5.1.2. Линейный поворотный трансформатор

Выбирая определенным образом схемы включения обмоток поворотного трансформатора, можно получить зависимость выходного напряжения от входного угла поворота, в некотором ограниченном диапазоне изменения угла поворота , близкую к линейной. Так, при желаемой точности линейной аппроксимации 0,1%, диапазон изменения угла ограничен пределами . Поэтому использовать для линейного трансформатора одну синусную обмотку нерационально.

Диапазон изменения угла от - до +, при той же точности линейной аппроксимации 0,1%, можно получить, если выходное напряжение представить в виде функции

где

.

Для реализации зависимости (5.1.33) применяют две схемы соединения обмоток поворотного трансформатора: с первичным симметрированием (на статоре) (рис. 5.7а) и с вторичным симметрированием (на роторе) (рис. 5.7б).

Рис. 5.7. Схема линейного поворотного трансформатора: а) с первичной компенсацией, б) со вторичной компенсацией

компенсационная обмотка замыкается накоротко, поперечный поток при этом равен . Для цепи обмоток S и C можно записать:

Так как ЭДС, индуктированные в косинусной обмотке и обмотке возбуждения совпадают по фазе, то они будут складываться алгебраически. Поэтому с учетом (5.1.3) и (5.1.6) сумма

откуда

Следовательно, согласно (5.1.8) ЭДС, индуктируемая в выходной обмотке S определится выражением:

Пренебрегая падениями напряжения в активных сопротивлениях синусных и косинусных обмоток, а также в активном сопротивлении обмотки возбуждения и принимая

получим окончательное выражение для выходного напряжения линейного поворотного трансформатора:

В линейных поворотных трансформаторах с симметрированием по первичной обмотке изменение нагрузки практически не оказывает влияния на выходное напряжение, т. е. на линейность выходной характеристики, т. к. компенсационная обмотка К компенсирует поперечный поток , а сопротивление . При изменении угла поворота ротора возникают небольшие погрешности в выходном напряжении из-за изменения тока и падения напряжения в первичном контуре.

В схеме линейного поворотного трансформатора с вторичным симметрированием (рис.5.7б) при изменении нагрузки нарушается условие симметрирования и возникают значительные отклонения от линейной зависимости. Поэтому эту схему применяют сравнительно редко.