15.3 Погрешности вращающихся трансформаторов

К ВТ предъявляются высокие требования в отношении точности воспроизведения заданной функциональной зависимости выходного напряжения от угла поворота ротора.

Все погрешности ВТ разделяются на систематические и случайные.

Систематические погрешности обусловлены принципом работы, конструкцией, неточностью изготовления и условиями эксплуатации ВТ. Эти погрешности проявляются в следующем:

1) погрешности, обусловленные принципом работы, в СКВТ проявляются в неточности симметрирования обмоток, а в ЛВТ — в отклонении зависимости U₂=f(α) от линейной зависимости при значениях α <60°;

2) погрешности от конструктивных особенностей вызываются изменением магнитной проводимости зазора вследствие зубчатости статора и ротора, в нелинейности кривой намагничивания ВТ;

3) погрешности от неточности изготовления ВТ проявляются асимметрией магнитопровода, неточностью скоса пазов и др.;

4) погрешности, определяемые условиями эксплуатации ВТ, вызываются колебаниями частоты и напряжения в питающей сети, отклонениями температуры окружающей среды за допустимые пределы, предусмотренные ТУ, и т. п.

Случайные погрешности ВТ вызываются разбросом свойств применяемых материалов, нарушением технологического режима изготовления и другими случайными причинами.

Точность ВТ характеризуется следующими показателями:

1. Погрешностью воспроизведения синусоидальной зависимости напряжения от угла поворота (для СКВТ). Эту погрешность обычно измеряют максимальной ошибкой отклонения напряжения от заданной зависимости U_вых, %.

2. Погрешностью воспроизведения линейной зависимости (для ЛВТ), выраженной в угловых минутах или в процентах от U_вых.

3. Асимметрией нулевых точек, заключающейся в следующем. В сеть включают сначала одну обмотку статора, а затем другую, определяя каждый раз такое положение ротора, при котором напряжение на какой-либо его обмотке равно нулю. Теоретически при переключении напряжения с одной обмотки статора на другую угол поворота ротора должен быть равен 90°, но практически он несколько отличается от 90°. Отклонение фактического угла поворота ротора от 90° и определяет асимметрию нулевых точек в угловых минутах.

4. Величиной ЭДС компенсационной обмотки, измеряемой в процентах от наибольшего значения ЭДС обмотки ротора.

5. Величиной остаточной ЭДС обмоток ротора, соответствующей наименьшей ЭДС на выходе ВТ. Эти ЭДС обусловлены наличием паразитных (емкостных и магнитных) связей между обмотками ВТ. Остаточная ЭДС измеряется в процентах от наибольшего значения ЭДС обмотки ротора и находится в пределах от 0,003 до 0,1%.

В зависимости от допускаемых погрешностей ВТ подразделяются на четыре класса точности: 0, 1, 2 и 3. Значения основных показателей погрешностей для этих классов приведены табл. 15.1.

5.

Тема №6 СПЕЦИАЛЬНЫЕ СИНХРОННЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МАШИНЫ. РЕАКТИВНЫЕ И ГИСТЕРЕЗИСНЫЕ ДВИГАТЕЛИ

Лекция №16

16.1 Синхронный тахогенератор

1.1 Конструктивно синхронный тахогенератор представляет собой однофазный синхронный генератор небольшой мощности с ротором, возбуждаемым постоянными магнитами. Благодаря возбуждению постоянными магнитами в синхронном тахогенераторе нет скользящих контактов, что выгодно отличает его от тахогенератора постоянного тока. В процессе работы тахогенератора в обмотке статора наводится ЭДС.

(16.1)

где — частота ЭДС, наведенной в обмотке статора, Гц;

w₁ — число витков в обмотке статора;

k_w1 — обмоточный коэффициент;

Ф — основной магнитный поток, Вб;

k — постоянный коэффициент;

n — частота вращения ротора, об/мин.

Из выражения (16.1) следует, что ЭДС тахогенератора пропорциональна частоте вращения. Однако с изменением частоты вращения ротора изменяется и частота выходного напряжения.

Реактивные сопротивления зависят от частоты переменного тока:

поэтому влияние частоты вращения ротора тахогенератора на частоту ЭДС приводит к изменениям полного сопротивления как обмотки статора, так и внешней цепи (нагрузки). В итоге выходная характеристика синхронного тахогенератора становится нелинейной. При этом появляется погрешность, снижающая точность работы тахогенератора. Указанный недостаток несколько ограничивает использование синхронных тахогенераторов в системах автоматики. Однако они все же применяются достаточно широко, так как при малых габаритах имеют значительную по величине мощность на выходе.