调角而使接收机转子随发送机的转子也偏转同样的角度，最后稳定在失调角为零的位置。但实际上，当接收机转子处在协调位置时，由于接收机的转轴上存在摩擦转矩，所以，接收机与发送机转子之间总存在转角差，这个转角差就是静态误差，以角分为单位， |
