Трансформатора

Линейный вращающийся трансформатор (ЛВТ) служит для преобразования величины, заданной в форме угла a поворота ротора, в пропорциональное напряжение, снимаемое со вторичной обмотки трансформатора.

Линейное преобразование можно выполнить с помощью обычного синусного ВТ, так как функция  линейна с точностью до 1%, если угол поворота ротора СКВТ изменяется в пределах a = ± 10°. Но как пределы изменения углов, так и точность линейного преобразования при этом слишком малы.

Как показали исследования, задачу линейного преобразования можно решить с помощью четырех-обмоточного ВТ, если обмотки его включить, как показано на рис.2.25.

В этой схеме обмотка статора  соединена с косинусной обмоткой  последовательно. Ток, проходящий через обмотки  и  будет создавать продольный магнитный поток. Величина этого потока определяется через ампер-витки по формуле:

или

                           (2.16)

В выражении (2.16) член  можно рассматривать как результирующее число витков первичной цепи. При питании первичной цепи, имеющей число витков , напряжением , трансформаторная э.д.с. обмотки  определяется по формуле

или

                            (2.17)

Зависимость выходного напряжения  от угла поворота ротора показана на рис. 2.25, из которого видно, что функция  линейна с точностью до 1% при изменении a в пределах ±60° (при коэффициенте трансформации К_Т=0,565) и имеет два нулевых положения: истинный нуль при a = 0 (точка 0) и ложный нуль при a= ±180°. Нуль ЛВТ считается истинным, если при повороте ротора ЛВТ от нулевого положения до 120° выходное напряжение ЛВТ возрастает, а возрастание выходного напряжения при повороте ротора на угол ±60° при коэффициентах трансформации до 0,8 носит линейный характер.

Рис. 2.25. Линейный вращающийся трансформатор

Рис.2.26. Зависимость выходного напряжения от угла поворота ротора ЛВТ

Рассмотренная характеристика ЛВТ позволяет преобразовывать величины, имеющие знакопеременный характер. Но некоторые воспроизводимые величины в приборах управления не являются знакопеременными (дистанция, скорость и т.д.). В этом случае есть возможность расширить линейный участок работы ЛВТ до 120° путем переноса начала координат в точку (a = -60°, а U₃ = U_см), что достигается включением в выходную цепь ЛВТ смещающего трансформатора (рис. 2.27).

Смещающий трансформатор создает напряжение смещения  компенсирующее напряжение ЛВТ при повороте ротора ЛВТ на угол (–60°). Эта компенсация позволяет перенести нуль выходного напряжения ЛВТ из точки 0₁ в точку 0₂, т. е. перейти в систему координат a0₂U¢₃ (рис.2.28).

Применение ЛВТ со смещенным нулем позволяет вдвое увеличить максимальное выходное напряжение и вдвое увеличить рабочий угол поворота ротора.

Рис.2.27.  Схема ЛВТ со смещающим трансформатором

Рис. 2.28. Выходная характеристика ЛВТ со смещенным нулем