1. 自整角电机原理
在无机械联接的转角信号传递系统或电信号传递系统中,传递角度或信号的电感式角度传感元件。又称自整角机。最早应用的一种微特电机。自整角电机与绕线式感应电机相似,当转子位置改变时,绕组间电磁耦合发生变化,感应出电信号或输出电流,从而产生电磁转矩,以保证传递系统自同步地传递角度或信号。
自整角电机在结构上分为接触式和无接触式。典型的接触式结构主要由定子、转子和集电装置(集电环和电刷)3部分组成。定子铁心由均匀分布槽的冲片叠成,槽内一般嵌有三相对称Y联接的绕组;转子铁心是由凸极式或均匀分布槽的冲片叠成,一般放置单相绕组。无接触式自整角电机有几种形式,一种是采用环形变压器;另一种采用轴向磁路和径向磁路组合而成的ВЭИ式(由原全苏电工研究院发明)。此外还有其他形式。无接触式工作可靠,寿命长,但结构复杂,体积及功耗都大。
自整角电机在军用及民用产品中得到广泛应用,如自动火炮、雷达天线的方位角、俯仰角的控制和指示,飞机、舰船平台控制和指示,船用传令钟,轧钢机轧辊的间隙控制,核反应堆的控制棒指示器及同步摄影等的同步传递系统。
2. 力矩式自整角机的特点
● 控制电动机
1无刷直流电动机
无刷直流电机(BLDCM)是在有刷直流电动机的基础上发展来的,但它的驱动电流是不折不扣的交流;无刷直流电机又可以分为无刷速率电机和无刷力矩电机。一般地,无刷电机的驱动电流有两种,一种是梯形波(一般是“方波”),另一种是正弦波。有时候把前一种叫直流无刷电机,后一种叫交流伺服电机,确切地讲是交流伺服电动机的一种。
无刷直流电机为了减少转动惯量,通常采用“细长”的结构。无刷直流电机在重量和体积上要比有刷直流电机小的多,相应的转动惯量可以减少40%—50%左右。由于永磁材料的加工问题,致使无刷直流电机一般的容量都在100kW以下。
这种电动机的机械特性和调节特性的线性度好,调速范围广,寿命长,维护方便噪声小,不存在因电刷而引起的一系列问题,所以这种电动机在控制系统中有很大的应用潜力。
2 步进电动机
所谓步进电动机就是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构;更通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。我们可以通过控制脉冲的个数来控制电机的角位移量,从而达到精确定位的目的;同时还可以通过控制脉冲频率来控制电动机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。目前,比较常用的步进电动机包括反应式步进电动机(VR)、永磁式步进电动机(PM)、混合式步进电动机(HB)和单相式步进电动机等。
步进电动机和普通电动机的区别主要就在于其脉冲驱动的形式,正是这个特点,步进电动机可以和现代的数字控制技术相结合。但步进电动机在控制精度、速度变化范围、低速性能方面都不如传统闭环控制的直流伺服电动机;所以主要应用在精度要求不是特别高的场合。由于步进电动机具有结构简单、可靠性高和成本低的特点,所以步进电动机广泛应用在生产实践的各个领域;尤其是在数控机床制造领域,由于步进电动机不需要A/D转换,能够直接将数字脉冲信号转化成为角位移,所以一直被认为是最理想的数控机床执行元件。
除了在数控机床上的应用,步进电机也可以用在其他的机械上,比如作为自动送料机中的马达,作为通用的软盘驱动器的马达,也可以应用在打印机和绘图仪中。
此外,步进电动机也存在许多缺陷;由于步进电机存在空载启动频率,所以步进电机可以低速正常运转,但若高于一定速度时就无法启动,并伴有尖锐的啸叫声;不同厂家的细分驱动器精度可能差别很大,细分数越大精度越难控制;并且,步进电机低速转动时有较大的振动和噪声。
