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  文章標(biāo)題:微特電機(jī)的選用第六講自整角機(jī)的選用
回復(fù)文章
作者:vivan2254  發(fā)表時(shí)間:2010-4-15 11:00:44
微特電機(jī)的選用第六講自整角機(jī)的選用
朱春波   宋立偉(哈爾濱工業(yè)大學(xué)150001
1概述
 
     自整角機(jī)是一種將轉(zhuǎn)角變換成電壓信號(hào),或?qū)㈦妷盒盘?hào)變換成轉(zhuǎn)角,通過(guò)兩個(gè)或兩個(gè)以上的組合使用,以實(shí)現(xiàn)角度的傳輸、變換和接收的元件。
    在現(xiàn)代技術(shù)領(lǐng)域的各個(gè)部門(mén)中,自整角機(jī)廣泛應(yīng)用于自動(dòng)控制等方面。由包括自整角機(jī)在內(nèi)所組成的同步聯(lián)接系統(tǒng),是以電的聯(lián)系,使遠(yuǎn)距離的兩根或多根機(jī)械轉(zhuǎn)軸能夠精確地保持相同的轉(zhuǎn)角變化,或者同步旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)角度位置的遠(yuǎn)距離傳輸、變換和指示。
2基本工作原理
    自整角機(jī)根據(jù)運(yùn)行方式不同,分為力矩式自整角機(jī)和控制式自整角機(jī)。在力矩式系統(tǒng)中,接收方機(jī)械軸角位置的跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)是由自整角機(jī)自身產(chǎn)生的力矩實(shí)現(xiàn)的,見(jiàn)圖1。
   
    發(fā)送方的自整角機(jī)稱(chēng)作力矩式自整角發(fā)送機(jī),而接收方的自整角機(jī)稱(chēng)作力矩式自整角接收機(jī),發(fā)送機(jī)和接收機(jī)的原端為單相繞組,由交流電源供電激磁,負(fù)端為三相繞組,端點(diǎn)依次互相聯(lián)接。當(dāng)發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)子偏轉(zhuǎn)某一角度時(shí),其定子繞組輸出一個(gè)相應(yīng)的電壓,使接收機(jī)的轉(zhuǎn)子沿同一方向偏轉(zhuǎn)同一角度。當(dāng)發(fā)送機(jī)的轉(zhuǎn)子以某一速度旋轉(zhuǎn)時(shí),接收杌的轉(zhuǎn)子也以同一速度跟隨旋轉(zhuǎn),使兩者的轉(zhuǎn)軸協(xié)調(diào)動(dòng)作,這種同步聯(lián)接系統(tǒng)通常用來(lái)進(jìn)行遠(yuǎn)距離的信號(hào)傳輸和指示。如遠(yuǎn)距離指示液面高度、閥門(mén)開(kāi)度、電梯、礦井提升高度等。圖2為指示液面位置的示意圖,浮子隨液面上升或下降,通過(guò)繩索帶動(dòng)自整角發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),自整角接收機(jī)的轉(zhuǎn)子便會(huì)帶動(dòng)指針隨之轉(zhuǎn)動(dòng),準(zhǔn)確指出液面高低。
    由于這一系統(tǒng)中的自整角機(jī)最后是以所輸出的力矩(即轉(zhuǎn)矩)帶動(dòng)負(fù)載(圖2中指針)工作的,故稱(chēng)為力矩式自整角機(jī)。但它的力矩是有限的,只適于接收機(jī)軸上負(fù)載很輕,而且角度傳輸精度要求又不很高的控制系統(tǒng)中。力矩式自整角系統(tǒng)為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)。
    在控制式系統(tǒng)中,接收方的機(jī)械軸角位置的跟隨轉(zhuǎn)動(dòng)是由接于系統(tǒng)中的伺服電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)的。圖3為這種系統(tǒng)的原理圖。與力矩式自整角機(jī)不同的是自整角接收機(jī)并不直接帶負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng),轉(zhuǎn)子繞組不加交流電壓。當(dāng)發(fā)送機(jī)的轉(zhuǎn)子偏轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)時(shí),接收機(jī)的轉(zhuǎn)子繞組就會(huì)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì),輸出一定大小的電壓。這個(gè)電信號(hào)輸出給放大器,放大器作為伺服電機(jī)控制相繞組的電源。伺服電機(jī)旋轉(zhuǎn)并帶動(dòng)接收方自整角機(jī)轉(zhuǎn)軸負(fù)載,直至達(dá)到發(fā)送方同樣的位置。
   
    由于這一系統(tǒng)中的自整角機(jī)最后是以所輸出的電壓控制執(zhí)行電動(dòng)機(jī)的,故稱(chēng)為控制式自整角機(jī),而其中的接收機(jī)是從定子繞組輸入電壓,從轉(zhuǎn)子繞組輸出電壓,工作在變壓器狀態(tài),故稱(chēng)為自整角變壓器。
    采用控制式自整角機(jī)和伺服機(jī)構(gòu)組成的隨動(dòng)系統(tǒng),其驅(qū)動(dòng)負(fù)載能力取決于系統(tǒng)的伺服機(jī)容量,故能帶動(dòng)較大的負(fù)載,并且,控制式自整角機(jī)組成的閉環(huán)系統(tǒng)精度高。
主要技術(shù)數(shù)據(jù)
3.1力矩式自整角機(jī)的主要技術(shù)數(shù)據(jù)
3.1.1  比整步力矩
    它是指失調(diào)角為1。時(shí)發(fā)送機(jī)和接收機(jī)軸上的輸出轉(zhuǎn)矩,比整涉轉(zhuǎn)矩是自整角接收機(jī)一項(xiàng)重要的性能指標(biāo),它直接影響力矩式自整角系統(tǒng)的靈敏度,一般產(chǎn)品數(shù)據(jù)中均列出它的數(shù)值。
3.1.2零位誤差
    在力矩式自整角發(fā)送機(jī)中,當(dāng)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁后,發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)子從基準(zhǔn)電氣零位開(kāi)始,每轉(zhuǎn)過(guò)60度,總會(huì)有兩根輸出線之間的空載電壓等于零,此位置稱(chēng)為理論電氣零位。由于設(shè)計(jì)與工藝上的不盡完善,實(shí)際電氣零位與理論電氣零位存在著差異,兩者之差稱(chēng)為力矩式自整角機(jī)的零位誤差,用角分為單位,習(xí)慣上以累積誤差的形式表示,即取各點(diǎn)零位誤差中正負(fù)****誤差****值之和的一半并冠以“+”表示,它的大小決定發(fā)送機(jī)的精度。
3.1.3靜態(tài)誤差
    在力矩式自整角接收機(jī)中,由于系統(tǒng)出現(xiàn)失調(diào)角而使接收機(jī)轉(zhuǎn)子隨發(fā)送機(jī)的轉(zhuǎn)子也偏轉(zhuǎn)同樣的角度,最后穩(wěn)定在失調(diào)角為零的位置。但實(shí)際上,當(dāng)接收機(jī)轉(zhuǎn)子處在協(xié)調(diào)位置時(shí),由于接收機(jī)的轉(zhuǎn)軸上存在摩擦轉(zhuǎn)矩,所以,接收機(jī)與發(fā)送機(jī)轉(zhuǎn)子之間總存在轉(zhuǎn)角差,這個(gè)轉(zhuǎn)角差就是靜態(tài)誤差,以角分為單位,

 

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