一、旋轉(zhuǎn)變壓器結(jié)構(gòu)

作為信號電機(jī)，旋轉(zhuǎn)變壓器與電機(jī)類似，主要由定子和轉(zhuǎn)子構(gòu)成。定子和轉(zhuǎn)子鐵心由導(dǎo)磁性能良好材料制作而成，定子鐵心內(nèi)層和轉(zhuǎn)子鐵心外層上布有齒槽。

圖1. 旋轉(zhuǎn)變壓器結(jié)構(gòu)圖

　　在定子槽中分別布置有兩個空間互成90°的結(jié)構(gòu)完全相同的繞組，一個是定子激磁繞組，一個為定子交軸繞組。

　　在轉(zhuǎn)子槽中分別布置有兩個空間互成90°的結(jié)構(gòu)完全相同的繞組，一個正弦輸出繞組，一個余弦輸出繞組。

　　定、轉(zhuǎn)子間的氣隙是均勻的，氣隙磁場一般為兩極。定子繞組引出線可直接引出或接到固定的接線板上，而轉(zhuǎn)子繞組引出線則通過滑環(huán)和電刷引出。

　　對于線性旋轉(zhuǎn)變壓器，由于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角有限（往復(fù)運(yùn)動，不是連續(xù)旋轉(zhuǎn)），可以用軟導(dǎo)線直接將轉(zhuǎn)子繞組線端引出。

二、旋轉(zhuǎn)變壓器電氣原理圖

    下圖為正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器的電氣原理圖：

圖2. 旋轉(zhuǎn)變壓器電氣原理圖

　　圖中，S1S3為原邊勵磁繞組，S2S4為原邊交軸補(bǔ)償繞組。R1R3為副邊正弦繞組，R2R4為副邊余弦繞組。

三、旋轉(zhuǎn)變壓器電壓矢量圖

下圖為不含補(bǔ)償繞組的定子勵磁旋轉(zhuǎn)變壓器的電壓矢量圖：

圖4. 旋轉(zhuǎn)變壓器電壓矢量圖

四、旋轉(zhuǎn)變壓器電壓方程式

    定子勵磁，不帶補(bǔ)償繞組的正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器在任意電氣角度下輸出電壓滿足下述方程式：

　　UR1R3=KUS1S3cosθ+ KUS2S4sinθ

　　UR2R4=KUS2S4cosθ- KUS1S3sinθ

　　式中：

　　UR1R3為轉(zhuǎn)子繞組R1R3之間的電壓；

　　UR2R4為轉(zhuǎn)子繞組R2R4之間的電壓；

　　US1S3為定子繞組S1S3之間的電壓；

　　US2S4為定子繞組S2S4之間的電壓；

　　θ為旋轉(zhuǎn)變壓器轉(zhuǎn)子相對定子的電氣角；

　　K為旋轉(zhuǎn)變壓器變比。

　　當(dāng)原邊定子交軸繞組短路時，電壓方程式變?yōu)椋?/p>

　　UR1R3=KUS1S3cosθ

　　UR2R4= - KUS1S3sinθ

　　對旋轉(zhuǎn)變壓器的勵磁繞組、正弦繞組和余弦繞組的輸出信號進(jìn)行測量和分析，可以計(jì)算出旋轉(zhuǎn)變壓器的電氣角和旋轉(zhuǎn)速度。