【旋轉變壓器】正餘弦旋轉變壓器綜合試驗系統

2022-02-02 電子技術應用ChinaAET

採用DT數字變送器及DH2000數字主機構建的正餘弦旋轉變壓器綜合試驗系統可對零位電壓、開路輸入阻抗、變壓比、相位移、函數誤差、交軸誤差、電氣誤差等參數進行準確測試，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，屬於微特電機，是信號電機的一種，依據其英文名稱，也稱解算器。

旋轉變壓器分為正餘弦旋轉變壓器、線性旋轉變壓器、比例式旋轉變壓器和特殊函數旋轉變壓器。旋轉變壓器早期主要用於模擬計算機中作為運算和解算元件。現在，數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中，相當於角度傳感器、位置傳感器或轉速傳感器。由於其結構簡單，堅固耐用，適應振動衝擊及溫溼度變化等惡劣環境，成為軍用車輛、艦船及航天航空自動控制系統中角度位置測量的首選元件。

二、正餘弦旋轉變壓器輸出信號特點


正餘弦旋轉變壓器相當於一臺調幅裝置，勵磁信號相當於載波信號，通常為400Hz、1000Hz或更高頻率的正弦波。與轉子旋轉速度關聯的正餘弦信號相當於調製信號，旋轉變壓器靜止時，正餘弦繞組輸出的是載波信號，旋轉時，輸出的是已調製的調幅信號。

旋轉變壓器為兩極，勵磁頻率為1000Hz，轉子以3000r/min旋轉，正餘弦繞組輸出為50Hz正弦調製波到1000Hz正弦載波上的調幅信號。如圖1所示：

圖1. 正餘弦旋轉變壓器的勵磁波形及正餘弦繞組輸出波形

正弦繞組和餘弦繞組輸出為調幅波，其包絡線分別為正弦波和餘弦波，包絡線的頻率為50Hz，對應轉子的轉速，正弦繞組和餘弦繞組的幅值的比值的反正切就是轉子的轉角。

三、正餘弦旋轉變壓器綜合試驗系統構成

圖2. 正餘弦旋轉變壓器綜合試驗系統構成框圖

圖2中為銀河電氣研製的正餘弦旋轉變壓器綜合試驗系統的構成框圖，圖中DT1、DT2、DT3為DT系列數字變送器，每個數字變送器可對一路電壓和一路電流進行交流數字採樣，採樣結果經過DH2000數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餘弦繞組輸出電壓、電流信號進行分析、運算、處理，得到旋轉變壓器的相關參數。

四、試驗項目

本文重點講述正餘弦旋轉變壓器的試驗方法及試驗所需的測試系統——正餘弦旋轉變壓器綜合試驗系統。

依據《GB/T 10241-2007旋轉變壓器通用技術條件》，正餘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、電磁幹擾試驗

20、振動試驗

21、衝擊試驗

22、壽命試驗

23、低氣壓試驗

24、低溫試驗

25、高溫試驗

26、恆定溼熱試驗

27、非正常工作試驗

28、鹽霧試驗

29、質量測試

採用DT數字變送器及DH2000數字主機構建的正餘弦旋轉變壓器綜合試驗系統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。

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