实验三旋转变压器.doc

实验三 旋转变压器旋转变压器是一种输出电压随转子转角变化的信号元件。当激磁绕组以一定的频率的交流电激励时，输出绕组的电压可与转角的正弦、余弦成函数关系，或在一定范围内可以成线性关系。它广泛用于自动控制系统中的三角运算、传输角度数据等，也可以作为移相器用。1、实验目的： （1） 研究测定正余弦旋转变压器的空载输出特性和负载输出特性。 （2） 研究测定二次侧补偿、一次侧补偿的正余弦旋转变压器的输出特性。 （3） 了解正余弦旋转变压器的几种应用情况。2、实验设备：序号名 称数量1旋转变压器中频电源12旋转变压器13交流电压表14阻容综合元件板15综合开关板13、实验项目： （1） 测定正余弦旋转变压器的空载时的输出特性。 （2） 测定负载对输出特性的影响。 （3） 二次侧补偿后负载时的输出特性。 （4） 一次侧补偿后负载时的输出特性。 （5） 正余弦旋转变压器作线性应用时的输出特性。4、实验步骤：图3.1 正余弦旋转变压器空载及负载实验接线图按图3.1接线。图中电源选自电源箱上400Hz专用电源，调定在60V（此电源在接上负载后可能会产生压降，因此在接上负载后注意调节电源电压到60V）。R和RL均用阻容综合元件板上的1200阻值的电阻。开关S1、S2和S3选用综合开关板上的开关，D1、D2为激磁绕组，D3、D4为补偿绕组，Z1、Z2为余弦绕组，Z3、Z4为正弦绕组。开关S1、S2、和S3都在打开位置。 （1） 测定正余弦旋转变压器空载时的输出特性 定子励磁绕组两端D1、D2施加60V 400Hz的额定电压，且保持不变。用手缓慢旋转刻度盘，找出余弦输出绕组输出电压为最小值的位置，此位置即为起始零位。在0度到180度之间每转角10度测量一次转子余弦空载输出电压Ur0与刻度盘转角的数值。并记录表3.1中。根据数据绘制出正余弦旋转变压器空载时的输出电压Ur0与转子转角的关系曲线，即Ur0=F()。表3.1角度（deg）0102030405060708090电压Ur0（V）角度（deg）100110120130140150160170180电压Ur0（V） （2） 测定负载对输出特性的影响在图3.1中，开关S1、S2仍打开，开关S3闭合，使正余弦旋转变压器带负载RL运行。 重复（1）中的实验方法，记录余弦负载输出电压UrL与转角的数值并记录于表3.2中。根据数据绘制出正余弦旋转变压器负载时的输出电压UrL与转子转角的关系曲线，即UrL=F()。表3.2角度（deg）0102030405060708090电压UrL（V）角度（deg）100110120130140150160170180电压UrL（V） (3) 测量二次侧补偿后负载时的输出特性在图3.1中，开关S1打开，S3闭合接通负载电阻RL，开关S2也闭合，使二次侧正弦输出绕组端Z3、Z4经补偿电阻R闭合。重复（1）中的实验方法，记录余弦负载输出电压UrL与转角的数值并记录于表3.3中。实验时注意一次侧输出电流的变化。根据数据绘制出正余弦旋转变压器二次侧补偿后负载时的输出电压UrL与转子转角的关系曲线，即UrL=F()。表3.3角度（deg）0102030405060708090电压UrL（V）角度（deg）100110120130140150160170180电压UrL（V）（4） 测量一次侧补偿后负载时的输出特性 在图3.1中，开关S3闭合接通负载电阻RL，S1也闭合，把一次侧接成补偿电路，开关S2打开。重复（1）中的实验方法，记录余弦负载输出电压UrL与转角的数值并记录于表3.4中。根据数据绘制出正余弦旋转变压器一次侧补偿后负载时的输出电压UrL与转子转角的关系曲线，即UrL=F()。表3.4角度（deg）0102030405060708090电压UrL（V）角度（deg）100110120130140150160170180电压UrL（V）（5） 正余弦旋转变压器作线性应用时的输出特性图3.2 正余弦旋转变压器作线性应用时的接线图按图3.2接线，图中RL用阻容综合元件板上的1200阻值的电阻。重复实验（1）中找到起始零位的方法，然后在-60度和60度之间，每旋转10度，记录一次输出电压U和转子转角的数值，并记录在表3.5中。根据数据绘制出正余弦旋转边器作线性应用时输出电压U与转子转角的关系曲线，即U=f()。表3.5角度（deg）-60-50-40-30-20-100102030电压U（V）角度（deg）405060电压U（V）5、实验报告：（1） 根据表3.1数据绘制出正余弦旋转变压器空载时的输出电压Ur0与转子转角的关系曲线，即Ur0=F()。（2） 根据表3.2数据绘制出正余弦旋转变压器负载时的输出电压UrL与转子转角的关系曲线，即UrL=F()。（3） 根据表3.3数据绘制出正余弦旋转变压器二次侧补偿后负载时的输出电压UrL与转子转角的关系曲线，即UrL=F()（4） 根据表3.4数据绘制出正余弦旋转变压器一次侧补偿后负载时的输出电压UrL与转子转角的关系曲线，即UrL=F()。（5） 根据表3.5数据绘制出正余弦旋转边器作线性应用时输出电压U与转子