采用DT數(shù)字變送器及DH2000數(shù)字主機構建的正余弦旋轉變壓器綜合試驗系統(tǒng)可對零位電壓、開路輸入阻抗、變壓比、相位移、函數(shù)誤差、交軸誤差、電氣誤差等參數(shù)進行準確測試,測試精度滿足《GB/T 10241-2007旋轉變壓器通用技術條件》的要求。
一、旋轉變壓器簡介
旋轉變壓器(Resolver)簡稱旋變,屬于微特電機,是信號電機的一種,依據(jù)其英文名稱,也稱解算器。
旋轉變壓器分為正余弦旋轉變壓器、線性旋轉變壓器、比例式旋轉變壓器和特殊函數(shù)旋轉變壓器。旋轉變壓器早期主要用于模擬計算機中作為運算和解算元件。現(xiàn)在,數(shù)字計算機已經全面替代模擬計算機。旋轉變壓器主要作為角度、位置和轉速檢測元件,廣泛應用在伺服控制系統(tǒng)中,相當于角度傳感器、位置傳感器或轉速傳感器。由于其結構簡單,堅固耐用,適應振動沖擊及溫濕度變化等惡劣環(huán)境,成為軍用車輛、艦船及航天航空自動控制系統(tǒng)中角度位置測量的首選元件。
二、正余弦旋轉變壓器輸出信號特點
正余弦旋轉變壓器相當于一臺調幅裝置,勵磁信號相當于載波信號,通常為400Hz、1000Hz或更高頻率的正弦波。與轉子旋轉速度關聯(lián)的正余弦信號相當于調制信號,旋轉變壓器靜止時,正余弦繞組輸出的是載波信號,旋轉時,輸出的是已調制的調幅信號。
旋轉變壓器為兩極,勵磁頻率為1000Hz,轉子以3000r/min旋轉,正余弦繞組輸出為50Hz正弦調制波到1000Hz正弦載波上的調幅信號。如圖1所示:
圖1. 正余弦旋轉變壓器的勵磁波形及正余弦繞組輸出波形
正弦繞組和余弦繞組輸出為調幅波,其包絡線分別為正弦波和余弦波,包絡線的頻率為50Hz,對應轉子的轉速,正弦繞組和余弦繞組的幅值的比值的反正切就是轉子的轉角。
三、正余弦旋轉變壓器綜合試驗系統(tǒng)構成
圖2. 正余弦旋轉變壓器綜合試驗系統(tǒng)構成框圖
圖2中為銀河電氣研制的正余弦旋轉變壓器綜合試驗系統(tǒng)的構成框圖,圖中DT1、DT2、DT3為DT系列數(shù)字變送器,每個數(shù)字變送器可對一路電壓和一路電流進行交流數(shù)字采樣,采樣結果經過DH2000數(shù)字主機上傳至試驗上位機。試驗上位機對輸入勵磁信號及正余弦繞組輸出電壓、電流信號進行分析、運算、處理,得到旋轉變壓器的相關參數(shù)。
四試驗項目
本文重點講述正余弦旋轉變壓器的試驗方法及試驗所需的測試系統(tǒng)——正余弦旋轉變壓器綜合試驗系統(tǒng)。
依據(jù)《GB/T 10241-2007旋轉變壓器通用技術條件》,正余弦旋轉變壓器的主要試驗項目包括:
1、絕緣電阻測試
2、空載電流測試√
3、空載功耗測試√
4、阻抗測試√
5、變壓比測試√
6、相位移測試√
7、函數(shù)誤差測試√
8、電氣誤差測試√
9、零位電壓測試√
10、交軸誤差測試√
11、交軸電壓測試√
12、補償繞組交軸電壓試驗√
13、補償繞組極性試驗√
14、補償繞組均衡性試驗√
15、諧波失真測試√
16、基準電氣零位漂移測試√
17、諧振頻率和截止頻率測試(頻率響應)√
18、溫升試驗√
19、電磁干擾試驗
20、振動試驗
21、沖擊試驗
22、壽命試驗
23、低氣壓試驗
24、低溫試驗
25、高溫試驗
26、恒定濕熱試驗
27、非正常工作試驗
28、鹽霧試驗
29、質量測試
采用DT數(shù)字變送器及DH2000數(shù)字主機構建的正余弦旋轉變壓器綜合試驗系統(tǒng)可對上述打鉤的試驗項目進行自動或半自動測試,測試精度滿足《GB/T 10241-2007旋轉變壓器通用技術條件》的要求。