27. Синусно-косинусный вращающийся трансформатор. Линейный режим работы.

Поворотными (вращающимися) трансформаторами называются небольшие индукционные машины, преобразующие угол поворота ротора в напряжение, пропорциональное либо самому углу, либо его функции.

Различают: 1) синусно–косинусные поворотные трансформаторы (СКПТ), которые выдают два напряжения, изменяющиеся по гармоническому закону и ; 2) линейные поворотные трансформаторы (ЛПТ), выходное напряжение которых изменяется по закону .

Линейные вращающиеся трансформаторы (линейная зависимость U от а).

Простейший способ – использование sin характеристики возле 0 В зоне углов от -30° до + 30° отклонение sin от прямой минимально.

ЛВТ с первичным симметрированием:

- обмотка статора S и косинусная обмотка B соединены последовательно и подключены к сети U₁

- квадратурная обмотка K закорочена (или на Z_Kн )

- синусная обмотка A – выходная (включена на Z_Aн)

П ри этом поперечный поток обмоток A и B демпфируется током квадратурной обмотки (как в СКВТ) - результирующий F_q можно считать =0.

Учитывая только потоки по оси d и пренебрегая падением U в обмотках S и K запишем уравнение баланса напряжений:

Выходная ЭДС синусной обмотки (при F_q=0):

,

тогда выразим E_A через U₁ как

или

При k_m= 0,5 – 0,6 отклонение функции E_A=f(α) от прямой линии в диапазоне углов от -60° до +60° не превышает 0,1%.

Для реальных ЛВТ (с учетом сопротивлений обмоток – r и x_s) оптимальное значение k_m= 0,56 – 0,58.

Особенность ЛВТ с первичным симметрированием:

- выходное сопротивление не зависит от α (достоинство).

ЛВТ со вторичным симметрированием:

- обмотка статора S подключена к сети U₁

- косинусная обмотка B является симметрирующей (включена на Z_Bн)

- выходное напряжение снимают с обмоток квадратурной K и синусной A (соединены последовательно)

- в силу принципа взаимности выходная характеристика аналогична характеристике при первичном симметрировании

Особенность ЛВТ со вторичным симметрированием:

- выходное сопротивление зависит от α (зато входное не зависит).

28. Двигатели для микроперемещений.

Двигатели для микроперемещений, построенные на тепловом расширении тела, не используются из-за большой инерционности и отрицательного влияния температурных полей на окружающие приборы и узлы (также надостатком являесться тепловой гистерезис).

Двигатели, выполненные как втяжные или поворотные электромагнитные устройства, иногда находят применение, однако очень трудно в них обеспечить тяговое усилие, слабо зависящее от перемещения. Кроме того, такой двигатель весьма инерционен из-за большой индуктивности тяговой катушки.

Более широко применяют магнитострикционные двигатели, в которых используется свойство стержня из ферромагнитного материала изменять длину под воздействием магнитного поля. Недостаток магнитострикционного двигателя – инерционность намагничивающей катушке. На точность работы двигателя существенно влияют внешнее тепловое поле и нагрев стержня.

Наиболее предпочтителен пьезоэлектрический двигатель, выполняемый обычно как столбик из пьезокерамических шайб, склеенных между собой. Когда к торцевым поверхностям шайб приложено напряжение, то в зависимости от ориентации электрического поля столбик сжимается или удлиняется. Существенное достоинство пьезоэлектрического двигателя - быстродействие. Полоса пропускания достигает 1000 Гц. К недостаткам относится наличие петли гистерезиса в характеристиках.