1正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器型號命名

　　根據(jù)GB/T 10405-2001的規(guī)定，旋轉(zhuǎn)變壓器的型號由機座號、產(chǎn)品名稱代號、參數(shù)代號和派生代號4部分組成。

01正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器具體型號組成

　　正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器產(chǎn)品名稱代號為XZ，具體型號組成如下：

圖1：正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器具體型號組成示意圖

02正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器性能參數(shù)代號

　　正余弦變壓器的性能參數(shù)代號由開路輸入阻抗和變壓比兩部分組成，開路輸入阻抗（標稱值），用歐姆數(shù)的百分之一表示；若歐姆數(shù)的百分之一不為整數(shù)，則取近似的整數(shù)，值小于10時，前面冠以0。變壓比，其值代號見下表。

2正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器結(jié)構(gòu)原理

　　旋轉(zhuǎn)變壓器是一種測量用途的電機，常被當做角度或速度傳感器使用。正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器其一、二次側(cè)繞組分別放在定、轉(zhuǎn)子上，一次側(cè)繞組與二次側(cè)繞組之間的電磁耦合程度與轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角密切相關(guān)。正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器正是利用它們之間的不同相對位置來改變它們之間的互感，以便在二次（轉(zhuǎn)子）繞組中獲得與旋轉(zhuǎn)θ成正、余弦函數(shù)關(guān)系的端電壓。

圖2：正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器電氣原理圖

　　如上圖2所示，S1-S3作為勵磁繞組，S2-S4作為定子交軸繞組，兩者空間互相垂直且匝數(shù)、型式完全相同。R1-R3和R2-R4分別為轉(zhuǎn)子上的正弦輸出繞組和余弦輸出繞組，它們的結(jié)構(gòu)也完全相同。
　　對于定子勵磁，不帶補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

　　對正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器的勵磁繞組、正弦繞組和余弦繞組的輸出信號進行測量和分析，可以計算出旋轉(zhuǎn)變壓器的電氣角和旋轉(zhuǎn)速度，從而得到被測對象角度、轉(zhuǎn)速等參數(shù)。

3正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器關(guān)鍵參數(shù)

01零位電壓

　　對于定子勵磁來講，當圖2中S1S3與R2R4處于最小耦合時即旋變的基準電氣零位。當正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器的輸出繞組中感應(yīng)電壓最小時，轉(zhuǎn)子位置就是電氣零位，輸出電壓就是零位電壓。零位電壓也稱剩余電壓（Null voltage）。

02函數(shù)誤差

　　正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器在任一轉(zhuǎn)子位置時函數(shù)誤差的表達式為：

旋轉(zhuǎn)變壓器函數(shù)誤差計算公式式中：
　　δs——函數(shù)誤差；
　　Uθ——在轉(zhuǎn)子角度為θ時輸出電壓基波同相（與最大輸出電壓同相）分量；
　　U——在轉(zhuǎn)子角度為90°時輸出電壓基波分量。

03相位移

　　相位移是指勵磁電壓與輸出電壓的基波分量之間的相位差。正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器相位移通常超前，對于控制系統(tǒng)而言，相對固定的相位移是可以接受的，但是，較大的、并且不穩(wěn)定的相位移則是不允許的。
　　一般而言，隨著基座號的上升、勵磁頻率的上升，相位移隨之減小。隨著溫度的上升，繞組電阻變大，相位移也會變大。

04變壓比

　　正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器的變壓比與靜止變壓器的變比含義相同，但是，正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器在不同轉(zhuǎn)角時，磁場耦合程度不同，輸出電壓不同。因此，正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器的變壓比是指在規(guī)定勵磁條件下，最大空載輸出電壓的基波分量與勵磁電壓的基波分量之比。

05電氣誤差

　　電氣誤差是指轉(zhuǎn)子實際電氣角度與通過輸出測量計算獲得的電氣角度的偏差。一般不超過12′。

06交軸誤差

　　原邊繞組輪流勵磁（剩下繞組短路），轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子，分別測得轉(zhuǎn)子理論角度為0°、90°、180°、270°時的電氣誤差，按要求取這些電氣誤差的代數(shù)差，絕對值最大的差值為交軸誤差。

07開路輸入阻抗

　　旋轉(zhuǎn)變壓器的技術(shù)指標中，在銘牌上標稱的指標一般只有兩個，一個是變壓比，另一個就是開路輸入阻抗。旋轉(zhuǎn)變壓器的開路輸入阻抗一般在200Ω~10kΩ之間。

08空載電流

　　旋轉(zhuǎn)變壓器勵磁繞組的空載電流符合產(chǎn)品專用技術(shù)條件中的規(guī)定。

4正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器輸出信號特點

　　許多人認為，正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器一個繞組輸出正弦信號，一個繞組輸出余弦信號，兩者相差90°，這其實是一種錯誤的認識。正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器相當于一臺調(diào)幅裝置，勵磁信號相當于載波信號，通常為400Hz、1000Hz或更高頻率的正弦波。與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速度關(guān)聯(lián)的正余弦信號相當于調(diào)制信號，旋轉(zhuǎn)變壓器靜止時，正余弦繞組輸出的是載波信號，旋轉(zhuǎn)時，輸出的是已調(diào)制的調(diào)幅信號。
　　當旋轉(zhuǎn)變壓器為兩極，勵磁頻率為1000Hz，轉(zhuǎn)子以3000r/min旋轉(zhuǎn)，正余弦繞組輸出為50Hz正弦調(diào)制波到1000Hz正弦載波上的調(diào)幅信號。如圖3所示：

圖3：正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器的勵磁波形及正余弦繞組輸出波形

　　正弦繞組和余弦繞組輸出為調(diào)幅波，其包絡(luò)線分別為正弦波和余弦波，包絡(luò)線的頻率為50Hz，對應(yīng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，正弦繞組和余弦繞組的幅值的比值的反正切就是轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)角。

5正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器測試

　　正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器輸出為調(diào)幅波，包含了轉(zhuǎn)角及轉(zhuǎn)速信號，銀河電氣在充分研究正余弦變壓器輸入輸出關(guān)系的基礎(chǔ)上，研制了DH2000/RE1正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器綜合測試儀。測試儀如下圖4所示。

圖4：正余弦旋轉(zhuǎn)變壓器綜合測試儀