3伺服电动机
伺服电动机广泛应用于各种控制系统中,能将输入的电压信号转换为电机轴上的机械输出量,拖动被控制元件,从而达到控制目的。
伺服电动机有直流和交流之分;最早的伺服电动机是一般的直流电动机,在控制精度不高的情况下,才采用一般的直流电机做伺服电动机。目前的直流伺服电动机从结构上讲,就是小功率的直流电动机,其励磁多采用电枢控制和磁场控制,但通常采用电枢控制。
旋转电机的分类,直流伺服电动机在机械特性上能够很好的满足控制系统的要求,但是由于换向器的存在,存在许多的不足:换向器与电刷之间易产生火花,干扰驱动器工作,不能应用在有可燃气体的场合;电刷和换向器存在摩擦,会产生较大的死区;结构复杂,维护比较困难。
交流伺服电动机本质上是一种两相异步电动机,其控制方法主要有三种:幅值控制、相位控制和幅相控制。
一般地,伺服电动机要求电动机的转速要受所加电压信号的控制;转速能够随着所加电压信号的变化而连续变化;电动机的反映要快、体积要小、控制功率要小。伺服电动机主要应用在各种运动控制系统中,尤其是随动系统。
4力矩电动机
所谓的力矩电动机是一种扁平型多极永磁直流电动机。其电枢有较多的槽数、换向片数和串联导体数,以降低转矩脉动和转速脉动。力矩电动机有直流力矩电动机和交流力矩电动机两种。
其中,直流力矩电动机的自感电抗很小,所以响应性很好;其输出力矩与输入电流成正比,与转子的速度和位置无关;它可以在接近堵转状态下直接和负载连接低速运行而不用齿轮减速,所以在负载的轴上能产生很高的力矩对惯性比,并能消除由于使用减速齿轮而产生的系统误差。
交流力矩电动机又可以分为同步和异步两种,目前常用的是鼠笼型异步力矩电动机,它具有低转速和大力矩的特点。一般地,在纺织工业中经常使用交流力矩电动机,其工作原理和结构和单相异步电动机的相同,但是由于鼠笼型转子的电阻较大,所以其机械特性较软。
5开关磁阻电动机
开关磁阻电动机是一种新型调速电动机,结构极其简单且坚固,成本低,调速性能优异,是传统控制电动机强有力竞争者,具有强大的市场潜力。
● 功率电动机
1 直流电动机
直流电动机是出现最早的电动机,大约在19世纪末,其大致可分为有换向器和无换向器两大类。直流电动机有较好的控制特性直流电动机在结构、价格、维护方面都不如交流电动机,但是由于交流电动机的调速控制问题一直未得到很好的解决方案,而直流电动机具有调速性能好、起动容易、能够载重起动等优点,所以目前直流电动机的应用仍然很广泛,尤其在可控硅直流电源出现以后。
2 异步电动机
异步电动机是基于气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩而实现能量转换的一种交流电机。异步电动机一般为系列产品,品种规格繁多,其在所有的电动机中应用最为广泛,需量最大;目前,在电力传动中大约有90%的机械使用交流异步电动机,所以,其用电量约占总电力负荷的一半以上。
异步电动机具有结构简单,制造、使用和维护方便,运行可靠以及质量较小,成本较低等优点。并且,异步电机有较高的运行效率和较好的工作特性,从空载到满载范围内接近恒速运行,能满足大多数工农业生产机械的传动要求。异步电动机主要广泛应用于驱动机床、水泵、鼓风机、压缩机、起重卷扬设备、矿山机械、轻工机械、农副产品加工机械等大多数工农生产机械以及家用电器和医疗器械等。
在异步电动机中较为常见的是单相异步电动机和三相异步电动机,其中三相异步电动机是异步电动机的主体。而单相异步电动机一般用于三相电源不方便的地方,大部分是微型和小容量的电机,在家用电器中应用比较多,例如电扇、电冰箱、空调、吸尘器等。
