Измерители рассогласования на вращающихся трансформаторах

Вращающийся трансформатор (ВТ) — это электрическая машина, на статоре и роторе которой размещены по две обмотки, сдвинутые друг относительно друга на 90°. Пример его представлен на рис. 3.67 (2). В технике находят применение три вида ВТ: синусно-косинусный, линейный и ВТ-построитель. Для создания измерителя рассогласования обычно используют синусно-косинусный ВТ, или СКВТ.

Измеритель рассогласования на ВТ выполняют по той же схеме, что и ИР на сельсинах. Статорные обмотки ИР соединяются между собой четырехпроводной линией связи, как показано на рис. 3.73. Одна роторная обмотка ВТ-датчика присоединяется к сети, и одна обмотка ротора ВТ-приемника используется для измерения сигнала рассогласования. Для ослабления погрешности ИР от реакции нагрузки производят симметрирование ВТ с использованием свободных обмоток роторов. Этот вопрос рассматривается далее.

Как и ИР на сельсинах, измеритель рассогласования на ВТ имеет три вида погрешностей: технологическую, от реакции нагрузки и динамическую.

Технологическая погрешность определяется классом точности ВТ. Существует четыре класса точности, данные по которым представлены в табл. 3.5. Погрешность в таблице задана в угловых минутах.

Рис. 3.73. Схема ИР на вращающихся трансформаторах.

Классы точности ВТ.

Таблица 3.5

Общая технологическая погрешность ИР па ВТ оценивается с использованием формулы (3.28). Более высокое качество изготовления ВТ обеспечивает уменьшение общей погрешности ИР по сравнению с измерителями рассогласования па сельсинах.

Погрешность от реакции нагрузки измерителя на ВТ можно сделать независимой от угла рассогласования, и тогда ее можно учитывать в алгоритмах управления как постоянную, систематическую погрешность. Делается это путем симметрирования ВТ. Рассмотрим процедуру симметрирования ВТ-приемника в схеме ИР, изображенной на рис. 3.73.

Вторая, свободная обмотка ротора ВТ-приемника нагружается на резистор, величина сопротивления которого равна входному сопротивлению усилителя, куда подается сигнал рассогласования с первой обмотки ротора ВТ-приемника. В этом случае, как показано на рис. 3.74, результирующий размагничивающий поток Ф, = Ф₂₍₁ = Ф_{2Л (1} + Ф_{2 В (1}.

Рис. 3.74. Потоки реакций симметрично нагруженных обмоток ротора ВТ-приемника.

Покажем, что этот размагничивающий поток оказывается постоянным и независимым от угла рассогласования ф. Потоки реакции от каждой из обмоток А и В при угле рассогласования ф будут:

Разложение этих потоков по осям координат дает составляющие:

В результате суммарные потоки по осям будут:

• продольный поперечный.

Таким образом, суммарный поток, благодаря симметричной нагрузке обмоток ротора, оказывается постоянным, независимым от угла рассогласования. Его влияние всегда может быть учтено как систематическая погрешность. Точно так же полезно свободную, вторую обмотку ВТ-датчика нагрузить на резистор с сопротивлением, соответствующим внутреннему сопротивлению источника переменного напряжения. Обычно это сопротивление практически равно нулю, и тогда эту обмотку просто закорачивают. Такая закоротка показана в виде пунктирной линии на рис. 3.73.

Динамическая погрешность ИР на ВТ аналогична динамической погрешности ИР на сельсинах.