感应移相器

更新时间:2022-08-26 10:37

感应移相器是一次交流电压励磁,二次输出电压幅值恒定,一、二次相位差与转子转角成线性函数关系的控制电机。

基本介绍

感应移相器是一种输出相位移与转子转角成线性函数关系而输出电压恒定不变的交流信号电机,常在随动系统中用作测位、测距元件。例如,医用超声波扫描仪就是采用感应移相器对图像进行定位的。

感应移相器是正余弦旋转变压器的一种特殊应用。与通常的正余弦旋转变压器相比,感应移相器的励磁电压低,频率范围广(0.05~500 Hz),故自成系列。

感应移相器在同步随动系统和数字随动系统中用作转角传递。

感应移相器的作用是将信号的相位移动一个角度。

其工作原理根据不同的构成而存在差异

如晶体管电路,可在输入端加入一个控制信号来控制移相大小;在有些电路中则利用阻容电路的延时达到移相;在单片机控制系统还可利用内部定时器达到移相的目的。

感应移相器常用于同步检测器的数据处理系统中。

传统移相器的实现方法有多种,大致可分为模拟式和数字式两类。

模拟式移相器电路复杂、线性差、精度低;而数字式移相器大多以标准逻辑器件(如中小规模TTL系列、CMOS系列)按传统数字系统设计方法设计而成,其主要缺点是逻辑规模小、功耗大、可靠性低。

移相参数

感应移相器产品手册中提供的移相参数R和C只是一个参考值。

这是因为会受到感应移相器自身绕组等效电阻、电抗及一些分布参数的影响,所以还需要在实际使用中对R和C进行精调。

有的感应移相器甚至需要在移相回路中进行补偿,这在产品设计时更是无法准确计算的。

例如,一些高频感应移相器必须在电容回路中串入补偿电阻,一些低频感应移相器又必须在电阻回路中串人补偿电感。

只有这样,才能将移相参数调到最佳,移相精度也才会达到最高。

技术指标

感应移相器的主要技术指标是移相误差和幅值误差。在应用中,移相误差是保证伺服系统测距、测位精准度的关键。幅值误差(幅值的稳定度)又会影响移相误差。因此,应用时一定要精调移相参数,以保证幅值误差在规定范围内。另外,还要做好感应移相器的零位标记(即相位零位的参考点),供用户安装、使用时参考。精调感应移相器最佳移相参数的方法如下。

(1)对已知移相参数感应移相器的精调。已知移相参数是指在产品样本或从产品合格证中查到该感应移相器的移相参数参考值。粗调时,根据参考值C的大小,先选定电容器,电阻则采用10kΩ、100Ω两只多圈电位器串联,一只用作粗调,一只用作精调。

因为电容器电容量的实际值与标称值存在误差,且不可平滑细调,所以常采用固定电容而调电阻的办法。调整时,线并通电,缓慢转动转子,观察一周内感应移相器输出电压最大点和最小点的电压读数(一般用数字电压表测量),然后调节粗调电位器,使最大输出点电压降低(或最小输出点电压升高)到输出电压最大、最小读数的平均值。如此反复多次调节后,再调节精调电位器,使一周内最大输出点电压降低到最大、最小电压的平均值。

当观察到转子转动一周,输出电压基本恒定不变,幅值误差(最大、最小电压变化值与平均值之比的百分数)满足技术要求时,R和C的值即为最佳。实际应用时,再用固定电阻替换掉电位器。

(2)对未知移相参数感应移相器的精调。调整方法完全同上,只涉及到如何选择电阻和电容器的问题。

按照上述定电容调电阻的方法,这里应先选择一个适当容量的电容器,再按专计算出R的参考值,便可进行调节。一般来说,较低频率(几千赫以下)的感应移相器,C应选择大些;较高频率(几十千赫以上)的感应移相器,C应选择小些。

感应移相器频率f(因)、C都与容抗成反比,若将低频感应移相器的电容参数选得太小,则容抗就会变得很大,尺的参考值也会变得很大,由此感应移相器输出阻抗变得很大,感应移相器易受干扰。

同理,若将高频感应移相器的C选得太大,容抗会变得很小,R的参考值也会变得很小,输出阻抗变小,移相精度变差。

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