3 同步电动机
所谓同步电动机就是在交流电的驱动下,转子与定子的旋转磁场同步运行的电动机。同步电动机的定子和异步电动机的完全一样;但其转子有“凸极式”和“隐极式”两种。凸极式转子的同步电动机结构简单、制造方便,但是机械强度较低,适用于低速运行场合;隐极式同步电动机制造工艺复杂,但机械强度高,适用于高速运行场合。
同步电动机的工作特性与所有的电动机一样, 同步电动机也具有“可逆行”,即它能按发电机方式运行,也可以按电动机方式运行。
同步电动机主要用于大型机械,如鼓风机、水泵、球磨机、压缩机、轧钢机以及小型、微型仪器设备或者充当控制元件;其中三相同步电动机是其主体。此外,还可以当调相机使用,向电网输送电感性或者电容性无功功率。
●信号电机
1 位置信号电机
目前,最有代表性的位置信号电机:旋转变压器、感应同步器和自整角机。
旋转变压器本质上是可以随意改变一次绕组和二次绕组耦合程度的变压器。其结构和绕线式异步电动机相同,定子和转子各有两组相互垂直的分布绕组,转子绕组利用滑环和电刷与外电路联接。当一次绕组励磁以后,二次绕组的输出电压和转子的转角成正弦、余弦、线性或者其他函数关系,可以用于计算装置中的坐标变换和三角运算,还可以在控制系统中作为角度数据传输和移相器使用。
感应同步器是一种高精度的位置或角度检测元件,有圆盘式和直线式两种。圆盘式感应同步器用来测量转角位置;而直线式感应同步器用来测量线位移。
自整角机是一种感应式机电元件,被广泛地应用于随动系统中,作为角度传输、变换和指示的装置。在控制系统中经常两台或者多台联合使用,使机械上互不相连的两根或多根轴能够自动地保持相同的转角变化,或者同步旋转。
2 速度信号电机
最有代表性的速度信号电机是测速发电机,其实质上是一种将转速变换为电信号的机电磁元件,其输出电压与转速成正比。从工作原理上讲,它属于“发电机”的范畴。测速发电机在控制系统中主要作为阻尼元件、微分元件、积分元件和测速元件来使用。
测速发电机有直流和交流之分;而直流测速发电机又有他励和永磁之分,其结构和工作原理与小功率直流发电机相同,通常输出功率较小,作为计算元件时要求其输出电压的线性误差和温度误差低于一个上限。而交流测速发电机又有同步和异步之分;同步测速发电机包括:永磁式、感应式和脉冲式;异步测速发电机应用最广泛的是杯型转子异步测速发电机。
3. 简要说明力矩式自整角机的工作原理
我试过,这种系统永磁三相的转速比较高的时候正常运转,转速低的时候容易丢步,可以买俩小的航模电机试试,原理也显而易见,转速低电流和力矩就不大。如果励磁是同一个交流电源供电就和自整角机有些类似,应该保证同步(但可能存在一定的震荡),没试过。
4. 自整角电机的主要用途
输出电信号与转子转角成某种函数关系的电感式角度传感元件。微特电机的一种。
旋转变压器的结构与自整角电机相似,区别在于旋转变压器定子和转子绕组通常是对称的两相绕组,分别嵌在空间相差90°的电角度的槽中。
自整角电机则是三相对称的形式。工作原理与一般变压器基本相同。对于变压器来说,其原、副边绕组耦合位置固定,输出电压恒定;旋转变压器的原、副边绕组则随转子位置而变化,故随着转子转角位置的改变,两相输出绕组的输出电压随转角改变而呈特定的函数关系。
旋转变压器在同步随动系统及数字随动系统中可用于传递转角或电信号;在解算装置中可作为函数的解算之用,故又称为解算器。
5. 自整角机的结构与一般什么异步电动机相似
玩具上的电动机是直流电动机,用干电池或充电电池带动的,这种电动机里面的定子是有SN极磁铁组成,转子是用漆包线绕组组成,用碳刷把电引到转子上,就能转动了。
