Обертові трансформатори

Обертовим, або як його ще називають, поворотним трансформатором (ВТ), називають електричні пристрої індукційного типу, призначені для отримання певних значень змінної напруги, в залежності від кута повороту ротора.

Конструктивні особливості

Конструкція поворотного трансформатора складається з статора і ротора. Вони виконані з набраних і ізольованих між собою пластин з електротехнічної сталі, в яких зроблені пази для укладання обмоток: двох взаємно перпендикулярних на роторі, і двох взаємно перпендикулярних на статорі.

Просторовий зрушення обмоток ротора і статора становить 90 кутових градусів відносно один одного. Кінці обмоток статора закріплюються безпосередньо на нерухомих клемах, а кінці обмоток ротора приєднуються до клем через струмознімальних щітки або контактні кільця. Якщо кут повороту ротора обмежений, то допускається з`єднання обмоток ротора з клемником, за допомогою гнучких провідників.

обертові трансформатори

Типи обертових трансформаторів

Залежно від способу включення обмоток ротора і статора, поворотний трансформатор може бути:

  • синусно-косінусний, який дозволяє отримувати змінні напруги, пропорційні sin a або cos a, в залежності від використовується обмотки ротора. Якщо використовується обидві обмотки, то отримуємо синусно-косінусний поворотний трансформатор;
  • лінійний. Цей тип трансформатора дає можливість отримати змінну напругу, яка знаходиться в прямолінійною залежності від кута а;
  • будівник. Такі поворотні трансформатори застосовуються в автоматичних пристроях для вирішення геометричних або математичних задач, в якості перетворювача просторових координат;
  • масштабний. Обертові трансформатори цього типу можуть використовуватися в фазовращателямі для узгодження напруг в окремих модулях деяких автоматичних пристроїв, або в якості датчика або приймача при синхронізації кута повороту ротора і т.д.


На сьогоднішній день, найбільш затребуваними обертовими трансформаторами є пристрої, засновані на синусно-косинусном підключенні обмоток ротора.

Принцип роботи

Якщо поворотний трансформатор застосовується в режимі повороту ротора до певного кута, то обмотками компенсації і збудження цього пристрою будуть обмотки статора. У разі застосування ВТ в режимі безперервного обертання, як компенсаційної і збудливою обмоток виступатимуть обмотки ротора, а в якості вторинних обмоток - статора. Якщо пристрій застосовується в якості вимірювального приладу, то ВТ застосовується зі спеціальним редукторним механізмом підвищеної точності позиціювання ротора. Редуктор може мати зовнішнє підключення до валу пристрою, а може монтуватися безпосередньо в корпус поворотного трансформатора.

При подачі змінного струму зі стабілізованою напругою певного значення на обмотку збудження, виробляється пульсуючий магнітний потік, який індукує електрорушійну силу в обмотках ротора, значення якої прямо пропорційно куту повороту ротора. Цей кут відраховується від положення ротора, коли його обмотка знаходиться перпендикулярно до осі обмотки збудження.

Магнітні потоки, що створюють електрорушійну силу в обмотках ротора, можна розділити на дві групи: поздовжні, збігаються з віссю обмотки збудження і поперечні, до осі обмотки збудження. Поздовжні потоки приводять у рух ротор обертового трансформатора, а поперечні магнітні потоки, індуковані в обмотках, призводять до появи похибок.

Заходи боротьби з похибками

Для боротьби з поперечними магнітними потоками, в сучасному приладобудуванні застосовують метод симетрування, який може бути виконаний як на обмотках статора, так і ротора. Симетрування на обмотках ротора полягає у взаємній компенсації поперечних магнітних потоків навантаженням, в ролі якої виступають два опору однакових за значенням. При симетрування на обмотках статора відбувається ослаблення поперечних магнітних потоків за рахунок ефекту розмагнічування перпендикулярно розташованої до неї обмотки статора.

Межі похибок найбільш поширених двополюсних синусно-косинусного поворотних трансформаторів, варіюються в межах 0,005 - 0,2%. Похибка високоточних ВТ не повинна перевищувати значень 0,01 - 0,03%. Похибка поворотних трансформаторів, які виступають в якості синхронізують датчиків, становить 1-10 кутових хвилин. Прецизійні трансформатори поворотного типу мають похибка не більше 1 кутової хвилини. Якщо потрібно більш висока точність позиціонування, то в такому випадку, найчастіше, застосовуються багатополюсні ОТ. Похибка такого пристрою не перевищує 30 кутових секунд.

Пишіть коментарі, доповнення до статті, може я щось пропустив. Ви можете подивитися на карту сайту, буду радий, якщо ви знайдете на моєму сайті ще що-небудь корисне. Всього найкращого.


Поділися в соц. мережах:

Увага, тільки СЬОГОДНІ!
По темі: