TRANSFORMATOR POŁOŻENIA KĄTOWEGO

1. Do czego służą i w jakich wersjach są budowane transformatory położenia kątowego?

Transformatory położenia kątowego, zwane inaczej resolwerami, są to mikromaszyny indukcyjne przeznaczone do pracy jako przetworniki położenia kątowego na napięcie elektryczne.
Budowane są w następujących wersjach:
- sinusowo-cosinusowe
- liniowe
- pracujące w układach zmiany współrzędnych
- dokładne przesuwniki fazowe napięcia
- elementy modelujące funkcje trygonometryczne
- elementy łączy synchronicznych

1. Budowa dowolnego transformatora położenia kątowego.

TPK mają bieguny utajone oraz dwa uzwojenia w żłobkach stojana i dwa uzwojenia w żłobkach wirnika. Osie przepływów odpowiednich uzwojeń są do siebie prostopadłe. Końce uzwojeń wirnika są wyprowadzone przez:
- pierścienie ślizgowe (TPK o nieograniczonym kącie obrotu)
- za pomocą giętkich przewodów (TPK o ograniczonym kącie obrotu)

1. Zasada działania TPK.

Podstawowym stanem pracy TPK jest powolny obrót wirnika względem stojana. W związku z tym napięcie indukowane rotacji można pominąć. Napięcie indukowane w uzwojeniu wyjściowym jest napięciem transformacji. Główną cechą TPK jest to, że indukcyjność wzajemna między uzwojeniami stojana i wirnika zmieni się zgodnie z przebiegiem funkcji sinus lub cosinus w zależności od kąta obrotu wirnika. Zmiana ta następuje z bardzo dużą dokładnością.

1. W jaki sposób i w jakim celu przeprowadza się kompensację uchybów TPK sinusowo-cosinusowego?

Ze względu na wymaganą dużą dokładność TPK istnieje konieczność likwidacji zniekształceń napięcia wyjściowego. W tym celu przeprowadza się tzw. symetryzację (kompensację), czyli likwidację uchybów spowodowanych poprzeczną reakcją wirnika. Można przeprowadzić na dwa sposoby:
-pierwotną, poprzez zwarcie drugiego uzwojenia stojana odpowiednią rezystancją
-wtórną, poprzez zwarcie drugiego uzwojenia wirnika odpowiednią rezystancją.

1. Budowa stanowiska laboratoryjnego. Układy pomiarowe.

W skład wchodzą: rewolwer ze skalą kątową i przekładnią ślimakową, generator funkcji sinusoidalnej, multimetry cyfrowe o dużej dokładności, oscyloskop cyfrowy. Stanowisko badawcze skonstruowane jest tak, że istnieje możliwość zarówno płynnej jak i skokowej (bardzo dokładnej) regulacji kąta α. Badany resolwer ma uzwojenie wirnika wyprowadzone za pomocą giętkich przewodów, a więc ma ograniczony kąt obrotu. Wszystkie pomiary wykonuje się w zakresie 0^o÷90^o.

1. Sposób pomiaru przekładni TPK.

$$\nu = \frac{\nu_{S1 - S3}{+ \nu}_{S2 - S4}}{2}$$

1. Sposób pomiaru zależności napięcia wyjściowego od kąta obrotu wirnika przy zasilaniu od strony wirnika, przebieg teoretyczny.

Uzwojenie R₁-R₃ wirnika zasilić napięciem 5V z generatora sinusoidalnego o częstotliwości 2500 Hz. Pomiary napięć stojana U_S1-S3 i U_S2-S4 wykonuje się multimetrem cyfrowym obracając wirnik co 10^o w przedziale kąta od 0^o do 90^o.

1. Pomiar błędu odwzorowania sinusoidy. Jakie rodzaje błędów odwzorowania wyróżniamy?

$$\Delta\alpha = \pm \frac{34,4}{\text{cosα}}\Delta U$$

1. Sposób wyznaczania błędu prostopadłości uzwojeń.

$${U}_{pr\%} = \frac{U_{\text{pr\ max}}}{U_{1}}100\%$$

1. Przykłady zastosowań TPK.

?