工具有交流电动机,用220V 或380V交流电控制,转子没有有漆包线绕组,只有铝芯,定子有漆包线绕组,用交流电接到定子上,铝芯受到电磁的作用就转动了。
380V电动机要三根电线;220V电动机要两根电线加上一个交流电容器才能转动。
有的电动工具是用可以充电电池来带动的,那么这种电动机是直流电动机。接线方法与玩具电动机差不多。 还有很多电动机: 有同步电动机,异步电动机,滑差电动机,自整角电动机,等等的电动机。 构造不同,使用场合也不同。
6. 电机自整定原理
一、温控模型的建立
是选择一阶延迟控温系统还是选择二阶延迟控温系统,需要根据自己的实际控温系统来确定;
二、温控模型中K、T、τ的确定
温控模型一旦确定,接下来就是确定K、T、τ的值。温控模型中K、T、τ等值的确定方法有以下几种方法:
1、系统辨识法
设定采集数据的时间间隔,PWM波形的占空比等参数后,记录随时间变化的温度数据(注意:是在开环状态下),温度数据量越多越好,根据测试的数据利用Matlab的系统辨识工具箱进行辨识求得K、T、τ的值。
2、公式计算法1
对温控系统输入固定占空比的PWM波,以固定时间间隔(比如1s)采集记录温度数据,然后利用两点法计算公式计算出K、T、τ的值。
K = (y(∞) - y(0))/(Δu);
T = 1.5*(t(0.632) - t(0.28));
τ = 1.5 * ( t(0.28) - t(0.632)/3)。
注意:(1)、y(0)为室温值,y(∞)温度稳定后的温度值。
(2)、Δy = y(∞) - y(0)。
(3)、 t(0.28)为室温升温至y(0) +0.28* Δy的时间值。
(4)、t(0.632)为室温升温至y(0) +0.632* Δy的时间值。
3、公式计算法2
原理同公式计算法1,只不过选取的参考点不同,这里选取的参考点是t(0.39)和t(0.632),K的计算公式同公式计算法1,以下是T和τ的计算公式:
T = 2*(t(0.632) - t(0.28));
τ = 2* t(0.28) - t(0.632)。
三、P、I、D参数的确定
1、Matlab仿真试验法
通过在Matlab中输入温控模型和建立PID控制模块,然后仿真查看温控的曲线情况确定PID参数。
2、公式计算法
根据以上测得的温度数据,由Z-N或C-C公式算出PID参数。
3、现场调试法
根据调试人员对PID参数整定的经验调试PID参数,通过现场PID的控温情况确定PID参数值
7. 自整角机电压
电动机3C认证适用范围: 适用于额定电压36V以上(不含36V),直流1500V、交流1000V以下的驱动用小功率电动机,包括: (1)转速折算到1500r/min时,最大连续定额不超过1.1kw的各类交流异步电动机、交流同步电动机; (2)最大连续定额不超过1.1kw的交流换向器电动机、直流电动机。 注1:额定功率≤同步转速×1.1kw/1500。 注2:不包括防爆电动机和控制电动机(如伺服电动机、步进电动机、自整角机、旋转变压器、测速发电机、感应移相器等)。 注3:不适用于有一种定额超出以上适用范围的多电压、多转速电动机。 3C认证的全称为“强制性产品认证制度”,它是中国政府为保护消费者人身安全和国家安全、加强产品质量管理、依照法律法规实施的一种产品合格评定制度。所谓3C认证,就是中国强制性产品认证制度,英文名称China Compulsory Certification,英文缩写CCC。
8. 简述自整角机工作原理
在供电系统中,纯电阻电路产生有功功率,由于有功功率的电流与电压是同相位关系,所以有功是不需要补偿的。
