Badanie układów z transformatorem położenia kątowego

1.0 WTĘP TEORETYCZNY

Transformator położenia kątowego ( nazywany także resolverem ), jest maszyną elektryczną wykorzystującą zjawisko indukcji elektromagnetycznej. Pod względem budowy przypomina maszynę indukcyjną pierścieniową. Uzwojenia stojana i wirnika wykonane są w postaci cewki skupionej i umieszczone są żłobkach. Zarówno w stojanie jak i wirniku mogą znajdować się dwa lub jedno uzwojenie.

Wymagania stawiane transformatorom położenia kątowego:

a) napięcie wyjściowe musi odwzorowywać sinus bądź cosinus

b) napięcie wyjściowe musi osiągać zero co 180^o

c) siły elektromagnetyczne w uzwojeniu kompensacyjnym muszą być równe zeru, przy otwartym uzwojeniu wirnika bądź stojana

d) siła elektromagnetyczna w zerowym położeniu równa jest zeru.

Transformatory produkowane są w czterech klasach :

0 – odstępstwo od przebiegu sinusoidalnego napięcia wyjściowego nie powinno przekraczać 0,06%

I - odstępstwo od przebiegu sinusoidalnego napięcia wyjściowego nie powinno przekraczać 0,11%

II - odstępstwo od przebiegu sinusoidalnego napięcia wyjściowego nie powinno przekraczać 0,22%

III - odstępstwo od przebiegu sinusoidalnego napięcia wyjściowego nie powinno przekraczać 0,3%

Transformator położenia kątowego ( nazywany także resolverem ), jest maszyną elektryczną wykorzystującą zjawisko indukcji elektromagnetycznej. Pod względem budowy przypomina maszynę indukcyjną pierścieniową. Uzwojenia stojana i wirnika wykonane są w postaci cewki skupionej i umieszczone są żłobkach. Zarówno w stojanie jak i wirniku mogą znajdować się dwa lub jedno uzwojenie.

Wymagania stawiane transformatorom położenia kątowego:

e) napięcie wyjściowe musi odwzorowywać sinus bądź cosinus

f) napięcie wyjściowe musi osiągać zero co 180^o

g) siły elektromagnetyczne w uzwojeniu kompensacyjnym muszą być równe zeru, przy otwartym uzwojeniu wirnika bądź stojana

h) siła elektromagnetyczna w zerowym położeniu równa jest zeru.

Transformatory produkowane są w czterech klasach :

0 – odstępstwo od przebiegu sinusoidalnego napięcia wyjściowego nie powinno przekraczać 0,06%

I - odstępstwo od przebiegu sinusoidalnego napięcia wyjściowego nie powinno przekraczać 0,11%

II - odstępstwo od przebiegu sinusoidalnego napięcia wyjściowego nie powinno przekraczać 0,22%

III - odstępstwo od przebiegu sinusoidalnego napięcia wyjściowego nie powinno przekraczać 0,3%

Przykładem zastosowania transformatora obrotu jest możliwość rozwiązywania równań trójkąta prostokątnego

Przy zasilaniu uzwojenia A i B na stojanie napięciami proporcjonalnymi do boków trójkąta a i b oraz przy ustawieniu wirnika w położeniu, w którym zanika napięcie na uzwojeniu K , otrzymuje się napięcie na uzwojeniu C wirnika proporcjonalne do przeciwprostokątnej trójkąta c .

Układ do rozwiązywania trójkątów.

Wykorzystując uzwojenie K do określenia właściwego położenia wirnika, można zasilać napięciem indukującym się w nim uzwojenie sterujące wykonawczego dwufazowego silnika nawrotnego; otrzymuje się wtedy „automatyczny” układ rozwiązujący równanie : .

Silnik połączony mechanicznie z wirnikiem selsyna będzie się obracał tak długo, dopóki nie zaniknie napięcie na uzwojeniu K. Układ więc będzie wskazywał napięcie proporcjonalne do c.

Określenie przeciwprostokątnej trójkąta prostokątnego może być stosowane również w przypadku, gdy zachodzi potrzeba określenia wartości i zwrotu wielkości wektorowej według znanych składowych w układzie współrzędnych prostokątnych, (rachunek wektorowy, przejście z układu współrzędnych prostokątnych do układu współrzędnych biegunowych, rachunek symboliczny itp.).

PRZEBIEG ĆWICZENIA

• Pomiar rezystancji uzwojenia

Pomiaru dokonujemy metodą bezpośrednią przy użyciu METEXU. Kolejno mierzymy rezystancje na zaciskach : 1-1, 2-2, 3-3, 4-4.

• Wyznaczenie przekładni resolvera

W tym celu należy zasilić zaciski 1-1 napięciem prądu przemiennego o wartości 50[V], i wyznaczyć takie położenia transformatora aby napięcie mierzone odpowiednio na zaciskach 2-2 i 4-4 było jak największe. Czynność tę powtórzyć przy zasilaniu zacisków 3-3.

PRZEKŁADNIA :

• Wyznaczenie charakterystyk sinusowych i cosinusowych.

Układ pomiarowy przedstawiono na rus. 1. Zaciski 1-1 zasilamy napięciem 50 [V].Następnie zmieniamy położenie kątowe transformatora od 0 do 400{grad}, odczytujemy napięcie na zaciskach wyjściowych transformatora. Analogicznie postępujemy przy zasilaniu zacisków

3-3.

Rys. 1.

• Badanie układu z kompensacją wtórną

Układ pomiarowy przedstawiony jest na rysunku 2. Zmieniając położenie transformatora od 0 do 400{grad}, odczytywać wartość napięcia indukowanego w wirniku na impedancji obciążenia.

Rys. 2

· Badanie układu z kompensacją pierwotną

Układ pomiarowy pokazany jest na rysunku 3. Zasilić jedno uzwojenie stojana, a drugie zewrzeć i mierzyć napięcie na obciążeniu , .

Rys. 3.

• Badanie układu do rozwiązywania trójkątów

Zestawić układ przedstawiony na rysunku 4. Dla kilku nastaw napięć zasilających Ua, Ub zmieniać tak położenie wirnika, aby uzyskać maksymalną wartość napięcia wyjściowego Uc.

Rys.4

Uc’² = υ Uc