正余弦旋转变压器课程名称新型特种电机学生学院自动化学院专业班级电机与电器学号 学生姓名梁国荣指导教师黄开胜 2011 年8月1日 1 概述微特电机种类繁多,其中包括一类独特的電机——旋转变压器本文将详细叙述旋转变压器中的正余弦旋转变压器。旋转变压器( Resolver ) ,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原件当变压器的一次侧外施单相交流电压励磁时,其二次侧的输出电压与转子转角呈严格的函数关系。正余弦旋转变压器的一、二佽绕组间是可变的相对位置,而且正是利用它们之间的不同相对位置来改变它们之间的互感,以便在二次(转子)绕组中获得与旋转ɑ成正、余弦函数关系的端电压。正余弦旋转变压器的空载运行如图 1所示, S1-S1 ’作为励磁绕组, S2-S2 ’作为定子交轴绕组,两者空间互相垂直且匝数、型式完全相同 R1-R1 ’和 R2-R2 ’分别为转子上的正弦输出绕组和余弦输出绕组,它们的结构也完全相同。空载时,在定子励磁绕组上施加单相交流电压 fU ?,其余绕组均开蕗设励磁绕组的轴线方向为直轴 d 轴,这时电机中产生直轴脉振磁通 d?,它在励磁绕组中产生的感应电动势为 转载请标明出处.

　　旋转变压器分为正余弦旋转变压器、线性旋转变压器、比例式旋转变压器和特殊函数旋转變压器旋转变压器早期主要用于模拟计算机中作为运算和解算元件。现在数字计算机已经全面替代模拟计算机。旋转变压器主要作为角度、位置和转速检测元件广泛应用在伺服控制系统中，相当于角度传感器、位置传感器或转速传感器由于其结构简单，坚固耐用適应振动冲击及温湿度变化等恶劣环境，成为军用车辆、舰船及航天航空自动控制系统中角度位置测量的首选元件

二正余弦旋转变压器輸出信号特点

　　正余弦旋转变压器相当于一台调幅装置，励磁信号相当于载波信号通常为400Hz、1000Hz或更高频率的正弦波。与转子旋转速度关聯的正余弦信号相当于调制信号旋转变压器静止时，正余弦绕组输出的是载波信号旋转时，输出的是已调制的调幅信号

　　旋转变壓器为两极，励磁频率为1000Hz转子以3000r/min旋转，正余弦绕组输出为50Hz正弦调制波到1000Hz正弦载波上的调幅信号如图1所示：

图1. 正余弦旋转变压器的励磁波形及正余弦绕组输出波形

　　正弦绕组和余弦绕组输出为调幅波，其包络线分别为正弦波和余弦波包络线的频率为50Hz，对应转子的转速正弦绕组和余弦绕组的幅值的比值的反正切就是转子的转角。

三正余弦旋转变压器综合试验系统构成

图2. 正余弦旋转变压器综合试验系统構成框图

　　图2中为银河电气研制的正余弦旋转变压器综合试验系统的构成框图图中DT1、DT2、DT3为DT系列数字变送器，每个数字变送器可对一路電压和一路电流进行交流数字采样采样结果经过DH2000数字主机上传至试验上位机。试验上位机对输入励磁信号及正余弦绕组输出电压、电流信号进行分析、运算、处理得到旋转变压器的相关参数。

　　本文重点讲述正余弦旋转变压器的试验方法及试验所需的测试系统——正餘弦旋转变压器综合试验系统

　　依据《GB/T 旋转变压器通用技术条件》，正余弦旋转变压器的主要试验项目包括：

　　2、空载电流测试√

　　3、空载功耗测试√

　　7、函数误差测试√

　　8、电气误差测试√

　　9、零位电压测试√

　　10、交轴误差测试√

　　11、交轴电压测试√

　　12、补偿绕组交轴电压试验√

　　13、补偿绕组极性试验√

　　14、补偿绕组均衡性试验√

　　15、谐波失真测试√

　　16、基准电气零位漂移測试√

　　17、谐振频率和截止频率测试（频率响应）√

　　19、电磁干扰试验

　　26、恒定湿热试验

　　27、非正常工作试验

　　采用DT数字变送器及DH2000数字主机构建的正余弦旋转变压器综合试验系统可对上述打钩的试验项目进行自动或半自动测试测试精度满足《GB/T 旋转变压器通用技術条件》的要求。