在电网中,由于有太多的感性负载(如电动机,节能灯、电脑、空调等),这些感性负载的电流与电压是不同相位的,电流与电压存在着一个相位差角,我们把这个差角的余弦函数叫功率因数cosφ。如果cosφ=1,那么,系统提供的就都是有功功率,这是我们所希望的。而感性负载的自然功率因数是很低的,一般在0.5至0.7之间甚至更低,cosφ=0.5的含义是变压器提供的总功率S只有50%做了有功转换,而其它的50%在负载与变压器间流动(无功功率在系统中只占有不消耗)。提高cosφ的功效之一,就是能够提高系统有功功率的利用率。
所以,无功补偿就是围绕提高cosφ进行的,其方法目前有:1)同步电动机(自整角机)补偿。2)并联电容器无功补偿装置补偿(含电容柜补偿、SVC补偿)。
9. 电机角接原理
1,星形接法和三角形接法都是指电机本身的绕组接法,星形接法指将电机绕组三相末端接在一起,三相首端为电源端。三角形接法指将三相绕组首尾互相连接,三个端点为电源端,星型接法和三角形接法区别是接法不同。
2,星形接法的三相电,线电压是相电压的根号3倍,而线电流等于相电流。当三相负载平衡时,即使连接中性线,其上也没有电流流过。三相负载不平衡时,应当连接中性线,否则各相负载将分压不等。
电机三角形接法时因为没有中性点,具体方法是电机的三相绕组的头与尾分别连接,这时只有一种电压等级,线电压等于相电压,线电流等于相电流的约1.73倍,星型接法和三角形接法区别是负载不相同。
3,三角形接线时,三相电机每一个绕组承受线电压(380V),而星形接线时,电机每一承受相电压(220V)。在电机功率相同的情况,角线电机的绕组电流较星接电机电流小。星型接法和三角形接法区别是承受电压不相同。
4,当电机接成Y型运行时起动转矩仅是三角形接法的一半,但电流仅仅是三角形起动的三分之一左右。三角形起动时电流是额定电流的4-7倍,但转矩大。转速是一样的,但转矩不一样。星型接法和三角形接法区别是电流不相同。
10. 自整角机是发电机吗
主电机都有以下几种● 控制电动机
1无刷直流电动机
无刷直流电机(BLDCM)是在有刷直流电动机的基础上发展来的,但它的驱动电流是不折不扣的交流;无刷直流电机又可以分为无刷速率电机和无刷力矩电机。一般地,无刷电机的驱动电流有两种,一种是梯形波(一般是“方波”),另一种是正弦波。有时候把前一种叫直流无刷电机,后一种叫交流伺服电机,确切地讲是交流伺服电动机的一种。
无刷直流电机为了减少转动惯量,通常采用“细长”的结构。无刷直流电机在重量和体积上要比有刷直流电机小的多,相应的转动惯量可以减少40%—50%左右。由于永磁材料的加工问题,致使无刷直流电机一般的容量都在100kW以下。
这种电动机的机械特性和调节特性的线性度好,调速范围广,寿命长,维护方便噪声小,不存在因电刷而引起的一系列问题,所以这种电动机在控制系统中有很大的应用潜力。
2 步进电动机
所谓步进电动机就是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构;更通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度。我们可以通过控制脉冲的个数来控制电机的角位移量,从而达到精确定位的目的;同时还可以通过控制脉冲频率来控制电动机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。目前,比较常用的步进电动机包括反应式步进电动机(VR)、永磁式步进电动机(PM)、混合式步进电动机(HB)和单相式步进电动机等。
