Синусно-косинусный вращающийся трансформатор

Если на вторичной стороне трансформатора поместить две взаимно перпендикулярные обмотки, то получится схема синусно-косинусного вращающегося трансформатора (СКВТ).

При нагрузке вторичные синусная и косинусная обмотки трансформатора создают соответственно магнитные поля, поперечные составляющие которых направлены навстречу друг другу и при одинаковых нагрузочных сопротивлениях этих обмоток взаимно компенсируются. Это явление полной взаимной компенсации поперечных составляющих магнитных полей вторичных обмоток называют вторичным симметрированием обмоток трансформатора. В случае неодинаковых нагрузочных сопротивлений синусной и косинусной обмоток трансформатора получается неполное его вторичное симметрирование, так как разность поперечных составляющих полей компенсируется не полностью. Эта разность полей компенсируется полем короткозамкнутой компенсационной обмотки на первичной стороне. Таким образом, в синусно-косинусном вращающемся трансформаторе одновременно осуществляется как первичное, так и частичное или полное вторичное симметрирование обмоток. Это обеспечивает необходимую точность работы трансформатора при воспроизведении синусно- и косинусоидальной зависимостей эффективных значений вторичных выходных напряжений при повороте ротора или непрерывном вращении его с определенной скоростью.

При непрерывном вращении ротора трансформатора с определенной постоянной скоростью n (об/мин) вращения мгновенное значение выходного напряжения синусной обмотки представляет собой алгебраическую сумму двух косинусоид разных частот. При относительно небольшом отличии этих частот напряжение представляется кривой биения двух колебаний с максимальной амплитудой. В этом случае трансформатор является датчиком «пучков» импульсов синусоидальной формы с периодически меняющейся амплитудой.

О точности работы вращающихся трансформаторов

Вращающиеся трансформаторы, применяемые в системах автоматики, характеризуются напряжением питания, частотой сети, коэффициентом трансформации и другими величинами, определяющими точность их работы в схемах.

Точность работы вращающегося трансформатора характеризуется следующими величинами, относительной амплитудной погрешностью в синусоидальной зависимости эффективного значения вторичной ЭДС от

угла поворота ротора, остаточной ЭДС, возникающей во вторичных обмотках от паразитных полей вследствие магнитной асимметрии магнитной системы трансформатора (эта ЭДС сдвинута по фазе на некоторый угол от ЭДС, индуцируемой основным магнитным полем, и имеет поперечную составляющую), ЭДС квадратурной обмотки возникающей в одной обмотке при включении в сеть другой из-за неперпендикулярности осей этих обмоток по технологическим причинам (кривая этой ЭДС состоит из основной гармоники частоты сети и высших временных гармоник). Кроме указанных погрешностей вращающийся трансформатор имеет еще дополнительные погрешности, характеризующие изменение выходной ЭДС при колебаниях напряжения питания, частоты сети и температуры окружающей среды. Пределы этих колебаний обычно задаются в зависимости от условий эксплуатации.

№ 25