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正余弦旋转变压器输出的是正余弦信号吗???? ? ??

  • 浏览次数:23041次
  • 颁布功夫:2014/4/5 10:12:56
  • 作者:AnyWay中国

  很多人以为,,,,,,,,正余弦旋转变压器一个绕组输出正弦信号,,,,,,,,一个绕组输出余弦信号,,,,,,,,两者相位差90°。。。。。。。如图1所示:

旋转变压器正余弦绕组输出谬误描述

图1. 正余弦旋转变压器正余弦绕组输出谬误描述

  这是一个齐全谬误的概想!

  转子静止时,,,,,,,,正余弦旋转变压器的正弦绕组和余弦绕组输出为与励磁绕组同频率的正弦波,,,,,,,,两者相位差是0°或180°。。。。。。。

  在转子转度为90°,,,,,,,,270°时,,,,,,,,余弦绕组输出幅值为零,,,,,,,,没有相位差的概想。。。。。。。

  在转子转度为0°,,,,,,,,180°时,,,,,,,,正弦绕组输出幅值为零,,,,,,,,没有相位差的概想。。。。。。。

  除了这四个特殊转角之表,,,,,,,,转角在第一象限,,,,,,,,正余弦绕组输出相位同相(或反相);;;;;转角在第二象限,,,,,,,,正余弦绕组输出相位反相(或同相);;;;;转角在第三象限,,,,,,,,正余弦绕组输出相位同相(或反相);;;;;转角在第四象限,,,,,,,,正余弦绕组输出相位反相(或同相)。。。。。。。

  也就是说,,,,,,,,肆意时刻,,,,,,,,正余弦绕组的相位差都不是90°!

  上述概想,,,,,,,,能够由旋转变压器的输出电压方程式推算。。。。。。。

  《GB/T 10241-2007旋转变压器通用技术前提》中指出:

  定子励磁,,,,,,,,不带赔偿绕组的正余弦旋转变压器在肆意电气角度下输出电压满足下述方程式:

  UR1R3=KUS1S3cosθ+ KUS2S4sinθ

  UR2R4=KUS2S4cosθ- KUS1S3sinθ

  式中:

  UR1R3为转子绕组R1R3之间的电压;;;;;

  UR2R4为转子绕组R2R4之间的电压;;;;;

  US1S3为定子绕组S1S3之间的电压;;;;;

  US2S4为定子绕组S2S4之间的电压;;;;;

  θ为旋转变压器转子相对定子的电气角;;;;;

  K为旋转变压器变比。。。。。。。

  当原边定子交轴绕组短路时,,,,,,,,电压方程式变为:

  UR1R3=KUS1S3cosθ

  UR2R4= - KUS1S3sinθ

  类似的,,,,,,,,对于转子励磁的正余弦旋转变压器,,,,,,,,当转子正交绕组R2R4短路时,,,,,,,,电压方程式如下:

  US1S3=KUR1R3cosθ   (1)

  US2S4=KUR1R3sinθ    (2)

  以转子励磁的正余弦旋转变压器为例,,,,,,,,

  θ=0°时,,,,,,,,US1S3=KUR1R3,,,,,,,,US2S4= 0

  θ=45°时,,,,,,,,US1S3=0.707KUR1R3,,,,,,,,US2S4=0.707 KUR1R3 (同相)

  θ=90°时,,,,,,,,US1S3=0,,,,,,,,US2S4= KUR1R3

  θ=135°时,,,,,,,,US1S3=-0.707KUS1S3,,,,,,,,UR2R4=0.707 KUS1S3 (反相)

  θ=180°时,,,,,,,,US1S3=-KUR1R3,,,,,,,,US2S4= 0

  θ=225°时,,,,,,,,US1S3=-0.707KUR1R3,,,,,,,,US2S4=-0.707 KUR1R3  (同相)

  θ=270°时,,,,,,,,US1S3=0,,,,,,,,US2S4= -KUR1R3

  θ=315°时,,,,,,,,US1S3=0.707KUR1R3,,,,,,,,US2S4=-0.707 KUR1R3  (反相)

  显然,,,,,,,,不论电气角θ若何变动,,,,,,,,旋转变压器的正余弦绕组的相位差只会在同相和反相之间变动。。。。。。。其变动法规如图2所示:

正余弦旋转变压器正余弦绕组相位关系

图2. 旋转变压器正余弦绕组输出电压相位关系

  那么,,,,,,,,为何有正余弦绕组输出相位差90°的描述呢???? ? ??

  以上分析了转子静止时各个电气角下正余弦旋转变压器正余弦绕组的相位关系。。。。。。。

  凭据正余弦旋转变压器电压方程式(1)、(2)可知,,,,,,,,在分歧电气角θ下,,,,,,,,正余弦绕组输出波形的幅值是不一样的,,,,,,,,如果转子匀速旋转,,,,,,,,正余弦绕组输出波形及励磁绕组的输入波形如图3所示:

正余弦旋转变压器正余弦绕组及励磁绕组波形图

图3. 正余弦旋转变压器正余弦绕组及励磁绕组波形图

  由图3可知,,,,,,,,现实上,,,,,,,,正余弦绕组输出的不是正弦波或余弦波,,,,,,,,而是一个调幅波,,,,,,,,该调幅波以同频同相的励磁电压作为载波信号,,,,,,,,以一个低频正弦波(图3中正弦绕组波形包络线)及余弦波(图3中余弦绕组波形包络线)作为调造信号。。。。。。。

  对比图1可知,,,,,,,,图1所示的正余弦绕组波形,,,,,,,,现实上是旋转变压器正余弦绕组输出波形的包络线,,,,,,,,并非真实的输出波形!

  那么,,,,,,,,我们是若何得到这样的包络线呢???? ? ??

  如图3所示,,,,,,,,如果AD转换器仅仅在励磁电压的正向峰值时刻对正余弦绕组输出波形进行采样,,,,,,,,就能够得到淡色线所示的包络线。。。。。。。由于每个励磁周期仅采样一次,,,,,,,,采样频率低于被采样信号的频率,,,,,,,,称为欠采样技术。。。。。。。欠采样技术不能还原真实波形,,,,,,,,但在此处刚好能够获取我们关切的包络线(调造信号),,,,,,,,实现旋转变压器输出的解调!

  由于欠采样技术在正余弦旋转变压器输出解码中宽泛利用,,,,,,,,很多同学误将欠采样前提下获得的包络线作为正余弦绕组的输出波形。。。。。。。

  只有真正相识正余弦旋转变压器输出波形的特点,,,,,,,,能力对其输出进行矫捷的、正确的解码。。。。。。。出格是推算机技术高速发展的今天,,,,,,,,只有我们知路信号的组成特点,,,,,,,,选取数字处置技术对其进行正确的运算、分析并不难。。。。。。。


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