步进电动机和普通电动机的区别主要就在于其脉冲驱动的形式,正是这个特点,步进电动机可以和现代的数字控制技术相结合。但步进电动机在控制精度、速度变化范围、低速性能方面都不如传统闭环控制的直流伺服电动机;所以主要应用在精度要求不是特别高的场合。由于步进电动机具有结构简单、可靠性高和成本低的特点,所以步进电动机广泛应用在生产实践的各个领域;尤其是在数控机床制造领域,由于步进电动机不需要A/D转换,能够直接将数字脉冲信号转化成为角位移,所以一直被认为是最理想的数控机床执行元件。
除了在数控机床上的应用,步进电机也可以用在其他的机械上,比如作为自动送料机中的马达,作为通用的软盘驱动器的马达,也可以应用在打印机和绘图仪中。
此外,步进电动机也存在许多缺陷;由于步进电机存在空载启动频率,所以步进电机可以低速正常运转,但若高于一定速度时就无法启动,并伴有尖锐的啸叫声;不同厂家的细分驱动器精度可能差别很大,细分数越大精度越难控制;并且,步进电机低速转动时有较大的振动和噪声。
3伺服电动机
伺服电动机广泛应用于各种控制系统中,能将输入的电压信号转换为电机轴上的机械输出量,拖动被控制元件,从而达到控制目的。
伺服电动机有直流和交流之分;最早的伺服电动机是一般的直流电动机,在控制精度不高的情况下,才采用一般的直流电机做伺服电动机。目前的直流伺服电动机从结构上讲,就是小功率的直流电动机,其励磁多采用电枢控制和磁场控制,但通常采用电枢控制。
旋转电机的分类,直流伺服电动机在机械特性上能够很好的满足控制系统的要求,但是由于换向器的存在,存在许多的不足:换向器与电刷之间易产生火花,干扰驱动器工作,不能应用在有可燃气体的场合;电刷和换向器存在摩擦,会产生较大的死区;结构复杂,维护比较困难。
交流伺服电动机本质上是一种两相异步电动机,其控制方法主要有三种:幅值控制、相位控制和幅相控制。
一般地,伺服电动机要求电动机的转速要受所加电压信号的控制;转速能够随着所加电压信号的变化而连续变化;电动机的反映要快、体积要小、控制功率要小。伺服电动机主要应用在各种运动控制系统中,尤其是随动系统。
4力矩电动机
所谓的力矩电动机是一种扁平型多极永磁直流电动机。其电枢有较多的槽数、换向片数和串联导体数,以降低转矩脉动和转速脉动。力矩电动机有直流力矩电动机和交流力矩电动机两种。
其中,直流力矩电动机的自感电抗很小,所以响应性很好;其输出力矩与输入电流成正比,与转子的速度和位置无关;它可以在接近堵转状态下直接和负载连接低速运行而不用齿轮减速,所以在负载的轴上能产生很高的力矩对惯性比,并能消除由于使用减速齿轮而产生的系统误差。
交流力矩电动机又可以分为同步和异步两种,目前常用的是鼠笼型异步力矩电动机,它具有低转速和大力矩的特点。一般地,在纺织工业中经常使用交流力矩电动机,其工作原理和结构和单相异步电动机的相同,但是由于鼠笼型转子的电阻较大,所以其机械特性较软。
5开关磁阻电动机
开关磁阻电动机是一种新型调速电动机,结构极其简单且坚固,成本低,调速性能优异,是传统控制电动机强有力竞争者,具有强大的市场潜力。
● 功率电动机
1 直流电动机
直流电动机是出现最早的电动机,大约在19世纪末,其大致可分为有换向器和无换向器两大类。直流电动机有较好的控制特性直流电动机在结构、价格、维护方面都不如交流电动机,但是由于交流电动机的调速控制问题一直未得到很好的解决方案,而直流电动机具有调速性能好、起动容易、能够载重起动等优点,所以目前直流电动机的应用仍然很广泛,尤其在可控硅直流电源出现以后。
2 异步电动机
