《自整角机》PPT课件

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1、第6章自整角机6.1概述6.2控制式自整角机的工作原理6.3控制式自整角机的差动运行6.4控制式自整角机的性能指标6.5力矩式自整角机6.6直线自整角机6.7自整角机的选择和使用6.1概述6.1.1自整角机的功能与分类6.1.2自整角机的结构6.1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，以实现角度传输、变换和指示的元件。它可以用于测量或控制远距离设备的角度位置，也可以在随动系统中用作机械设备之间的角度联动装置，以使机械上互不相联的两根或两根以上转轴保持同步偏转或旋转。通常是两台或多台组合使用。6.1.1自

2、整角机的功能与分类根据在系统中的作用不同自整角机可分为控制式和力矩式两大类。分类国内代号国际代号功用力矩式发送机ZLFTX将转子转角变换成电信号输出接收机ZLJTR接收力矩发送机的电信号，变换成转子的机械能输出差动发送机ZCFTDX串接于力矩发送机与接收机之间，将发送机转角及自身转角的和(或差)转变为电信号,输送到接收机差动接收机ZCJTDR串接于两个力矩发送机之间，接收其电信号，并使自身转子转角为两发送机转角的和(或差)控制式发送机ZKFCX同力矩发送机变压器ZKBCT接收控制式发送机的信号，变换成与失调角呈正弦关系的电信号

3、差动发送机ZKCCDX串接于发送机与变压器之间，将发送机转角及其自身转角的和(或差)转变为电信号，输送到变压器自整角机的分类与功用6.1.1自整角机的功能与分类力矩式自整角接收机直接驱动轴上的机械负载，是一个开换系统，用在角度传输精度要求不高的系统，如远距离指示液面的高度、阀门的开度、电梯和矿井提升机的位置、变压器的分接开关位置等。控制式自整角机接收机的转轴不直接带动负载，即没有力矩输出，当发送机和接收机转子之间存在角度差（即失调角）时，接收机将输出与失调角呈正弦函数规律的电压，将此电压加给伺服放大器，用放大后的电压来控制伺服

4、电动机，再驱动负载。由于接收机是工作在变压器状态，通常称其为自整角变压器。控制式自整角机系统为闭环系统，它应用于负载较大及精度要求高的随动系统。6.1.1自整角机的功能与分类6.1.2自整角机的结构自整角机大都采用两极凸极或隐极结构(a)转子凸极结构(b)定子凸极结构(c)隐极式结构图6-1自整角机定、转子结构搭配图6-2自整角机的结构简图1-定子铁心；2-三相整步绕组；3-转子铁心；4-转子绕组；5-滑环；6-电刷6.1.2自整角机的结构6.2控制式自整角机的工作原理6.2.1发送机ZKF的定子磁场6.2.2接收机ZKB的定

5、子磁场6.2.3ZKB的输出电动势6.2.4小结图6-5控制式自整角机的工作原理图6.2控制式自整角机的工作原理在自动控制系统中，广泛采用控制式自整角机与伺服机构组成的组合系统。ZKF为控制式自整角机的发送机，ZKB为控制式自整角机的接收机，也称为自整角变压器，ZKF和ZKB的整步绕组对应联接。分析输出电动势与转子位置角和之间的关系。图6-5控制式自整角机的工作原理图当ZKF的励磁绕组接交流电源励磁后，便产生一个在其轴线上脉振的磁场，该脉振磁场的磁通在定子各相绕组中感应电势6.2.1发送机ZKF的定子磁场在ZKF与ZKB的整步

6、绕组回路中产生电流Z为ZKF相绕组的阻抗ZF、ZKB相绕组的阻抗ZB和连接线的阻抗ZL之和，为相电流幅值定子三相电流在时间上同相位，各自在自己的相轴上产生一个脉振磁场，磁场的幅值正比于各相电流，即，于是三个脉振磁场可分别写成6.2.1发送机ZKF的定子磁场图6-6定子磁场的分解与合成x轴方向总磁通密度为6.2.1发送机ZKF的定子磁场利用三角公式同理得y轴方向总磁通密度为6.2.1发送机ZKF的定子磁场6.2.1发送机ZKF的定子磁场由上面的分析结果，可得出结论：（1）定子合成磁场仍为脉振磁场；(2)合成磁场总是位于励磁绕组轴

7、线上；(3)合成磁场磁通密度的幅值为，相位与励磁磁场差1800。6.2.2接收机ZKB的定子磁场因ZKB的三相绕组与ZKF的三相绕组中流过的是同一电流，故ZKB的定子合成磁场也是脉振磁场，其大小与ZKF的定子合成磁场相等、轴线与相绕组轴线的夹角也为，但由于电流方向相反，所以合成磁场的方向与的方向相反，如图6-7所示。很明显，ZKB的定子绕组为原边，转子单相绕组为副边。由于ZKB的副边输出绕组轴线与定子相绕组轴线的夹角为，所以定子合成磁场的轴线与输出绕组轴线的夹角为，也就是发送轴与接收轴的转角差。6.2.3ZKB的输出电动势若将

8、转子由原先规定的起始协调位置转过90°电角度，则图6-8控制式自整角机的协调位置则ZKB的输出电压为当ZKB定子合成磁场的轴线与输出绕组轴线的夹角时，合成磁场在输出绕组中感应电动势的有效值为上式表明ZKB输出电动势与失调角的正弦成正比因失调角一般很小，可近似认为6.2.3ZK