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1200Ω 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 θ 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 θ 的关系曲线，即 Ur0=F(θ )表 3.1角度 θ（deg） 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90电压 Ur0（V）角度 θ（deg） 100 110 120 130 140 150 160 170 180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 θ 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 θ 的关系曲线，即 UrL=F(θ)表 3.2角度 θ（deg） 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90电压 UrL（V）角度 θ（deg） 100 110 120 130 140 150 160 170 180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 θ 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 θ 的关系曲线，即UrL=F(θ)表 3.3角度 θ（deg） 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90电压 UrL（V）角度 θ（deg） 100 110 120 130 140 150 160 170 180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 θ 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 θ的关系曲线，即 UrL=F(θ)表 3.4角度 θ（deg） 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90电压 UrL（V）角度 θ（deg） 100 110 120 130 140 150 160 170 180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 1200Ω 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 θ 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 θ 的关系曲线，即 U=f(θ)表 3.5角度 θ（deg） -60 -50 -40 -30 -20 -10 0 10 20 30电压 U（V）角度 θ（deg） 40 50 60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 θ 的关系曲线，即 Ur0=F(θ)。

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 θ 的关系曲线，即 UrL=F(θ)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 θ 的关系曲线，即 UrL=F(θ)（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 θ 的关系曲线，即 UrL=F(θ)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 与转子转角 θ 的关系曲线，即 U=f(θ)6、思考题：（1） 试分析旋转变压器一、二次侧补偿的原理 （2） 试分析正余弦旋转变压器作线性变压器的原理3）该自整角变压器的比电压为多少？（4）被测试自整角变压器的零位电压数值为多少？。