异步电动机是基于气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩而实现能量转换的一种交流电机。异步电动机一般为系列产品,品种规格繁多,其在所有的电动机中应用最为广泛,需量最大;目前,在电力传动中大约有90%的机械使用交流异步电动机,所以,其用电量约占总电力负荷的一半以上。
异步电动机具有结构简单,制造、使用和维护方便,运行可靠以及质量较小,成本较低等优点。并且,异步电机有较高的运行效率和较好的工作特性,从空载到满载范围内接近恒速运行,能满足大多数工农业生产机械的传动要求。异步电动机主要广泛应用于驱动机床、水泵、鼓风机、压缩机、起重卷扬设备、矿山机械、轻工机械、农副产品加工机械等大多数工农生产机械以及家用电器和医疗器械等。
在异步电动机中较为常见的是单相异步电动机和三相异步电动机,其中三相异步电动机是异步电动机的主体。而单相异步电动机一般用于三相电源不方便的地方,大部分是微型和小容量的电机,在家用电器中应用比较多,例如电扇、电冰箱、空调、吸尘器等。
3 同步电动机
所谓同步电动机就是在交流电的驱动下,转子与定子的旋转磁场同步运行的电动机。同步电动机的定子和异步电动机的完全一样;但其转子有“凸极式”和“隐极式”两种。凸极式转子的同步电动机结构简单、制造方便,但是机械强度较低,适用于低速运行场合;隐极式同步电动机制造工艺复杂,但机械强度高,适用于高速运行场合。
同步电动机的工作特性与所有的电动机一样, 同步电动机也具有“可逆行”,即它能按发电机方式运行,也可以按电动机方式运行。
同步电动机主要用于大型机械,如鼓风机、水泵、球磨机、压缩机、轧钢机以及小型、微型仪器设备或者充当控制元件;其中三相同步电动机是其主体。此外,还可以当调相机使用,向电网输送电感性或者电容性无功功率。
●信号电机
1 位置信号电机
目前,最有代表性的位置信号电机:旋转变压器、感应同步器和自整角机。
旋转变压器本质上是可以随意改变一次绕组和二次绕组耦合程度的变压器。其结构和绕线式异步电动机相同,定子和转子各有两组相互垂直的分布绕组,转子绕组利用滑环和电刷与外电路联接。当一次绕组励磁以后,二次绕组的输出电压和转子的转角成正弦、余弦、线性或者其他函数关系,可以用于计算装置中的坐标变换和三角运算,还可以在控制系统中作为角度数据传输和移相器使用。
感应同步器是一种高精度的位置或角度检测元件,有圆盘式和直线式两种。圆盘式感应同步器用来测量转角位置;而直线式感应同步器用来测量线位移。
自整角机是一种感应式机电元件,被广泛地应用于随动系统中,作为角度传输、变换和指示的装置。在控制系统中经常两台或者多台联合使用,使机械上互不相连的两根或多根轴能够自动地保持相同的转角变化,或者同步旋转。
2 速度信号电机
最有代表性的速度信号电机是测速发电机,其实质上是一种将转速变换为电信号的机电磁元件,其输出电压与转速成正比。从工作原理上讲,它属于“发电机”的范畴。测速发电机在控制系统中主要作为阻尼元件、微分元件、积分元件和测速元件来使用。
测速发电机有直流和交流之分;而直流测速发电机又有他励和永磁之分,其结构和工作原理与小功率直流发电机相同,通常输出功率较小,作为计算元件时要求其输出电压的线性误差和温度误差低于一个上限。而交流测速发电机又有同步和异步之分;同步测速发电机包括:永磁式、感应式和脉冲式;异步测速发电机应用最广泛的是杯型转子异步测速发电机。
为了提高测速发电机的精确度和可靠性,目前,直流测速发电机出现了无刷结构的霍尔效应直流测速发电机。因为这种霍尔效应无刷直流测速发电机是一种无齿槽、无绕组的电机,所以它不会产生由于齿槽而存在的“齿槽谐波电势”,这种电机结构简单,便于小型化。