《感应同步器》PPT课件

《《感应同步器》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、9.3感应同步器概述：高精度的转角和线位移测量元件工作原理：利用两个平面形印制绕组的互感随位置不同而变化的原理工作。激磁电压频率一般是1～20kHz。分类：直线式测量直线位移；旋转式测量转角。结构：固定部件和运行部件两部分，其上各有绕组。优点：有很高的精度和分辩率；抗干扰能力强；可以作长距离位移测量；结构简单、工作可靠、使用寿命长。缺点：输出信号弱，信号处理麻烦，配套用于信号处理的电子设备（一般称为数显表）比较复杂，价格高。直线式感应同步器的结构由定尺和滑尺两部分组成，滑尺比定尺短。定尺上绕组连续滑尺分为正弦和余弦两相绕组绕组是由辐射状

2、的导片组成。转子上的绕组是单相连续绕组，其径向导片数也称为极数。定子绕组是分段绕组，分为正弦和余弦两大组，交替排列，各自串联形成两相绕组。直径越大，精度越高。旋转式感应同步器的结构定子转子直线式感应同步器的工作原理极距τ是相邻金属片中心线间的距离。节距L=2τ，也称检测周期。正弦绕组s和余弦绕组c相距3L/4。定尺绕组通交流电激磁，产生一个多极的脉振磁场，磁极之间的距离是τ，磁场分布周期是节距L。脉振磁场在滑尺绕组上产生感应电势，有效值随滑尺位移作周期性变化，周期为节距L。直线式感应同步器的原理示意图τ表示极距，它等于相邻金属导片中心线

3、间的距离，它也就是两个相邻的磁极轴线（中心线）之间的距离。L表示节距，它是定尺上磁场情况完全相同的最近两点的距离，且有L=2τ。节距L也称为检测周期。相邻的正弦绕组s和余弦绕组c之间相距3L/4即1.5τ。在定尺绕组中通入交流电激磁，在定尺平面附近将产生一个多极的脉振磁场，定子磁场是周期性分布的，其分布周期就是节距L。设磁通最大瞬间磁通方向如图中×和•所示。脉振磁场在滑尺绕组上产生感应电势，这电势属于变压器电势，它的频率应与激磁电压频率相同，它的大小（有效值）取决于定、滑尺的耦合程度，即取决于定、滑尺的相对位置。直线式感应同步器的工作原

4、理分析感应电势有效值与滑尺的位移x的关系。在位置1，位移x=0,通过绕组c的磁通最大，感应电势也必然最大，设此时的电势有效值为Ec,Ec=+Em。这时通过绕组s的磁通为零，所以绕组s的电势有效值.Es=0在位置2，x=L/4,绕组c中的磁通为零，所以Ec=0。这时通过绕组s的磁通最大，设Es=Em。在位置3，x=L/2,绕组c中的磁通最大，且与位置1中的相反，表明电势反相位且有效值最大，所以Ec=-Em。而绕组s中的磁通为零，所以Es=0。直线式感应同步器的工作原理在位置4，x=3L/4,绕组c中的磁通为零，所以Ec=0。而绕组s中的磁

5、通达到最大，但与位置2中的磁通方向相反，Es=-Em。表明电势反相位且有效值最大。当位移x=L时，绕组c、s将处于和位置1即x=0时完全相同的磁场位置，故c、s中的感应电势也与位置1时相同。以上的分析表明输出的电势的大小随滑尺位移x作周期性变化，周期为一个节距L或两个极距2τ。一般认为感应同步电势的大小随滑尺的位移量按正弦函数（或余弦函数）变化。直线式感应同步器的工作原理正弦绕组s和余弦绕组c中的感应电势有效值Es和Ec分别是位移x的正弦函数和余弦函数，正、余弦函数的幅值为Em。因为L=2τ，所以有直线式感应同步器的工作原理感应同步器的

6、电势有效值示意图直线式感应同步器的工作原理感应电势的瞬时值设激磁电压为则正弦绕组s和余弦绕组c中感应电势的瞬时值和为旋转式感应同步器的工作原理当转子单相绕组激磁时，形成的磁极个数与径向导片数N相等，而极对数p为两相邻导片间的夹角称为极距τ：我们取正弦绕组输出电压有效值为零时的转子位置作为电气零位，感应同步器转子从基准电气零位起始的角位移称为转子转角，记为θ若激磁电压仍为,则正、余弦绕组s和c中感应电势的瞬时值分别为关于感应电势的几个结论当单相连续绕组加激磁电压时，无论是直线式感应同步器，还是旋转式感应同步器，它们的正弦绕组s和余弦绕组c

7、中的感应电势都是正余弦交变电势，频率与激磁电压相同，相位与激磁电压相差900，它们的有效值瞬时值可以统一表示为有效值瞬时值关于感应电势的几个结论对于直线式感应同步器对于旋转式感应同步器当正弦绕组s和余弦绕组c中分别换上有效值为U的正弦（或余弦）交流激磁电压时，它们在单相连续绕组中感应的电势的有效值分别（下标2表示副端）无论是单相绕组激磁，感应电势都属于同频率的正弦电势，感应电势与激磁电压的相位差是。一般取感应电势超前激磁电压。感应同步器的信号处理需要解决的几个问题：1）正余弦函数在一个周期的范围内，函数值和角度间并不是单值对应关系。对于

8、感应同步器的输出电压和电角度θe之间也同样如此。2）当电角度超出一个周期的范围，即线位移和角位移大于2个极距，这时必须记录、变化周期的个数才能确定电角度。3)输出电压的误差大，但要求的测量精度很高。为了解决