微特电机的选用第七讲 旋转变压器的选用
朱春波 宋立伟 邹继明（哈尔滨工业大学 150001）
1概述
旋转变压器或称回转变压器，是一种将转子转角变换成与之呈某一函数关系的电信号的元件。原理上相当于一个可以转动的变压器，结构上相当于一个两极两相线绕式异步电动机。
旋转变压器按其在控制系统中的不同用途可分为计算用旋转变压器和数据传输用旋转变压器两类。
计算用旋转变压器主要用于三角运算、坐标变换、角度数字转换及作移相器等。按其输出电压与转子转角之间的函数关系，可分为正、余弦旋转变压器、线性旋转变压器和比例式旋转变压器三种。后两种实际上也是正、余弦旋转变压器。原理上，同一台旋转变压器只要将其绕组改用不同的联接方法，都可以实现上述要求。不过，为了保证工作的可靠性和精确度，线性旋转变压器采用了特定的变比和接线方式，使其输出电压能在较大的转角范围内与转角成线性关系。比例式旋转变压器在转轴上装有调整齿轮和调整后可以固定转子的机构，选用时，可将转子转到需要的角度后加以固定。
数据传输用旋转变压器在系统中的作用与控制式自整角机相同，而精确度一般要比控制式自整角机高。按其在系统中的具体用途，又可分为旋变发送机、旋变差动发送杌和旋变变压器三种。
2基本工作原理
2.1正、余弦旋转变压器
旋转变压器的工作原理和普通变压器本质上无多大区别。只是由于转子旋转，定子励磁绕组和转子输出绕组之间的相对位置发生变化会引起互感变化，从而使输出电压与转子转角成正弦或余弦关系。图1为空载运行原理图，did2和d3d4是定子绕组，2122和2324是转子绕组，工作时，定子did2绕组加上大小和频率一定的交流电压ud以产生需要的工作磁通，为励磁绕组，转子绕组用来输出电压信号，为输出绕组。空载时输出电压为：
图2负载运行原理图理图。由于加载后会使输出电压产生畸变，必须进行补偿，将定子d3d4绕组短路为原边补偿，将转子2324绕组接一阻抗zc(且zc -zl)为副边补偿。同时采用原边补偿和副边补偿的效果比采用其中任何一种单独补偿都好。
2.2线性旋转变压器
线性旋转变压器是在一定的转角范围内，输出电压与转子转角成线性关系的旋转变压器。图3为采用了原边补偿的线性旋转图3采用原边补偿的线性旋变接线图变压器的接线图，其转子的输出电压为：
在变比=0. 52时，输出电压uz与转角护的关系如图4所示。在60度的范围内近似为线性关系，且误差不会超过百分之0. 1。上述结果是在忽略定、转子漏阻抗的情况下得到的。实际的旋转变压器，为了得到****的线性关系，取变比=0. 56～0. 57。
2.3 比例式旋转变压器
比例式旋转变压器是可以按比例求解三角函数的旋转变压器。主要用于调整控制系统某一部分的比例关系，而不改变其变化规律。其接线方式与原边补偿的普通正弦旋转变压器相同，只是将转子的转角固定。
2.4数据传输用旋转变压器
数据传输用旋转变压器的用途和作用原理与控制式自整角机相同。接线方式如图5所示。左为旋变发送机，右为旋转变压器。它们的定子绕组对应相接，发送机的转子绕组加上交流励磁电压uf，旋转变压器的转子绕组作输出绕组。它们的另一转子绕组2324和2122短路作补偿用。
3 旋转变压器的运行特性
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。线性旋转变压器在一定的工作转角 |
