专题五十 自整角机（教案）-河北省对口升学《电机与变压器》（第5版）(高教社）专题复习讲练测

专题五十一 自整角机（教案）-河北省对口升学《电机与变压器》（第5版）(高教社）专题复习讲练测

一、考纲解读

1.能准确掌握自整角机的核心分类（按功能分发送机、接收机），明确两类设备需成对使用的特性。

2.能理解自整角机“同步转动”的关键逻辑，明确“失调角”（发送机与接收机转子角度差）的定义及作用。

3.能区分力矩式与控制式自整角机的核心差异，并根据场景需求正确选型。

4.能判断设备是否需“角度同步”功能，进而确定是否适合使用自整角机。

二、知识点梳理

一、自整角机的分类和结构

1.自整角机的分类

自整角机按其使用的要求不同,可分为力矩式自整角机和控制式自整角机两类。表8-4为自整角机的种类及其代号。

(1)力矩式自整角机

力矩式自整角机主要用于指示系统中。这类自整角机的特点是本身不能放大力矩,要带动接收机轴上的机械负载,必须由自整角发送机一方的驱动装置供给转矩。力矩式自整角机只适用于接收机轴上负载很轻(如指针、刻度盘),角度转换精度要求不是很高的控制系统中,如远距离指示液面的高度、阀门的开度、电梯和矿

井提升机的位置、变压器的分接开关的位置等。

力矩式自整角机按其用途可分为四种。

①力矩式发送机它主要与力矩式接收机和力矩式差动接收机一起工作。其作用是将转子转角的变化转变为电信号输出。目前,我国生产的力矩式自整角发送机其型号为ZLF。

②力矩式接收机它主要与力矩式发送机和力矩式差动发送机一起工作。其作用是将发送机的电信号接收后,使其转子自动地转到对应于发送机转子的位置,或使转子转动的角度对应于发送机转子和差动发送机转子转角变化的和(或差)。目前,我国生产的力矩式自整角接收机其型号为ZLJ

③力矩式差动发送机它串接于力矩式发送机与接收机之间,将发送机的转子转角及其自身转子转角之和(或差)变换成电信号,传输给接收机。目前,我国生产的力矩式差动自整角发送机其型号为ZCF。

④力矩式差动接收机它串接于两台力矩式发送机之间,接收它们输出的电信号,使其转子转角为两台发送机转子转角之和(或差)。目前,我国生产的力矩式差动自整角接收机型号为 ZCJ。

(2)控制式自整角机

控制式自整角机主要应用于由自整角机和伺服机构组成的随动系统中。这类自整角机的特点是其接收机转轴不直接带动负载,即没有力矩输出。而当发送机和接收机转子之间存在角位差(即失调角)时,在接收机上将有与此失调角呈正弦函数关系的电压输出。此电压经放大器放大后再加到伺服电动机的控制绕组中,使伺服电动机转动,从而使失调角减小,直到失调角为零,使接收机上的输出电压为0,伺服电动机立即停转。

控制式自整角机其驱动负载能力取决于系统中的伺服电动机的容量,与自整角机无关。控制式自整角机组成的是闭环系统,因此精度较高。

控制式自整角机按其用途可分为三种。

①控制式自整角发送机它主要用来与控制式自整角接收机或控制式差动发送机一起工作。其作用是将转子转角的变化转变为电信号输出。目前,我国生产的控制式自整角发送机其型号为ZKF。

②控制式自整角接收机它主要用来与控制式发送机及控制式差动发送机一起工作。其作用是接收从控制式发送机或控制式差动发送机送来的电信号,使之变成与失调角呈正弦函数关系的输出电压。目前,我国生产的控制式自整角接收机其型号为ZKB。

③控制式差动发送机它串接于控制式发送机与控制式自整角接收机之间,将发送机转子转角及其自身转子转角之和(或差)变换成电信号,送入自整角接收机。目前,我国生产的控制式差动自整角发送机其型号为ZKC。

2.自整角机的结构

自整角机按结构形式不同可分为无接触式和接触式两大类。

(1)无接触式

无接触式没有电刷与滑环间的滑动接触,具有可靠性高、寿命长、不产生电磁干扰等优点。其缺点是结构复杂、电气性能较差。

(2)接触式

接触式自整角机的结构比较简单,性能较好,使用较为广泛。我国自行设计的自整角机系列中各电机均为接触式自整角机,并为封闭式,单轴伸。该系列共有12,20,28,36,45,55,70,90,110,130十个机座号,除12号机座外径为12.5mm外,其余各机座号均以外径尺寸(mm)表示。

20号机座以下自整角机采用“一刀通”结构,如图8-15所示,即定子铁心内圆与轴承孔为同一尺寸。20号机座以上的自整角机采用装配式结构,如图8-16所示。

(3)力矩式自整角机的结构

力矩式自整角发送机和接收机大都采用两极的凸极式结构，只有在频率较高而尺寸又较大的力矩式自整角机中才采用隐极式结构,如图8-17所示。

(4)控制式自整角机的结构

控制式自整角机分为发送机和接收机两大类。其接收机与力矩式接收机不同,它不直接驱动机械负载,而只是输出电压信号,其工作情况如同变压器,通常又称自整角变压器。

二、自整角机的工作原理及应用

1.力矩式自整角机的工作原理及应用

图8-18所示为力矩式自整角机系统工作原理图。它是两台完全相同的力矩式自整角机的接线图。右方一台为接收机,左方一台为发送机。它们转子上的单相励磁绕组接到同一单相电源上。定子上的三相整步绕组出线端按序依次连接。