微特電機的選用第十講 感應同步器的選用
宋立偉 鄭 萍 寇寶泉（哈爾濱工業大學 150001）
1概述
感應同步器又叫作感應整步機，它是一種將轉角位移或直線位移轉換成電壓信號的測量元件。從原理上看，感應同步器與多極旋轉變壓器是一樣的，只是在結構上有很大的差別，通常，感應同步器是采用印刷繞組，并且它的極對數很多，一般為幾百對或上千對，這就是其精度高的原因。感應同步器的激磁電源為幾千赫茲、幾伏，輸出電壓為激磁電壓的十分之一到幾百分之一。由于它具有精度高、結構簡單、工作可靠、壽命長、對工作環境要求不高等優點，因此，被廣泛地應用到航空航天、軍事裝備、測量技術、機械制造等領域。
2工作原理
感應同步器按運動方式的結構型式的不同可以分為圓盤式和直線式兩種。圓盤式感應同步器由定子和轉子兩部分組成。定、轉子上均有印刷繞組，繞組形狀如圖1所示，轉子繞組由許多與轉軸成輻射狀的導體串聯成一個單相繞組，每根導體相當于_個磁極，相鄰兩片導體之間的距離為極距；定子繞組是將輻射狀的導體分成偶數組，相鄰兩組中心線的夾角為極距的偶數倍再加減半個極距。因此，感應同步器相當于轉子為單相繞組、定子為兩相繞組的多極旋轉變壓器。
當轉子繞組如上正弦交流電壓
由于定子兩相繞組相對于轉子繞組錯開半個極距，即90度電角度，當轉子偏離基準電氣零位一個機械角度om時，對應的電氣角度為pom，這時，在定子兩相繞組中的感應電勢分別為：
如果在感應同步器定子兩相繞組上分別單獨加上激磁電壓：
時，在轉子繞組上的感應電勢分別為：
可見，輸出的感應電勢隨轉角呈正弦或余弦函數變化，這樣就可以通過測量輸出電勢的大小測量轉角的變化。
3產品的選擇
3.1工作方式的選擇
由于感應同步器的輸出電壓與位移量om或z有關，因此，它可以在位移測量或位置隨動系統中作為檢測元件。但由于輸出電壓是位移量的正弦或余弦函數，即是非單值的，這樣就不能采用簡單的勵磁和輸出方式，而只有同時利用正、余弦繞組才能根據輸出電壓得到準確的位移量。根據處理方式的不同，感應同步器可分為鑒幅型和鑒相型兩種基本的工作方式。
(1)鑒幅型工作方式，就是根據感應同步器輸出電勢的幅值來鑒別輸入信號，即定子之間的相對位移量。根據激磁方式的不同，鑒幅型感應同步器又可分為兩相激磁和單相激磁兩種形式。圖2為兩相激磁式鑒幅型感應同步器昀接線圖，定子兩相繞組激磁，激磁電壓的頻率和相位相同，幅值不同，但幅值分別為某個已知角度口，的正弦和余弦函數，即：
當兩相激磁電壓單獨激磁時，輸出電勢分別為：
由于感應同步器工作在線性狀態，因此兩相定子繞組同時激磁時的輸出電勢為：
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